СТЕПЕНЬ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕННОСТИ НИЖНЕЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ СЕВЕРО-УСТЮРТСКОЙ ВПАДИНЫ

АННОТАЦИЯ

В статье отражены виды и методы изучения нижнеюрских отложений Северо-Устюртской впадины, такие как сейсморазведочные работы и глубокое бурение, промышленная продуктивность терригенных коллекторов которых доказана на ряде месторождений, которые концентрируются в центральной части изучаемой территории. Успешное проведение поисковых работ, получение высокодебитных притоков газа и конденсата и особенности строения нижнеюрских отложений послужили основанием выделения их в отдельный региональный нефтегазоносный комплекс как самостоятельное направление нефтегазопоисковых работ. Вместе с тем, степень изученности данных отложений неравномерная, связанная с особенностями их строения, послужившее долгое время их опоискованию совместно со среднеюрскими осадками.

ABSTRACT

The article reflects the types and methods of studying the Lower Jurassic deposits of the North Ustyurt Basin, such as seismic exploration and deep drilling, the industrial productivity of terrigenous reservoirs of which has been proven in a number of fields that are concentrated in the central part of the North Ustyurt Basin. Successful exploration, obtaining high-flow rates of gas and condensate and the structural features of the Lower Jurassic deposits served as the basis for identifying them as a separate regional oil and gas complex as an independent direction of oil and gas exploration. At the same time, the degree of study of these deposits is uneven, associated with the features of their structure, which served for a long time to search for them together with the Middle Jurassic sediments.

Ключевые слова: Северо-Устюртская впадина, нижняя юра, месторождение, газ, нефть, структура, скважина.

Keywords: North Ustyurt depression, Lower Jurassic, field, gas, oil, structure, well.

Введение. В северной части Узбекистана находится Северо-Устюртская впадина, перспективность которой обусловливается наличием открытых месторождений и площадей с полученными признаками наличия углеводородов (газа, нефти и конденсата). Дальнейшие перспективы наращивания запасов углеводородного сырья в ближайшие годы здесь связываются с юрскими отложениями, среди которых наиболее приоритетны нижнеюрские и роль которых в суммарном приросте запасов углеводородов будет неуклонно возрастать. С 2014 года ведутся широкомасштабные работы, в результате которых открыты газоконденсатные месторождения с залежами, приуроченными к нижнеюрским отложениям в диапазоне глубин от 3100 до 4500 м. Определение степени изученности для обоснования дальнейшего изучения геологического строения нижнеюрских отложений, в том числе с углублением этажа газоносности  с целью получения положительных результатов даст новые перспективы для их опоискования  и расширения сырьевой базы страны. Таким образом, создается задел на тот период, когда при истощении месторождений необходимо будет постепенно переходить на более глубокие горизонты комплекса пород, которые в пределах данной территории слабо или практически не изучены [1, с.551-553]. 

Материалы и методы. Для выполнения исследования был выполнен комплексный анализ геолого-геофизических материалов, методы статистической обработки и обобщения данных по результатам проведенных сейсморазведочных работ и глубокого бурения, использованы материалы из опубликованных источников, а также производственные отчеты.

Результаты и их обсуждение. Изученность нижнеюрских отложений сейсмическими методами.  Сейсмические исследования в пределах Северо-Устюртской впадины начали проводиться различными методами с 1959 г. Корреляционный метод преломленных волн (КМПВ) проводился на начальном этапе исследований (60-70 гг. прошлого столетия) для понимания глубинного геологического строения региона и изучения поверхности фундамента.  По результатам работ Бабаджанова Т.Л., Кунина Н.Я., Лук-Зильбермана В.И., Таль-Вирского Б.Б. и др. было получено представление о глубинном геологическом строении основных тектонических элементов Северо-Устюртской впадины, в разрезе которой был выделен промежуточный комплекс (ПСЭ) между осадочным чехлом и поверхностью фундамента, сложенный палеозойскими образования от силурийского до пермского возрастов [2, с. 29-38].  В тот же период на профилях КМПВ был выделен горизонт, отождествляемый с поверхностью известняков позднепалеозойского возраста. В начале изучения Устюрта, в середине прошлого века, сейсмическими исследованиями методом отраженных волн (МОВ) был изучен разрез до кровли верхней юры. В этом интервале были выделены отражающие горизонты Т_III, приуроченного к кровле верхнеюрских отложений и Т_II, приуроченного к глинам неокомского яруса, по которым были подготовлены к глубокому бурению структуры для бурения.

В 1967 году было открыто газоконденсатное месторождение Куаныш в нижнеюрских отложениях, тогда как структура была подготовлена по кровле среднеюрских отложений. Далее, проводятся работы по подготовке структур по отражающему горизонту Т_IV^II, приуроченному к нижне-среднеюрским отложениям, которая фактически приурочена к пачке аргиллитов байосс-батского яруса средней юры.

