Дипломная (вкр): Особенности геологического строения месторождения Доссор

Первая модель строения всего соляного купола Доссора была составлена в 1934 г. по итогам сейсморазведки методом преломленных волн.

В 1951 -1952 гг. по результатам сейсмических работ методом отраженных волн и корреляционным методом преломленных волн были выявлены крутые склоны соляного ядра на западном и восточном крыльях. В целях обнаружения залежей нефти за крутым склоном соли была пробурена скважина № 386, которая при забое 2280 м не вскрыла соли и прошла по пермотриасовым отложениям 960 м. В 1955 г. по сейсмическим материалам на западном крыле Доссора одним из первых на Южной Эмбе обнаружен соляной карниз.

Начальные балансовые запасы месторождения Доссор составляли 8126 тыс. т нефти и 31,4 млн м3 газа. За сто лет добыто более 5 млн т нефти.

Таким образом, можно сделать вывод, что все или почти все проблемы, с которыми в настоящее время сталкивается геолог при изучении любого соляного купола, берут свое начало с месторождения Доссор. Поэтому Доссор - не только начало нефтедобычи в Казахстане, но и первенец изучения основного нефтедобывающего региона страны - Прикаспия. В этом регионе сосредоточена львиная доля отечественных разведочных запасов нефти и газа с которыми связаны стратегически важные перспективы приращения запасов и наращивания темпов добычи нефти и газа в стране.

Геологическое строение и формирование купола Доссор. В разрезе данного месторождения скважинами изучены отложения кунгурского яруса нижней перми, мезозоя и кайнозоя.

Рисунок 11 - Литолого-стратиграфический разрез месторождения Доссор

Кунгурский ярус представлен каменной солью с редкими прослоями песчаноглинистых пород и гипса. Судя по кернам из скважин № 303 и 304, которые прошли по соли 1534 и 2060 м соответственно, наблюдается перемятость толщ с углами падения 55-70°. Выше соли находится кепрок толщиной 3 м, сложенный доломитами, черными глинами, мергелями, ангидритами, в которых присутствуют в большом количестве кристаллики пирита.

Пермотриасовые отложения подразделяются на две толщи. Верхняя, непосредственно залегающая на соли, сложена глинами серыми, зеленоватосерыми, коричневыми, с пропластками песка и песчаника, с включениями разноцветной гальки размерами от 1 до 5 см. На некоторых участках она представлена конгломератами. Среди глин местами встречаются обуглившиеся растительные остатки. Предположительно эта пачка относится к триасу. По Г.Е.-А. Айзенштаду и К.В. Антонову, на своде купола Доссор (скважина № 379 «на кепроке залегает известняково-глинистая свита нижнего триаса».

Нижняя толща пестроцветных (вишнево-красные, зеленые, коричневые) глин с прослоями песков, песчаников и алевролитов, которые встречены за крутым склоном соляного ядра, вероятно, относится к верхней перми. Вскрытая мощность пермотриасовых отложений -1775 м. Наиболее детально изучены юрские отложения, представленные на Доссоре нижним, средним и верхними отделами, которые обнажаются на своде купола. Нижняя юра сложена переслаивающимися серыми грубозернистыми песками, темно-бурыми глинами с прослоями алевролитов, обогащенных мелкими обуглившимися растительными остатками и слюдой. В верхней части встречаются прослои угля, в нижней прослои галечника и конгломерата. Толщина нижней юры достигает 110м.

Верхнеюрские отложения сложены глинами зеленовато-серыми, темносерыми, серовато-зелеными с буроватым оттенком, известковистыми, с включением фауны и кристалликов пирита и с прослоями серого мелкозернистого песка, иногда мергеля. Толщина верхней юры - до 96 м.

