CC BY
40
С.П. Левашов12, H.A. Якимчук1-2, И.Н. Корчагин3, М.Д. Жулдаспаев4, В.И. Якубовский5, Д.Н. Божежа2
'Институт прикладных проблем экологии, геофизики и геохимии, Киев, Украина, [email protected] 2Центр менеджмента и маркетинга в области наук о Земле при ИГН НАНУ, Киев, Украина, 3Институт геофизики им. С.И. Субботина НАНУ, Киев, Украина, [email protected] 4Карагандинский завод асбестоцементныгх изделий, пос. Актау, Республика Казахстан, 5Кустанайская поисково-съемочная экспедиция, Костанай, Республика Казахстан
ДЕТАЛЬНЫЕ ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОПЕРСПЕКТИВНЫХ УЧАСТКОВ ПРИ ВЫЫБОРЕ МЕСТ ЗАЛОЖЕНИЯ СКВАЖИН
Представлены результаты применения геоэлектрических методов при поисках углеводородов (УВ) в пределах Костанайской нефтегазоперспективной площади. Съемкой методом становления короткоимпульсного поля (СКИП) с автомобиля на площади исследований обнаружено пять крупных и семь небольших аномальных зон типа «залежь». Вертикальным электрорезонансным зондированием (ВЭРЗ) в пределах закартированных аномалий выделено несколько глубинных горизонтов расположения аномально поляризованных пластов типа «нефть» и «газ». Полученные результаты показывают, что технология СКИП-ВЭРЗ «прямых» поисков скоплений УВ может использоваться для заверки и разбраковки аномалий космогеофизического прогноза нефтегазоносности. На этапе детальных геоэлектрических работ в пределах двух аномальных зон определены места заложения разведочных скважин.
Введение
В июне 2006 г. в пределах Костанайской нефтегазоперспективной площади (Костанайская область, Республика Казахстан) с использованием экспресс-технологии «прямых» поисков и разведки скоплений углеводородов геоэлектрическими методами (включает методы становления короткоимпульсного поля (СКИП), вертикального электрорезонансного зондирования (ВЭРЗ) и флюксметричес-кую съемку (Левашов, 2003; 2005; 2006а) выполнены рекогносцировочные исследования с целью выявления и картирования участков, перспективных для проведения детальных работ по поиску нефти и газа, а также бурения разведочных скважин (Левашов, 20066). На площади свыше 4000 км2 выполнено 895 погонных километров съёмки методом СКИП по отдельным профилям через аномальные зоны, выделенные по данным космогеофизического прогноза нефтегазоносности.
По данным съемки СКИП построена карта геоэлект-
Рис. 1. Карта геоэлектрических аномалий типа «залежь» Аккудукская, Харьковская и Семиозерная на Костанайской площади (по данным съемки СКИП): 1 - точки зондирования ВЭРЗ; 2,3,4 - пунктыг съемки СКИП (положительным, нулевыге, отрицательным значения); 5 - шкала значений поля СКИП.
рических аномалий типа «залежь» (АТЗ), на которой выделяется пять крупных аномальных зон: 1) Тимофеевская
- газонефтяная; 2) Диевская - газонефтяная; 3) Аккудукская - нефтяная; 4) Харьковская - нефтяная; 5) Юльевская
- нефтяная. Съемкой закартировано также ряд небольших по размерам аномалий: 1) Тимофеевская-1 - газовая; 2) Тимофеевская-2 - газовая; 3) Диевская-1 - газовая; 4) Ди-евская-2 - газовая; 5) Кургусская - газовая; 6) Аккудуксая-1 - газовая; 7) Юльевская-1 - газовая (Левашов, 20066).
В пределах выделенных АТЗ в 27 пунктах выполнено зондирование ВЭРЗ, что позволило установить глубины залегания аномально поляризованных пластов (АПП) типа: а) углеводороды (нефть, газ); б) туфогенный комплекс; в) глины, алевролиты (экран); г) битумы; д) граница палеозойского фундамента; е) интрузивные образования.
