книги из ГПНТБ / Проничева М.В. Палеогеоморфология в нефтяной геологии. Методы и опыт применения

от района исследования). В нашей практике таким примером явился балаханский (среднеплиоценовый) бассейн. Поэтому воз­ никла необходимость приблизительно оценить палеовысоту ка­ кого-то уровня и от него определять высоты других точек. Со­ ставление палеогипсометрической карты в отдельных случаях можно не проводить, но информацию о палеовысотах помещать на палеогеоморфологической карте. Следует отметить, что палеогипсометрическая карта очень важна при выделении ярусов палеорельефа, их тектонических деформаций, выявлении палеоморфоструктуры и региональных наклонов территории.

6.Составление и использование геологической карты поверх­ ности несогласия входит в задачу палеогеоморфологического анализа как обязательная программа. На примерах предакчагыльской и предъюрской поверхностей несогласия показано зна­ чение геологии палеосреза. Палеогеологические данные необхо­ димы для восстановления форм палеорельефа, его морфоструктурных особенностей.

7.Анализ литолого-фациальных особенностей пород, слагаю­ щих и перекрывающих палеорельеф,— один из важных методов восстановления форм палеорельефа. Именно в этом вопросе на­ метились существенные различия путей исследования палео­ рельефа в отечественной и зарубежной практике. Широкое ис­ пользование литолого-фациальных данных исходит из методов

общих палеогеографических реконструкций. Детальному изуче­ нию подлежат верхняя часть разреза слагающих рельеф пород и низы перекрывших этот рельеф отложений. Это обусловлено тем, что при формировании рельефа наибольшему разрушению и переработке подвергается верхняя часть разреза, формирую­ щаяся под воздействием рельефообразующих процессов конти­ нентального перерыва. В последующем, на начальной стадии развития трансгрессии существовавший рельеф оказывал непо­ средственное влияние на характер осадков. Затем это влияние ослабевало и прекращалось совсем. Опыт показывает, что вели­ чина анализируемой мощности разрезов, как слагающих, так и перекрывающих рельеф пород, может не превышать 10—30 м, но в целом зависит от глубины расчленения рельефа. Литологические разности пород лишь при первоначальном анализе представляются трудно систематизируемыми. Задача состоит в том, чтобы выделенные разности объединить в относительно небольшое число литологических комплексов и построить затем карты отмеченных комплексов раздельно для слагающих и перекрывающих палеорельеф пород. Далее литологические комплексы должны быть увязаны с мощностями перекрывающих палеорельеф отложений. Каждый комплекс подвергается геомор­ фологической интерпретации. Так, могут быть выделены, напри­ мер, водораздельный, склоновый, долинный, абразионный комплексы. Установленные закономерности связи мощности, литологического состава и геоморфологических элементов отра-

жаются в соответствующей таблице. На картах литологических комплексов особым условным знаком показываются места выхода на палеосрез древних пород. Генезис этих участков затем тщательно выясняется. В одних случаях это могут быть останцы, в других — впадины палеорельефа.

При изучении литологии слагающих и в отдельных случаях низов перекрывающих палеорельеф отложений большое внима­ ние следует обращать на выявление одновозрастных с ним пород (так называемых коррелятных). Они могут быть представлены на водоразделах в виде отдельных крупнозернистых скоплений, на склонах в виде обломков, в долинах— пойменной и русловой фаций аллювия, на побережье моря отложениями со следами пе­ реработки абразией. Выявление этих отложений является одним из путей восстановления геоморфологической стратиграфии, по­ добно изучению современных поверхностей выравнивания и их покровных отложений.

В виде опытных вспомогательных работ определенный инте­ рес представляет составление схемы распределения окраски по­ род. Такие схемы или профили интересны для пестроцветных пород перми, триаса и баррема в юго-восточной части Русской платформы, на Устюрте, в Средней Азии.