 В 1971 г. в пределах центральной части Куаныш-Коскалинского вала проведены опытно-методические сейсмические исследования по внедрению метода общей глубинной точки. Высокая эффективность этого метода при изучении антиклинальных структур предопределила его ведущую роль при подготовке перспективных площадей к глубокому бурению, при этом существенно увеличилась глубинность исследований, кроме того, повсеместно удавалось проследить отражения от поверхности юрских и внутриюрских отложений. Полученные промышленные притоки газа с конденсатом в отложениях нижней юры (месторождения Акчалак, Гарбий Борсакелмас, Куаныш) повлекли за собой необходимость обратить внимание на их строение с целью выявления и подготовки структур под бурение. Одной из первых структур, подготовленной по нижнеюрским отложениям стала аномалия типа залежь (АТЗ) Кокчалак, которая представлена неструктурной линзовидной экранированной ловушкой в русловых песчаниках, из которых были получены промышленные притоки газа и конденсата [3, с. 12-64].

В дальнейшем, в начале 2000-х гг., в результате проведенных работ МОГТ-2Д и 3Д была подготовлена серия структур по юрским горизонтам, в том числе и по нижнеюрским отложениям на Куаныш-Коскалинском валу (Тиллали), в Судочьем прогибе (Порлытау), Барсакельмесском прогибе (Восточный Аторбай, Северный Аторбай, Шуманай и др.), в Косбулакском прогибе (Сулама, Ак-Тепе, Западный Арал и др.). Все структуры в нижнеюрских отложениях представляют собой антиклинальные структуры, либо тектонически экранированные ловушки, примыкающие к разрывным нарушениям.

Следующим этапом по изучению отложений нижней юры стало углубление этажа исследований. Полученные притоки газа, повышенные газопоказания, наличие потенциально продуктивных пластов, выделенных по данным геофизических исследований, а также наличие структурных форм в глубокопогруженных отложениях,  показали, что  нижнеюрский комплекс под открытыми месторождениями, оказался ошибочно недооценённым в плане нефтегазоперспективности и требует дальнейших исследований [4, с. 53-61].

Так, к примеру, при проведении поисковых работ на площадях Шахпахты, Урга, Арал, Бердах, Северный Бердах, Сургиль в первых поисковых скважинах из отложений нижней юры были получены слабые притоки газа, нередко с пластовой водой, что, как выяснилось, впоследствии, оказалось результатом возможного фациального и литологического замещения, приуроченностью к зонам выклинивания и ухудшения коллекторских свойств, не только природного происхождения, а также создаваемого технологическими условиями проводки скважин (увеличение плотности бурового раствора и др.).

Получение промышленных притоков газа из вышележащих отложений средней и верхней юры привело к решению опоисковать их в первую очередь до глубин 2750-2950 м, а изучению низов средней и нижней юры не придавалось должного значения ввиду получения слабых притоков газа при их опробовании. Таким образом, выбранная методика поэтажной разведки на Бердахском валу позволила за короткий промежуток времени открыть и разведать такие месторождения как Сургиль, Шимолий Бердах, Бердах, Шимолий Арал, Шаркий Бердах, Учсай и Шагырлык.  

В результате проведенных геофизических исследований (сейсморазведка МОГТ-2Д и 3Д) было уточнено строение существующих зон нефтегазонакопления, где в глубокопогруженных участках были выявлены ловушки различных типов, а впоследствии, при опоисковании глубоким бурением, открыты залежи газоконденсата, в том числе и с высокими дебитами.

Изученность нижнеюрских отложений глубоким бурением нижнеюрских отложений начинается с 60-х гг. прошлого столетия, когда в скважинах на площадях Барсакельмес, Аламбек, Шахпахты, были вскрыты отложения, возраст которых был датирован на основании литолого-стратиграфического и палинологического анализов.

На начальном этапе нижнеюрские отложения изучались в опорных и параметрических скважинах, в которых были определены литологические, стратиграфические особенности, возраст пород, коллекторские свойства, выделен стратиграфический комплекс и привязан к отражающему сейсмическому горизонту. 

Всего на территории Северо-Устюртской впадины было пробурено 227 скважин, вскрывших нижнеюрские отложения, в том числе 5 опорных, 20 параметрических и 202 поисково-разведочные. Плотность бурения крайне неравномерная.  Анализ буровой изученности нижнеюрских отложений был выполнен по следующим параметрам: количеству скважин, пробуренных в пределах тектонического элемента; доли мощности нижнеюрских разрезов во вскрытых разрезах; количеству пробуренных скважин на 1 квадратный километр территории; объема проходки по нижнеюрским отложениям в м на 1 квадратный километр территории. Наибольшее количество скважин, вскрывших нижнеюрские отложения, пробурено на Куаныш-Коскалинском валу – 118, наименьшее – на Тахтакаирском – 5 (рис. 1).

Риунок 1. Изученность нижнеюрских отложений глубоким бурением Северо-Устюртской впадины

(Составила: Юлдашева  М.Г.)