По данным проведенных исследований было принято решение бурить две первые разведочные скважины глубиной 2.5 км в пределах Аккудукской и Харьковской АТЗ (Рис. 1). Однако, в связи с отсутствием сейсмических материалов по этим участкам структурной информации для проектирования скважин было явно недостаточно. Для восполнения этого пробела в августе 2006 г. проведены работы по детализации, на участках Аккудукской и Харьковской АТЗ. В их пределах выполнено 190 км съёмки СКИП. На участке Аккудукс-кой АТЗ дополнительно проведено зондирование ВЭРЗ в 23 точках (Рис. 2а). В семи точках ВЭРЗ Y01-Y07 предыдущей съёмки проведено повторное зондирование с целью картирования «опорного горизонта» (ОП). В пределах Харьковской АТЗ дополнительно выполнено 18 точек ВЭРЗ, в пяти точках зондирования рекогносцировочного этапа Y19-Y23 определены глубины залегания ОП. Съемкой методом СКИП уточнены границы ано-
|— научно-технический журнал
I еоресурсы 4 (23) 2007
Рис. 2. Карты аномалий типа «залежь» (а), глубин подошвы1 траппов (б), кровли опорного горизонта (в), кровли палеозойского фундамента (г), суммарной мощности АПП типа «нефть» (д) и «газ» (е) в пределах Аккудукской АТЗ (по данным детальныгх геоэлектрических исследований методами СКИП-ВЭРЗ): 1 - пункты ВЭРЗ;
2 - линии вертикальным разрезов по данныгм ВЭРЗ;
3 - тектонические нарушения по геоэлектрическим данныгм; 4 - шкалыг интенсивности аномалий СКИП (а) и суммарной мощности АПП типа «нефть» (д) и «газ» (е); 4б,в,г - контурыг аномальной зоны типа «залежь»; 5 - шкалыг глубин подошвыг траппов (б), кровли опорного горизонта (в), кровли фундамента (г).
мальных зон (Рис. 1, Рис. 2а). По данныш ВЭРЗ построены разрезы и карты основных структурных горизонтов.
Точки ВЭРЗ располагались как в пределах аномалий АТЗ, так и за их контурами. В точках ВЭРЗ вне аномалий устанавливались интервалы глубин залегания кровли и подошвы траппов, «опорного горизонта» и палеозойского «фундамента». Для точек в пределах контуров АТЗ помимо этих границ определялись также интервалы глубин залегания АПП типа «нефть» и «газ».
Результаты работ
Аккудукская аномальная зона прослежена методом СКИП от северной границы Коста-найской площади в юго-западном направлении
на протяжении 12 км. Ширина зоны - 1-2 км, площадь -около 20 км2. В пределах АТЗ выщеляются три отдельных блока: южный, центральный и северный (Рис. 1, 2а). Центральный и южный блоки соединены небольшой перемыга-кой - здесь может проходить тектоническое нарушение.
По результатам зондирования рассчитаны суммарные значения АПП типа «нефть» и «газ», что позволило построить карты распределения мощности АПП по площади аномалии. Максимальные значения АПП типа «нефть» установлены в зонах центрального и южного блоков (Рис. 2д).
4 (23) 2007
^научно-техническим журнал
Георесурсы
Рис. 3. Вертикальный геоэлектрический разрез по профилю А1-1а через Аккудукскую аномальную зону (по данныж ВЭРЗ): 1 - пунктыг ВЭРЗ; 2 - АПП типа «нефть»; 3 - АПП типа «газ»; 4 - АПП типа «опорным горизонт».
Рис. 4. Вертикальный геоэлектрический разрез по профилю Х4-4а через Харьковскую аномальную зону (по данныж ВЭРЗ): 1 - пунктыг ВЭРЗ; 2 - АПП типа «нефть»; 3 - АПП типа «газ»; 4 - АПП типа «опорным горизонт».
Для южного блока максимумы значений смещены к восточной границе и расположены в области точек ВЭРЗ №№ УЛ10, УЛ06, УЛ09. Для Аккудукской АТЗ область точек зондирования А10, А06 и А09 можно считать наиболее перспективной для поисков залежей нефти. В центральном и северном блоках аномалии максимальные значения АПП приурочены к их центральным частям. Максимальная мощность АПП определена в точке зондирования № У01.
Суммарная мощность АПП типа «газ» увеличивается от южного блока к северному (Рис. 2е). Максимальное значение этого параметра определено в центре северного блока в точке зондирования № У02.
На диаграммах ВЭРЗ в интервале глубин 2500-2800 м фиксируется кровля мощного АПП, подошва которого не прослеживается (Рис. 3). Выделенную границу условно можно считать кровлей палеозойского фундамента, который представлен, скорее всего, эффузивным комплексом пород нижнего и среднего девона. В пределах АТЗ по кровле «фундамента» выделяется валоподобное поднятие (Рис. 2г). Максимальное поднятие кровли «фундамента» зафиксировано в южном блоке в районе точек зондирования №№ УЛ06 и УЛ04. Абсолютные отметки кровли «фундамента» в этой зоне достигают 2440 м, в центральном блоке - 2480 м, в северном - 2500 м. Резкое погружение кровли «фундамента» наблюдается в юго-западном и западном направлениях - до 2800 м. Амплитуда сброса в юго-западном направлении достигает 360 м, в восточном - сброс более по-
логий с амплитудой до 200 м. Абсолютные отметки кровли «фундамента» достигают значений 2640 м. Выделенное поднятие «фундамента» может ограничиваться разрывными нарушениями с западной и восточной сторон.
