Перспективы обнаружения новых ловушек углеводородов в приштоковых зонах Днепровско-Донецкой впадины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Перспективы обнаружения новых ловушек углеводородов в приштоковых зонах Днепровско-Донецкой впадины

Самчук Ирина Николаевна

канд. геолог. наук

Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина, Украина

Анотация

Наиболее перспективным участком для обнаружения новых ловушек углеводородов является юго-восточная часть Днепровско-Донецкой впадины. Благодаря масштабным процессам штокообразования, которые проявились на этой территории наиболее активно, стало возможным формирование приштоковых структур, которые авторы именуют блоками-спутниками. Перспективность нахождения залежей углеводородов в таких структурах довольно высока. Высокая плотность запасов углеводородов в приштоковых блоках достигается благодаря аномально-высоким пластовым давлениям и делает участки вблизи штоков перспективными объектами для поисков углеводородов. В статье авторам удалось подсчитать приблизительные ресурсы, которые могут быть нарощены при благоприятных условиях за счет разбуривания перспективных участков.

Ключевые слова: нефтегазоносность, Днепровско-Донецкая впадина, ловушки углеводородов, неантиклинальные ловушки, соляные штоки.

Постановка проблемы

Приштоковые зоны в Днепровско-Донецкой впадине (ДДВ) являются довольно перспективным объектом для поисков залежей углеводородов (УВ). Большой объем накопленного фактического материала позволяет производить типизацию ловушек путем анализа механизма их формирования, что вносит существенный элемент новизны в изучение данного вопроса, а так же способствует повышению эффективности геологоразведочных работ.

Анализ исследований и публикаций

Соляная тектоника характерна не только для Днепровско-Донецкой впадины, но и для многих других регионов. Изучению этого вопроса посвящены работы многих исследователей [10 - 28 та ін.]. Опираясь на исследования, посвященные механизмам штокообразования В. И. Китиком (1970) были выделены фазы и микрофазы соляного тектогинеза. На этой основе И. В. Высочанским [2] была разработана типизация соляных структур, согласно которой выделялось три этапа: 1) этап соляной подушки; 2) этап диапира; 3) этап конседиментации [3]. Следует отметить, что на ряде структур было прослежено неоднократное повторение описанной выше этапности, что позволило проследить соотношение структурных планов и выделить перспективные комплексы и прогнозные типы ловушек углеводородов. нефтегазоносность днепровско донецкая впадина

А.В.Загороднов (2016) отмечает, что соляной тектогинез в ДДВ является одним из основных структурообразующих факторов при формировании ловушек УВ антиклинального типа, однако не упомянута его роль относительно ловушек неантиклинального типа.

Выделение нерешенных вопросов

Среди нерешенных вопросов следует выделить следующие: 1) уточнение времени выхода соляных диапиров ДДВ на субаквальную поверхность; 2) отсутствие разделения факторов, влияющих на образование ловушек УВ в приштоковых зонах; 3) отсутствие четкого распределения типов ловушек по факторам, приведшим к их образованию; 4) Возможность взаимного существования различных типов ловушек в одной залежи.

Цель работы

Прогнозирование новых перспективных объектов для поиска залежей УВ, путем типизации структурно-литологических элементов и генетически связанных с ними ловушек углеводородов.

Изложение основного материала исследования

В исследовании рассматривается Орчиковская палеодепрессия, юго-восточная часть ДДВ, наиболее подверженная масштабным процессам штокообразования. На этой территории широко развиты диапирогенные структуры надштокового, приштокового и межштокового типов. К надштоковым структурам относятся Кобзевская, Шебелинская, Северо-Волвенковская, Новомечебиловская, Краснооскольская, Матвеевская и др.; к межштоковым структурам можно отнести Кегичевскую, Ефремовскую, Западно-Крестищенскую, Мелиховскую, Западно-Сосновскую, Западно-Староверовскую структуры; и наконец к приштоковым относятся два типа структур, первый тип, это структуры, которые имеют форму полуантиклинальных приштоковых складок (Кочубеевская, Медведовская, Ланновская, Восточно-Павловская, Весиловская, Светловская, Беляевская, Решетняковская, Рябухинская, и другие) второй тип - моноклинальные приштоковые структуры (Карловская, Разпашновская, Чутовская, Новоукраинская, Алексеевская, Красноярская и другие).

Рассмотрим подробнее, что представляет собой каждый тип вышеупомянутых структур. Надштоковые структуры имеют форму брахиантиклиналей и являются благоприятными для формирования преимущественно сводовых типов залежей. Межштоковые структуры расположены в зоне влияния нескольких соляных диапиров и на перекликали довольно часто усложнены телами соляных штоков, которые, в свою очередь, играют роль экранов для углеводородов. Приштоковые структуры всегда характеризуются наличием замкнутого контура, обусловленного примыканием структуры к телу соляного штока и, как следствие, наличием солештокового экрана.