При этом, наибольшая доля нижнеюрских отложений в общем объеме вскрытых разрезов отмечается на Тахтакаирском валу и составляет 27%, на Бердахском валу – 18 %, наименьшая – в Самско-Косбулакском прогибе, всего 4% (рис. 2). В целом по Северо-Устюртской впадине этот показатель около 9 %. Это в первую очередь связано с имеющимися в восточной части изучаемой территории увеличенных мощностей накопившихся нижнеюрских осадков, которые заполнили рифтовые структуры, образовавшиеся во время герцинского тектогенеза [5, с.31-44; 6; с. 6-7]. Их опоискование привело к открытию высокодебитных газоконденсатных месторождений в пределах Бердахского, Куаныш-Коскалинского валов и Судочьего прогиба в коллекторах, сложенных терригенными песчано-алевролитовыми породами.

Рисунок 2. Доля нижнеюрских отложений во вскрытых  разрезах скважин Северо-Устюртской впадины

По плотности бурения имеются следующие показатели.  Например, в северной части Северо-Устюртской впадины (Самский и Косбулакский прогибы) пробурено по одной скважине, вскрывшей нижнеюрские отложения, на 1150 км², при этом наибольшие значения отмечаются на Бердахском валу: 1 скважина на 40 км² (рис. 3). По таком параметру, как объем проходки по нижнеюрским отложениям опять лидирует Бердахский вал, где имеется 48 скважин, вскрывших нижнеюрские отложения  от 242 м до 1797 м, что составляет 17,6 м на 1 км²,  при этом наименьшая изученность наблюдается в Барсакельмесском прогибе и составляет  0,4 м на 1 км², что также зависит и от мощности отложений нижней юры, которая варьирует в зависимости от тектонического элемента.

Рисунок 3.   Распределение плотности бурения на нижнеюрские отложения по тектоническим элементам Северо-Устюртской впадины

(Составила: Юлдашева  М.Г.)

Выявленная газо- и нефтеносность нижнеюрских отложений. По результатам проведенных геологоразведочных работ в пределах Северо-Устюртской впадины в нижнеюрских отложениях были открыты залежи на газоконденсатных месторождениях: Куаныш, Акчалак, Гарбий Борсакелмас, Кокчалак,  Сайхун, Бескала, Кушкаир, Аралык, Куйи Сургиль, Бердах, Арслан, Инам, Куйи Шаркий Бердах, которые приурочены к газонефтеносным районам: Бердахскому, Судочьему и  Куаныш-Коскалинскому [7, с.15-22;  8, с.296-299].

На начальном этапе освоения нижнеюрских отложений, когда изучались территории, где были вскрыты небольшие мощности отложений этого возраста (100-400 м), они не являлись привлекательными в плане рентабельности поисков углеводородов. Однако в результате геолого-поисковых работ было установлено, что эти отложения, сложенные песчаными пластами с хорошими фильтрационно-емкостными свойствами, обладают выдержанностью как в вертикальном, так и в латеральном плане, а позднее глубоким бурением были установлены  территории, где нижнеюрские отложения слагают мощные толщи (2 км и более), где в освоенной части разреза глубоким бурением выделяются  от 6 до 12 и более  продуктивных горизонтов [9, с.51-55] .

В пределах Куаныш-Коскалинского вала залежи газа и конденсата в нижнеюрских отложениях выявлены на месторождениях Куаныш, Акчалак, Западный Барсакельмес, Кокчалак, Сайхун, Бескала, Кушкаир (рис. 4). На месторождении Куаныш газоконденсатная залежь была открыта в скважине 1, где был получен приток газа дебитом 154 тыс.м³/сут, которая была подтверждена в скважинах 5, 6, 7, где были получены притоки газа дебитами 18,6-363 тыс.м³/сут.  На месторождении Акчалак газовые залежи в отложениях нижней юры была открыты в скважинах 2, 5, 6 с дебитами от 100 до 300 тыс.м³/сут. На месторождениях Сайхун, Бескала, Кушкаир было открыто по одной залежи в нижнеюрском комплексе пород с дебитами 318-427 тыс.м³/сут на 14 мм штуцере.

Рисунок 4. Схема распределения залежей УВ в нижнеюрских отложениях на месторождениях и нефтегазопроявлений на площадях Северо-Устюртской впадины 

(Составила: Юлдашева М.Г.)

Нижнеюрские отложения были испытаны в 38 опорных, параметрических и поисковых скважинах. Из наиболее значимых результатов можно упомянуть получение непромышленных притоков газа в скважинах 1 Южный Куаныш,  7 Аламбек,  2 Чинк,  1 Ершабай,  2 Сев. Караумбет,  1 Чибелли.  При бурении ряда скважин было отмечено увеличение газопоказаний:  1 Мурун в интервалах 3465-3481 м  до 2%;   1 Башчуак в интервалах 3500-3570 м до 5;  1 Вост.Куаныш с глубины 3340 м до 4%;  1 Кырккыз в интервале 3228-3230,8 м до 2,5%, в интервале 3234-3242 м до 10 %; 1п Барсакельмес в интервале 3161-3171 м до 4-16%, после произошел выброс сильно разгазированного глинистого раствора; 7 Аламбек в интервалах 3140-3150 м – до 3%; 1 Сев.Коскала в интервалах 3025-3046 м до 2,5%, 3063-3073 м и 3084-3116 м до 3,5 %.