Меловая система представлена готеривским, барремским, аптским, альбским, сеноманским ярусами, сложенными серыми, темно-серыми глинами, песками и песчаниками с включениями обуглившихся растительных остатков и обломков фауны. Нижняя часть разреза, относящаяеся к неокому, более уплотнена и породы имеют зеленовато-бурый и зеленовато-серый цвет. В разрезе баррема встречаются мергели, кирпично-красные и розовые глины. Толщина этой терригенной части меловых отложений более 800 м.

Рисунок 12 - Схематическая геологическая карта купола Доссор:

- предполагаемый крутой склон соляного ядра;

- сбросы;

- залежи нефти и газа.

Крылья: СЗ -северо-западное; ЮЗ - юго-западное; В - Восточное.

Промысловые участки: I - Основная промысловая площадь; II - участок 185; III - Северный Доссор

Выше залегают карбонатные отложения турона-сенона, широко распространенные и обнаженные на дневной поверхности, толщиной более 400 м. Палеогеновые и неогеновые отложения встречены на далекой периферии и в межкупольных пространствах.

Месторождение Доссор приурочено к соляному куполу, ядро которого имеет в плане форму неравнобедренного треугольника с длинной стороной, вытянутой в меридиональном направлении. Минимальная глубина залегания соли на своде - 200 м. Соляное ядро купола Доссор соединяется через перешейки с ядрами куполов Жангельды на севере, Толеген на юге, Макат на северо-востоке и Танатар на западе.

По материалам гравиметрии и сейсмических исследований четко картируются межкупольные прогибы, окружающие купол Доссор и выполненные на 85% терригенными красноцветными отложениями верхней перми и нижнего триаса. Внутреннее строение этих отложений и характер их сочленения с соляным ядром купола не изучены. Предполагается развитие соляных карнизов на юго-западном и, возможно, на восточном крыльях купола, В межкупольных пространствах прогнозируется развитие «бессолевых» частей межкупольных прогибов и различных типов ловушек, приуроченных к остаточным, глубоко залегающим скоплениям соли и тектоническим, погребенным до юрского возраста нарушениям.

Рисунок 13 - Тектоническая схема района месторождения Доссор (по материалам геологической съемки, сейсмики и гравиразведки):

- тектонические нарушения;

- соляные ядра куполов, темнее наиболее приподнятая часть в пределах крутых склонов;

- предполагаемые участки межкупольного пространства.

ОГ - основной грабень, ШГ - широтный грабень;

крылья купола: СЗ - северо-западное, ЮЗ - юго-западное и В - восточное с участками северный I, центральный II, южный II

Наиболее приподнятое положение кровли соляного ядра купола картируется в виде слабо выраженного гребня, вытянутого в субмеридиональном направлении, и довольно резкого ответвления на запад, в сторону купола Танатар. В соответствии с морфологией поверхности соляного ядра -основного тектонического фактора, формирующего строение надсолевых мезозойских отложений, вырисовывается основной грабен меридионального простирания, разделяющий купол на две части - восточную и западную. В свою очередь, западная часть второстепенным широтным грабеном разделена на два крыла. Как на восточном, так и на юго-западном и северо-западном крыльях установлены многочисленные малоамплитудные сбросы, некоторые из них служат экраном для залежей нефти и газа в юрских и меловых отложениях. Как правило, амплитуда сбросов затухает от свода купола к периферии.

Купол Доссор, как и большинство куполов Южной Эмбы, интенсивно формировался в позднепермское и раннетриасовое время. Высота соляного ядра купола к концу раннего триаса достигала 5500 м, т.е. за 25 млн лет рост соляного купола происходил в среднем по 200 м за 1 млн лет. Рост ядра купола был неравномерным во времени, т.е. периоды резкого скачкообразного кратковременного роста чередовались с периодами относительно замедленного конседиментационного роста. Судя по результатам детальной корреляции разрезов скважин, в мезозое-кайнозое формирование соляного купола продолжалось значительно меньшими темпами. За 245 млн лет воздымание отдельных участков поверхности соляного ядра достигло 1000 -1200 м, в среднем по 50 м за 1 млн лет, причем большая часть этой амплитуды подъема приходится на периоды перерыва осадконакопления. Это связано с общим региональным воздыманием региона и денудацией осадков из наиболее приподнятых участков поверхности, что соответствует сводам соляных куполов.