Традиционно, первоочередными структурами для поискового бурения являлись антиклинали (межштоковые и надштоковые). В их приделах открыто значительное количество скоплений углеводородов. Среди крупных и уникальных по запасам можно назвать такие гиганты, как Шебелинское, Ефремовское, Западно-Крестищенское месторождения. Однако, фонд антиклинальных структур постепенно иссякает, что ведет к необходимости

поиска новых типов структур, перспективных для открытия залежей углеводородов. Одним из таких типов структур являются приштоковые структурные формы, пока еще недостаточно изученный объект, среди нефтегазоносных структур ДДВ. В приштоковых зонах развиты исключительно структуры неантиклинального типа, которые в приделах ДДВ имеют очень высокую плотность запасов. Так, на пример, начальные запасы наибольшей приштоковой зоны Разпашновского месторождения оцениваются в объеме приблизительно 48 млрд м³ газа. Приштоковые зоны - это сложный для поисково-розведочных работ объект. Причиной всему - сложность в интерпретации данных геофизических исследований. Кроме того, на залежах, расположенных в непосредственной близости от штоков довольно часто наблюдаются аномально высокие пластовые давления (АВПД), что так же затрудняет процесс проведения поисково-разведочного бурения [1].

В приделах ДДВ выделяются разнообразные варианты строения приштоковых зон, причиной этому стали, как особенности формирования штоков, так и метаморфизация прилегающих к штоку пород. Наиболее значимая деталь в строение приштоковых зон - это наличие разрывных нарушений вокруг штока, благодаря которым были сформированы приштоковые блоки, неотъемлемые спутники штоков Днепровско-Донецкой впадины.

Во всех регионах, где развиты соляные штоки, исследователи обратили свое внимание на наличие существенных угловых несогласий в приштоковых зонах [6-8]. Эта характерная черта приштоковых зон также вызывала интерес ученных исследовавших ДДВ (Ю.А. Косыгин 1958; И.Г. Баранов, 1964; и др.), позже, после установления нефтегазоносности этих зон, научный интерес был подкреплен еще и производственной необходимостью изучения перспективных объектов [7, 9].

Несмотря на то, что поисково-разведочные работы на приштоковых участках с момента открытия их нефтегазоносного потенциала начали вестись довольно активно, механизм формирования приштоковых блоков, получивших в последствии название «блоков-спутников» или «блоков- сателитов» (Высочанский И.В.), так и не был до конца понят и объяснен на в ДДВ, ни в других регионах [26, стр.233; 27, стр. 208,209, и др.]. Процесс

формирования упомянутых выше объектов впервые был логически объяснен на основании поэтапной реконструкции процесса диапиризма [2-5].

Механизм возникновения приштоково-компенсационных разрывов и образования блоков - спутников можно описать следующим образом. В процессе формирования соляной подушки, а именно, на завершающей стадии в перекрывающих породах напряжения растяжения достигают своего придела и становятся причиной появления разрывных нарушений. Соляное тело переходит в стадию внедрения, используя для своего перемещения ослабленную разрывными нарушениями область. Таким образом, формируются два направления перемещения породных масс. Соляное тело, по мере своего продвижения в ослабленной зоне, увлекает часть окружающих его пород вслед за собой, формируя так называемые задиры, оставшаяся же часть, вовлеченных в процесс соляной тектоники пород, под действием гравитационных сил проседает, образую компенсационные мульды. Именно в этой небольшой, просевшей зоне и формируются блоки - спутники. Эти блоки отчленялись от прилегающих пород и под действием сил соляного тектогинеза начинали перемещаться независимо от материнских пород, зачастую поднимаясь до уровня субаквальной поверхности, где начинали подвергаться интенсивному размыву [5].

В примыкающих к соляным штокам зонах образовывались как приподнятые, так и опущенные участки, которым соответствуют приштоковые поднятия и компенсационные мульды. По своему строению эти зоны кардинально разнятся. В приделах компенсационных прогибов на многих структурах выделяются значительные угловые и стратиграфические несогласия. На примере Днепровско-Донецкой впадины такая особенность строения прослеживается на целом ряде месторождений. Под козырьками соляных штоков, иногда под отложениями никитовской свиты нижней перми залегают верхнекаменноугольные (Медведовская, Восточно-Медведовская, Красноярская, Машевская структуры), среднекаменноугольные (Машевская и Чутовская структуры) и даже нижнекаменноугольные отложения (Новоукраинская, Распашновская структуы). Углы залегания примыкающих к штокам пород на некоторых участках составляют 60 и более градусов.