8. Составление структурной карты современного положения поверхности несогласия выполняется по известной методике, но ее роль в составлении палеотеоморфологической карты остается дискуссионной. Проведенные нами исследования в солянокупольной области Прикаспия показали, что рельеф и вся поверхность размыва в целом после своего захоронения подвергаются интен­ сивному воздействию тектонических движений. Рельеф и его пространственное положение при этом сильно изменяются, за­ нимая ничтожную часть от общих тектонических преобразований поверхности. Это делает невозможным использование структур­ ной карты поверхности несогласия в качестве основы для палео­ теоморфологической карты.

9. Составление палеогеоморфологической карты. В настоя­ щее время еще не существует общепринятой типовой легенды для геоморфологических карт и поэтому последние составляются по различным принципам и существенно отличаются по своему содержанию. Это морфогенетические, возрастные, генетические карты. Наиболее важным для нужд нефтяной геологии является историко-генетический принцип картирования с отображением на геоморфологических картах возраста и генезиса рельефа. Од­ нако для палеогеоморфологических карт этот путь вызывает трудности, так как зависит от качества имеющегося фактическо­ го материала.

Составление палеогеоморфологической карты основано на со­ поставлении и интерпретации изложенных выше данных с уче­ том известных представлений о палеогеографической обстановке. Имевшийся в нашем распоряжении фактический материал для

разных континентальных режимов позволил положить в основу различные принципы картирования: морфологический, морфогенетический, морфохронологический и историко-генетический. Од­ нако необходимо стремиться к насыщению карты возрастными и генетическими показателями, чтобы составить потом более пол­ ное представление о палеоморфоструктуре. Желательно крупно­ масштабную геоморфологическую карту сопровождать палео­ географической схемой всего района.

Палеогеоморфологическая карта дает большой разносто­ ронний объем информации, который необходим в нефтяной геологии и изучении истории геологического развития терри­ тории.

10. Характеристика активности локальных структур является важным геоморфологическим показателем. Она определяется по палеовысотам, мощности перекрывающих рельеф отложений, литологическим и другим косвенным признакам и сопровождается составлением соответствующих таблиц.

11.Построение палеоморфоструктурной схемы проводится для выявления связи форм палеорельефа со структурно-геологи­ ческими условиями поверхности континентального перерыва. Эти данные весьма важны в нефтяной геологии при палеоструктурном анализе. Мы подошли к решению вопроса составления палеоморфоструктурной карты путем сравнения палеогеоморфо­ логических и известных палеотектонических данных. Палеогео­ морфологическая карта и карта мощности слагающих палеорельеф отложений служат основой для построения палео­ морфоструктурной схемы, которую желательно сопровождать палеотектоническими профилями.

12.Выявление палеогеоморфологических и палеоморфоструктурных ловушек. Для наличия палеогеоморфологической ловуш­ ки углеводородов необходимы прежде всего соответствующие формы палеорельефа, например останцы, холмы, долины, куэсты,

атакже коррелятные палеорельефу отложения с хорошими коллекторскими свойствами и благоприятное современное структур­ ное положение формы палеорельефа. Для обнаружения т а к и х ловушек следует использовать палеО'Геоморфологическую карту, карту литологического состава слагающих рельеф пород и струк­ турную карту изучаемой поверхности размыва. Целесообразно в опытно-методическом порядке на первых этапах палеогеоморфо­ логических исследований выявлять различные ловушки, чтобы затем учесть их разнообразие при классификации. Локальные палеоморфоструктуры могут быть намечены путем комплекса структурно-геоморфологических методов, как и при анализе со­ временного рельефа.

Основными итоговыми документами при палеогеоморфологи­ ческих исследованиях являются палеогеоморфологическая и палеомор_фоструктурная карты соответствующего континенталь­ ного режима.

Перечисленные выше методические приемы, построения и карты разработаны и применены к изучению поверхностей ряда региональных несогласий для отдельных фрагментарных пло­ щадей. Представляется, что они дают детальную характеристику палеорельефа и его морфоструктуры, которая является необхо­ димой информацией для решения ряда задач нефтяной геологии, таких, как выявление крупных и локальных палеоструктур, па­ леогеоморфологических ловушек, зон выклинивания проектиро­ вания геологопоисковых работ и т. д.