Купола Южной Эмбы и на востоке Прикаспийской синеклизы возникли уже в начале поздней перми, в уфимском и казанском веках. Наиболее активный соляной тектогенез происходил именно в течение поздней перми и раннего триаса. Амплитуды и скорости формирования соляных ядер куполов в этот период значительно больше, чем в течение всего мезозоя и кайнозоя. Весьма важно то, что к концу поздней перми на всей территорий Южной Эмбы надсолевые отложения достигли в своем погружении поверхности подсолевых отложений, т.е. основная масса соли из межкупольных пространств была выжата в ядра соляных куполов. Склоны соляных ядер куполов были сильно пологими. В последующем за счет выдавливания соли из-под склонов в сводовые части формировались компенсационные прогибы (мульды), мигрировавшие во времени от центральной части межкупольного пространства к сводам куполов. Исключение составляю несколько межкупольных пространств больших размеров, где в центральной части за счет разности в скорости «течения» соли вблизи свода купола и в значительном от него удалении остаются скопления соли, по морфологии названные соляными увалами. На базе некоторых из них возникали соляные купола следующей генерации.

Значительно меньшая активность проявления соляного тектогенеза, как отмечалось выше, наблюдается в мезозое и кайнозое. Соляной тектогенез происходил перманентно, активизируясь в этапы региональных тектонических воздыманий района, что связано с глобальными и региональными геодинамическими процессами.

Как следствие региональных восходящих тектонических процессов на Южной Эмбе в предъюрское время активизировался соляной тектогенез, сопровождавшийся дизъюнктивными нарушениями, большинство которых картируются по материалам сейсмики в виде погребенных сбросов, экранирующих залежи нефти в триасовых отложениях на соседних куполах Сагыз и Макат. Подобное строение триасовых отложений можно прогнозировать и на Доссоре.

Наблюдаются значительные колебания мощностей нижней юры и отдельных свит средней и верхней юры. При этом минимальные значения мощностей установлены на своде с постепенным увеличением к периферии в основном за счет выпадения пластов в верхней части разреза и иногда за счет утонения отдельных пачек в результате конседиментационного подъема сводовой части купола. По выпадению в верхней части разреза отдельных пластов можно заключить о кратковременных перерывах в осадконакоплении и денудации осадков на приподнятых участках свода купола.

Амплитуда подъема, вероятно, колебалась в пределах десятков метров. Резкий скачкообразный рост купола Доссор, сопровождавшийся существенным изменением морфологии свода соляного ядра - подъемом кровли соли, вызвавший образование малоамплитудных дизъюнктивных нарушений, происходил в верхнеюрское время, как и по всей Южной Эмбе. Значительный подъем испытало западное крыло купола, ныне разбитое на два - юго-западное и северо-западное. На выровненную поверхность верхней юры отложились осадки валанжина и готерива. В раннемеловую эпоху структурный план купола формировался значительно замедленными темпами. Отмечаются этапы незначительного роста на границах баррема-апта, апта-альба и сеноман-турона.

Сенон-туронские отложения сохранились в грабенах и широко распространены на периферии купола. По имеющимся материалам можно предположить об огромной роли предакчагырской фазы роста в формировании современного структурного плана купола Доссор с основным и широтным грабенами и поперечными сбросами, секущими породы сенона-турона, которые разбили крылья на мелкие блоки. По соседним лучше изученным куполам отдельные исследователи оценивают суммарную амплитуду движений на границе палеогена и неогена в 1000-1500 м.

В процессе роста купола на его отдельных участках формировались ловушки-пластовые, сводовые, тектонически экранированные, литологически и стратиграфически экранированные, на уровне триаса экранированные погребенными доюрскими нарушениями, а на уровне верхнепермских пород экранированные не только нарушениями, но и склоном соляного ядра или же подкарнизные.