Согласно типизация соляных штоков по степени активности их роста (таблица 1), наличие блоков-спутников характерно лишь для высокоактивных и активных соляных диапиров, этот факт позволяет прогнозировать наличие блоков-спутников вокруг штоков с масштабными компенсационными мульдами, наличие которых свидетельствует о степени интенсивности (активности) процесса их образования, т.е. чем более ярко выражена компенсационная мульда, тем более активно шел процесс штокообразования.

Таблица 1

П - прогнозні, *-рівень солі зумовлений розривом

Все, обнаруженные на данный момент ловушки углеводородов вблизи штоков имеют генетическую связь со следующими разновидностями структурных и литологических элементов:

• Шлейфами в отложениях Pisl - C3³;

• задирами в отложениях P1 - C3³;

• тектоническими блоками-спутниками, охватывающими интервал пород C3³, C3², C2b, Cis;

• карбонатными банками в отложениях Р₁;

В данной статье акцент сделан на роль блоков-спутников, как перспективного объекта для поисков новых залежей углеводородов.

В Днепровско-Донецкой впадине блоки-спутники представляют собой узкие (первые сотни метров), но достаточно протяженные полосы из крутозалегающих блоков нижне-, средне- и верхнекаменноугольных пород, которые контактируют одним своим боком с девонской солью, а вторым (через разрывное нарушение) с нижнепермскими и верхнекаменноугольными породами. Кроме самостоятельного типа ловушек, связанных с приштоковыми блоками спутниками, возможно их сочетание со шлейфами и задирами. На Медведовском штоке реализован объединенный тип ловушкообразования (задиры+блоки-спутники) где по разрывному нарушению они контактируют, как составляющие единой ловушки.

Выводы

Предложенный в работе механизм формирования блоков- спутник позволяет сделать выводы о прогнозной перспективности участков вблизи высокоактивных штоков. Это даст возможность рационализировать процесс проведения геолого-разведочных работ и предварительно подсчитать перспективные ресурсы углеводородов, которые могут быть прирощены за счет открытия залежей в высокоперспективных зонах вблизи соляных штоков Орчиковской паледепрессии. Так, по предварительным подсчетам, которые основываются на площади перспективных участков и средней плотности запасов на аналогичных объектах, углеводородный потенциал потенциально-перспективных территорий составляет приблизительно 248500,1615 тис. тонн условного топлива.

Список использованных источников:

[1] Зильберман, В. И., Стерлин, Б. П., & Черняков, А. М. (1990). Геологическое

содержание термина «Приштоковая зона» в связи с особенностями ее разведки. Доразведка эксплуатируемых нефтегазовых месторождений Украинской ССР - дополнительный источник увеличения ресурсов углеводородного сырья : тезисы докладов. Республиканской научно-технической конференции. (Вып. 1, с. 73-75), Харьков, 16-17 мая 1990 г. Киев, Украина.

[2] Высочанский, И. В. & Бланк, М. И. (1988). Нетрадиционные ловушки, связанные с нижнекаменноугольными соляными карнизами на диоптрах многоэтапного развития. Состояние и перспективы разработки и внедрения методик поисков и разведки неантиклинальных ловушек : тезисы докладов научно-технического совещания. (с. 22-23), Харьков, 26 мая 1988 г. Харьков, Украина.

[3] Высочанский, И. В. (1991). Новые представления о развитии и перспективах нефтегазоносности солянокупольних поднятый в Днепровско-Донецкой впадине. Геологический журнал, (2). 109-116.

[4] Высочанский, И. В. (2004). Новый принцип классификации солянокупольных структур (на примере Днепровско-Донецкой впадины). Проблемы нефти и газа : сб. докл. Междунар. науч.-техн. конф. (с. 148-153), Варна, 6-8 сент. 2004 г., Варна, Болгария.

[5] Височанський, І. В. (2015). Наукові засади пошуків несклепінних пасток вуглеводнів у Дніпровсько-Донецькому авлакогені : монографія. Харків : ХНУ імені В.Н. Каразіна.

[6] Истомин, А. Н., Брынза, Н. Ф., & Цупило, Т. С. (1987). Методика разведки ловушек газа в приштоковых зонах ДДВ. Геология нефти и газа, (3), 19-24.

[7] Стерлин, Б. П. & Яковлев, О. Э. (1986). Новые данные о геологическом строении солянокупольных структур Днепровско-Донецкой впадины (ДДВ). Доклады АН СССР. (288, 5), 1196-1198.

[8] Коган, В. Д. (1966). Брекчиевидные песчаники и гравилиты - свидетели

консидементационного роста штоков девонской соли в раннепермское время. Условия образования и особенности нефтегазоносности солянокупольных структур : материалы первого симпозиума (с. 216-222), Львов, 1964 г., Киев,

Украина.