Изложенные методические приемы — это лишь основные по­ ложения рационального комплекса палеогеоморфологических ис­ следований, которые требуют развития и совершенствования пу­ тем наращивания фактических материалов по другим регионам. Главное заключается в выводе этих положений из выполненных конкретных построений в определенных геологических условиях.

Указанные методические приемы существенно .не отличаются

логических и стратиграфических залежей, придают большое зна­ чение палеогеоморфологическим методам исследования. Авторы предлагают краткую программу воссоздания палеорельефа, включающих метод мощностей, учет уплотнения глинистых по­ род, использование геофизических данных и материалов по рас­ пространению и мощности коллекторов. Примеры палеогеомор­ фологического подхода к изучению локальных структур и выяв­ лению литолого-стратиграфических ловушек, приводимые В. М. Шапошниковым (1970, 1972), включают отдельные из рас­ смотренных выше методических приемов выявления палеорелье­ фа. Систематизируя методы палеогеоморфологических исследо­ ваний по литературным данным, А. П. Рождественский и др. (1970) отмечают решающую роль геологических и важное значе­ ние геофизических и геохимических методов при недостаточной разработанности собственно геоморфологических критериев из­ учения древнего рельефа. Заслуживают внимания принципы ме­ тодики зарубежной геоморфологической школы, изложенные выше. Объединение и дополнение одних принципов другими рас­ ширит информацию о палеорельефе и повысит точность прогно­ зирования структурных, стратиграфических, палеогеоморфоло­ гических ловушек нефти и газа.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПРОВЕДЕННЫХ ПАЛЕОГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

Сопоставление палеогеоморфологического и структурного критериев с нефтеносностью

Одна из задач палеогеоморфологии при нефтегазопоисковых

ми нефти, например, могут быть структурные ловушки, сформи­ рованные в палеодолинах, выполненных породами-коллектора­ ми. Палеорельеф не мог влиять непосредственно на нефтенос­ ность, но он активно участвовал в образовании коллекторов, в то время как на нефтеносность прежде всего влияли структур­ ные условия. Поэтому задача палсогеоморфолога — искать бла­ гоприятные формы рельефа, сложенные породами-коллектора­ ми, а задача нефтяника — найти структурные формы, которые являлись бы ловушками для углеводородов. Исходя из этих по­ ложений, проведено сопоставление палеогеоморфологического и структурного критериев с нефтеносностью (рис. 34).

Палеогеоморфологические критерии изображены на карте палеорельефа (см. рис. 32); структурным критерием являются данные о положении кровли нефтеносных горизонтов. Показа­ тели нефтеносности представлены контурами нефтеносности различных продуктивных горизонтов и их эффективными мощ­ ностями. Методика работ заключалась в сопоставлении всех указанных показателей путем нанесения их в едином масштабе на одну каргу, раздельно для каждого нефтеносного горизонта. Следует отметить известные неточности, вернее, допущения. Данные по юрским и триасовым нефтеносным горизонтам сопо­ ставлены с палеорельефом предъюрского времени. При деталь­ ных и конкретных практических палеогеоморфологических ис­ следованиях необходимо, например, сопоставлять данные о ниж­ неюрском нефтеносном горизонте с нижнеюрским рельефом, II среднеюрский горизонт — со среднеюрским рельефом и т. д. В настоящей работе мы стараемся показать лишь возможности такого анализа и пути его проведения, исходя из фактора уна­ следованное™ основных черт рельефа на сравнительно неболь­ шом отрезке геологической истории, включающем части триасо­ вого и юрского периодов.