На куполе Доссор наиболее приподнятым оказалось юго-западное крыло, где вследствии большой амплитуды эрозионного среза обнажаются юрские отложения. С востока оно ограничено основным сбросом грабена амплитудой более 600 м, а на севере-сбросом широтного грабена амплитудой более 1200 м, который продолжается на соседний купол Танатар. По материалам геологической съемки среднеюрские отложения, обнажающиеся на своде крыла, сменяются по падению пластов отложениями неокома, апта, апьба и верхнего мела до маастрихтских включительно.

Северо-западное крыло ограничено сбросами основного на востоке и широтного на юге грабенов. На поверхности оно картируется выходом среднеюрских отложений, постепенно сменяющихся меловыми.

Восточное крыло купола, где расположены промыслы, поперечными сбросами разделено на три тектонических участка - северный, центральный и южный, которые, в свою очередь, относительно малоамплитудными сбросами делятся на блоки. В сводовых частях северного и южного участков на дневной поверхности обнажаются среднеюрские отложения, сменяющиеся по падению меловыми с углами падения 5-10°.

В пределах центрального участка восточного крыла в среднеюрских отложениях находятся газовые и нефтяные залежи, и в промысловой практике этот участок называется «Северным Доссором». На южном участке находятся Основной промысловый участок и участок 185. Амплитуды смещения пластов по поперечным сбросам, принятым за границу южного и северного блоков, достигает 240 м.

Как отмечалось в начале статьи, на месторождении Доссор нефть добывалась в течение века на трех участках, получивших названия: Основная промысловая площадь, Северный Доссор и 185. Они распложены на восточном крыле купола. На Основной промысловой площади нефтеносными являются отложения средней юры, в разрезе которых выделяются три (I, II и III) продуктивных горизонта, объединяющие по несколько пропластков.

Рисунок 14 - Месторождение Доссор.

геологическое месторождение нефть газ

Основной промысловый участок.

Структурная карта по кровле III среднеюрского горизонта (а) и геологический профиль по линии 1-1 (б)

В скважине №282 вблизи основного грабена еще в 1940 г. из пермотриасовых отложений в интервале 354,5-368 м был получен приток нефти. Из этой скважины нефть добывалась в течение двух лет в количестве 15 т. На промысловом участке в основном добывалась тяжелая нефть из сенон-туронских отложений с глубин 53-114 м в количестве более 1300 т.

В 185 промысловом участке, который находится восточнее Основной промысловой площади, нефтеносными являются также пески и песчаники средней юры, чередующиеся с глинами. Залежь - пластовая сводовая экранированная сбросом с запада - залегает на глубинах 270-305 м. Мощность песчаных пластов достигает 3,75 м. Начальные суточные дебиты - до 46,2 т.

Южнее 185 участка в скважине №370 в 1937 г. в своде IV блока (который выделялся как участок 183) из пермотриасовых отложений на глубине 581-642 м был получен приток нефти 0,8 т/сут. Следует отметить, что на соседнем месторождении Макат к триасовым отложениям приурочены пять нефтегазоносных горизонтов песчаников пористостью 18-28,7%, из которых получены фонтанные притоки нефти дебитом 73,3 т/сут (горизонт Т-1\\/). На соседнем месторождении Сагыз встречены в разрезе триаса три продуктивных горизонта.

Участок Северный Доссор приурочен к небольшого размера блоку, ограниченному с севера, востока и запада сбросами. В разрезе средней юры выделены 8 газовых и 3 нефтяных горизонта. Нефтеносные горизонты имеют номенклатуру IX, X и XI, сложены песками и песчаниками, переслаивающимися с глинами мощностью от 2,0 до 8,0 м; залегают они на глубинах 248-328 м. Начальные суточные дебиты нефти достигали 24,0 т.