[9] Бобошко, А. В. Буняк, Б. Т., & Дияк, И. В. (1979). Некоторые вопросы методики поисков, разведки и опытно-промышленной эксплуатации новых типов залежей нефти и газа в Днепровско-Донецкой впадине. Нефтегазовая и газовая промышленность, (2), 4-8.

[10] Коломиец, Я. И., Стерлин, Б. П., & Яковлев, О. Э. (1984). Промышленная

газоносность нижнепермских шлейфов юго-восточной части ДДВ. Нефтегазовая и газовая промышленность, (3), 1-3.

[11] Коломиец, Я. И., Стерлин, Б. П., & Яковлев, О. Э. (1984). Новый тип газовых залежей юго-востока Днепровско-Донецкой впадины. Геология нефти и газа, (8), 6-9.

[12] Высочанский, И. В., Макридина, Л. В., & Старостин, Ю. В. (1990). Новый тип залежей в приштоковых зонах юго-востока ДДВ. Доразведка эксплуатируемых нефтегазовых месторождений Украинской ССР - дополнительный источник увеличения ресурсов углеводородного сырья : тезисы докладов Республиканской научно-технической. конференции. (Вып. 1, с. 56-59), Харьков, 16-17 мая 1990 г., Киев, Украина.

[13] Китык, В. И. (1970). Соляная тектоника Днепровско-Донецкой впадины :

монография. Киев : Наукова думка.

[14] Высочанский, И. В. (1975). Геология и условия формирования газовых

месторождений восточной части Гриньковско-Степковской антиклинальной зоны юго-востока Днепровско-Донецкой впадины (дис. ... канд. геол.-минерал. наук). Харьков, Украина.

[15] Коган, В. Д. & Андреева, В. И. (1963). Возраст диапировых структур восточной части Приднепровского грабена. Геология нефти и газа, (4), 47-51.

[16] Стерлин, Б. П. & Тхоржевский С. А. (1966). К истории формирования соляных

куполов юго-восточной части Днепровско-Донецкой впадины. Условия

образования и особенности нефтегазоносности солянокупольных структур : материалы первого симпозиума (с. 210-215). Львов, 1964 г. Киев, Украина.

[17] Леворсен, А. И. (1970). Геология нефти и газа: монография. Москва: Недра.

[18] Марьенко, Ю. И. (1978). Нефтегазоносность карбонатных пород: монография. Москва: Недра.

[19] Уилсон, Дж. Л. (1980). Карбонатные фации в геологической истории : монография. Москва: Недра.

[20] Черняков, А. М. (1973). Использование аномально высокого пластового давления для установления времени формирования залежей газа. Нефтяная и газовая промышленность, (6), 1-4.

[21] Яковлев, А. О. & Самчук И. Н. (2015). Особенности строения и формирования залежей углеводородов пермской карбонатно-галогенной толщи юго-восточной части Днепровско-Донецкой впадины как поисковый признак газоносности каменноугольных отложений. Геология нефти и газа, (5), 41-48.

[22] Омельченко, В. В. & Шеремет, В. Г. (2006-2007). Результати тематичних робіт «Аналіз даних граві-магніто-електророзвідки в межах південно-східної частини Дніпровського грабену з метою визначення крупних прогнозних перспективних об'єктів для першочергового вивчення; договірні роботи з НАК «Нафтогаз України». Київ, Україна.

[23] Лизанець, А. В. & Некрасов, А. О. (2002). Комплексування площових геофізичних

досліджень у зонах розвитку соляних штоків - крок до підвищення

результативності пошуково-розвідувальних робіт. Питання розвитку газової промисловості України, УкрНДІгаз. Харків, (30), 168-173.

[24] Доленко, Г. Н., Варичев И. В., & Высочанский И. В. (1981). Тектоника и

нефтегазоносность Днепровско-Донецкой впадины : монография Киев: Наук. Думка.

[25] Стовба, С. М., Здоровенко М. М., Пригаріна Т. М., & Малиновський, О. К. (1998). Звіт по договору з «British Petroleum Exploration»: Оцінка сольових штоків у Дніпровсько-Донецькому басейні. Київ, Україна.

[26] Alsop, G. I., Bundell, D. I., & Davison, I. (Ed.) (1996). Salt Techonics. London : The Geological Society.

[27] Jacson, D. G. Roberts, S. S. (Ed.). (1996). Salt Techonics. A clobal perspective. Tusla,

Oklahoma, U.S.A.

[28] Jackson M., & Hudes M. (2017). Salt Techonics Principles and Practice. Austin: Universiti of Texas. DOI:10.1017/9781139003988.

Размещено на Allbest.ru