Какие выводы можно сделать из проведенного анализа? Первый — общий вывод состоит в тем, что наибольшие эф­

фективные мощности нефтеносных горизонтов не сосредоточены в своде структуры, а характеризуются иным распределением. На­ прашивается предположение, что палеорельеф влиял на распро-

особенностей, было различным. В юрский период шли аккумуля­ ция и выравнивание палеорельефа. Поэтому эффективные мощ­ ности нефтеносных горизонтов, т. е. песчаников, сосредоточены в палеодолинах, на их, по-видимому, обширных пологих терра­ сированных склонах. Это положение иллюстрируют все черте­ жи. Так, например, максимальные эффективные мощности II среднеюрского нефтеносного горизонта на Кенкияке, выра­ женные значениями 20—30 м, приурочены к палеодолинам. На Кумсае как контур нефтеносности, так и повышенные мощности песчаников связаны четко с палеодолинами. Следует отметить, что вывод о «шнурковом» характере залежи на Кумсае был сделан и обоснован В. С. Конищевым и Р. 3. Багаутдиновым (1968).

Залежи в нижней юре известны лишь на западной переклинали структуры Кенкияк и морфологически связаны с пологим склоном палеовозвышенности. По-видимому, на склоне палео­ возвышенности скапливались ксллекторокие породы делювиаль­ ного происхождения. Максимальная эффективная мощность нижнеюрского нефтеносного горизонта (8 м) приурочена к под­ ножию палеовозвышенности и склоку палеодолины, т. е. к участ­ ку наибольшего скопления делювиальных пород.

В триасовый период, по-видимому, существовала иная связь рассматриваемых показателей, потому что, как видно из рисунка по триасовому горизонту, контур нефтеносности расположен не в зоне аккумуляции, а в пределах положительных форм палео­ рельефа. Структура Кенкияк характеризовалась сложным и рас­ члененным кузстовым палеорельефом. Куэсты или гряды рас­ полагались в виде четырех-пяти эллипсовидных дуг. I ниж­ нетриасовый горизонт выходит на поверхность предъюрского «среза» и приурочен к форме палеорельефа — куэсте, образуя типичную палеогеоморфологическую ловушку. Горизонт пред­ ставлен песчаниками триаса и перекрыт нижне- и среднеюрскими отложениями. Севернее пласт песчаника, образующий куэсту, погружается и нефтеносный горизонт вскрывается скважинами значительно ниже поверхности предъюрского рельефа. Следует отметить четкую связь палеогеомсрфологичеокой ловушки с рас­ положенными выше по разрезу в данном участке среднеюрскими нефтеносными горизонтами. Не исключено, что местами I ниж­ нетриасовый горизонт, заключенный в палеогеоморфологической ловушке, питал коллекторские породы средней юры.

Представленный здесь анализ и сопоставление могут быть дополнены и детализированы. В частности, можно привлечь ре­

С Р Е Д И Е Ю Р С К И Й Г О Р И З О Н Т

М. В. Проничева

кретные точки для заложения скважин в Кенкиякском районе с целью поисков новых нефтяных полей в пределах старых раз­ рабатываемых площадей. Это будут, по-видимому, палеогеоморфологические залежи, связанные с куэстовыми формами релье­ фа или притоками Кенкиякской палеодолины, заполненными породами-коллекторами аллювия и находящимися в благопри­ ятных современных структурных условиях, или делювиальные накопления на склонах палеовозвышенностей и гряд. Для их обнаружения необходимы детальный палеогеоморфологический, литологический и другие анализы уже известного фактического материала.

Одновременно может быть прослежено геофизическими и палеогеоморфологическими методами продолжение Кенкиякской долины на юго-запад, по направлению к нефтепромысловому району Южной Эмбы, согласно региональному наклону терри­ тории, до береговой линии нкжнеюрского бассейна.

Проект структурного бурения в Кенкиякском районе на площади Боз-Оба

Основу проекта составляет палеогеоморфологическая интер­ претация геолого-геофизических данных о мощностях, литоло­ гии и условиях залегания юрских отложений, нефтеносных на Кенкиякском месторождении (рис. 35). Постановка структурнопоисковых скважин предложена в весьма слабо изученном райо­ не по аналогии с хорошо разведанной площадью Кенкияк. При изучении предъюрского палеорельефа и мощности юрских отло­ жений, перекрывших этот рельеф на месторождении Кенкияк, выяснилось, что в юрском и позже в меловом периоде на месте современной структуры Кенкияк существовала зона аккумуля­ ции коллекторских продуктивных пород, соответствующая палеодолине. Структура сформировалась в послемеловое время. Учи­ тывая это благоприятное сочетание палеогеоморфологического седиментационного и -структурного критериев, предложено за­ ложить ряд скважин в слабоизученном районе на площади БозОба, где на основании очень редкой сети скважин, единичных сейсмических профилей и их палеогеоморфологической интер­ претации могут существовать условия, аналогичные структуре Кенкияк.

Распределение мощности юрских отложений на проектной площади в региональном плане обнаруживает закономерность, прослеженную в Кенкиякском районе. Можно предположить, что и здесь крупные понижения триасовой поверхности унаследова­ ны от юрского рельефа. Они служили зонами аккумуляции юр­ ских и вышележащих отложений. Анализ мощности юры по ис­ полненным уже единичным скважинам свидетельствует именно об этом. Юрские отложения в пределах зоны аккумуляции уве­ личиваются до 150 и более метров по сравнению с соседними

Рис. 35. Проект размещения структурных скважин по палеогеоморфологиче-

участками, где они составляют 60—80 м. К одному из таких по­ ниженных участков палеорельефа, возможно аналогичному Кенкиякскому, приурочено, по-видимому, поднятие Боз-Оба. Рас­ становка скважин проведена исходя из предположения, что структура имеет юго-западное простирание. Учитывая размеры предполагаемой структуры, место палеогеоморфологических ис­ следований в комплексе геологопоисковых работ, а также эконо­ мическую сторону вопроса, предлагается на площади Боз-Оба заложить 10 структурных скважин глубиной до 800 м.

Приведенный пример показывает, как изучение палеорельефа в ряде случаев участвует и помогает в подготовке структур к глубокому бурению, а это, возможно, экономичнее сейсмиче­ ских исследований и общего комплекса структурного бурения.

Палеодолины триасово-юрского времени

иразмещение поисковых зон

Вмезо-кайнозойской истории Прикаспийской впадины суще­ ствовало два крупных перерыва в морском осадконакоплении. Первый включает позднетриасовую, раннеюрскую эпохи, а так­ же часть байосского века; второй занимает олигоценовую, мио­ ценовую, ранне- и среднеплиопеновые эпохи. Уже давно известно

значение последнего — предакчагыльского континентального этапа, во время которого образовалась знаменитая продуктив­ ная толща, сыгравшая роль коллектора, где впоследствии нако­ пились колоссальные запасы бакинской нефти.

Значение триасово-юрского перерыва еще не выяснено, так же как не выделены коррелктные ему отложения и не установ­ лены места их скопления. По общим палеогеоморфологическим представлениям это был этап очень крупного, глобального, по И. П. Герасимову, рельефообразования.

Региональный анализ мощности перекрывших палеорельеф байосских отложений и детальные палеогеоморфологические ис­ следования на отдельных участках позволили составить принци­ пиальную схему речной сети и их дельт, существовавших в рас­ сматриваемый период на территории Прикаспийской равнины. Поскольку намеченные палеодолины близко соответствуют на­ правлению современной речкой сети, мы называем их ПалеоВолга, Палео-Узени, Палео-Урал, Палео-Уил, Палео-Сагиз и Палео-Эмба. Их нижние отрезки, наземные и надводные дельты расаоложены по северному побережью и в акватории Каспия (рис. 36).

К предполагаемым палеодолинам приурочены уже известные месторождения и нефтегазопроявления: Кенкияк, Акжар, Каратюбе, Шубар-Кудук, Караганда, Балганмола и др. Не исключе­ но, что месторождения Южной Эмбы, а также Камышитовый, Мартыши, Октябрьское сформировались в обширной зоне палеодельт. Палеодолины с приуроченными к ним структурами по