В интервале глубин 1200 - 1400 м на диаграммах ВЭРЗ уверенно выделяется горизонт «терригенно-карбонатных пород» мощностью до 100 м (Рис. 3). Он был выбран в виде опорного (маркирующего) горизонта и прослежен по площади АТЗ. В пределах площади АТЗ выявлено поднятие по кровле «опорного горизонта» («ОГ») с амплитудой до 160 м с западной стороны и до 100 м - с восточной (Рис. 2в). Максимальное поднятие кровли «ОГ» определено в центральном блоке в точке зондирования № У01 -1200 м. В южном блоке абсолютная отметка кровли «ОГ» равна 1240 м, в северном блоке - 1300 м.
Выделенный «опорный горизонт» практически унаследует положительную форму рельефа, установленную по кровле палеозойского «фундамента». Поднятие фиксируется также и в подошве туфогенного комплекса пород (Рис. 2б). Через зону АТЗ построены схематические разрезы по профилям № А1-1а, № А2-2а и № А3-3а (Рис. 3). Выделенные АПП типа «газ» и «нефть» приурочены к антиклинальному поднятию, которое прослеживается по кровле «фундамента» и кровле «опорного горизонта». Пласты АПП расположены в комплексе пород, залегающих между двух границ - «фундамента» и «опорного горизонта».
Для южного блока можно ожидать наличия комбинированной ловушки УВ: структурной и тектонически-эк-ранированной нарушением, проходящим с восточной стороны блока. Максимальные значения суммарной мощности АПП типа «нефтяной пласт» определены в точке зондирования № УЛ10 - 188 м. Средняя мощность АПП в интервале глубин 1600 - 2000 м - 6.9 м.
В пределах центрального блока можно ожидать наличия антиклинальной ловушки УВ. Максимальные значения суммарной мощности АПП типа «нефть » - 188 м. Средняя мощность АПП в интервале глубин 1600-2000 м - 6.2 м.
Харьковская аномальная зона прослежена методом СКИП от северной границы площади в юго-западном направлении на протяжении 6 км (Рис. 1). Ширина зоны - 2 км, площадь - около 12 км2. Зона АТЗ проявилась как один цельный блок. По данным зондирования для АТЗ также построены карты мощности АПП типа «нефть» и «газ» по площади аномалии. Максимальные мощности АПП типа «нефть» установлены в районе точек ВЭРЗ №№ У19-Х07, типа «газ» - в районе точек №№ У23, У19 и №№ У20, Х13.
В пределах зоны АТЗ, в районе точек ВЭРЗ №№ У23, У19 установлено поднятие кровли «фундамента» с абсолютной отметкой 2440 м. В юго-западном и западном направлениях «фундамент» погружается до отметки 2720 м. Амплитуда поднятия кровли «фундамента» с юго-западной стороны - 280 м. В северной части зоны выделено отдельное поднятие в районе точки ВЭРЗ № У23. Абсолютная отметка кровли здесь - 2520 м, амплитуда поднятия - 120 м.
«Опорный горизонт» в районе аномалии «Харьковская» выделен в интервале 1300-1500 м, его мощность - около 40 м. По кровле «ОГ» выделяются южное и северное поднятия с амплитудами 180 и 200 м. Южное поднятие совпадает с зоной максимальной мощности АПП типа «нефть».
Вертикальные разрезы через зону АТЗ построены по профилям № Х1-1а, № Х2-2а, № Х3-3а, № Х4-4а (Рис. 4).
научно-технический журнал
ШЪ. Георесурсы 4 (23)
Выделенные АПП типа «газ» и «нефть» приурочены к антиклинальному поднятию в южной части АТЗ. Максимальные значения суммарной мощности АПП типа «нефть» расположены на юго-восточном склоне поднятия, в районе точки зондирования № У19. Для данной аномалии можно прогнозировать наличие ловушки УВ комбинированного типа, структурной и тектонически-экранированной.
Выводы
На Аккудукской площади определены детальные контуры аномалии типа «залежь». В ее пределах выделены три отдельных блока. Построены карты кровли палеозойского «фундамента» (граница Б1-2) и «опорного горизонта». В пределах аномалий выявлены поднятия кровли «фундамента» и «опорного горизонта». Антиклинальные зоны согласуются с максимальными величинами суммарной мощности АПП типа «нефть».
Южный блок АТЗ является наиболее перспективным для поисков нефти. Здесь возможна ловушка комбинированного типа - антиклинальная структура, тектонически-экранированная с юго-восточной стороны. Глубина залегания основных АПП в пределах южного блока - 15002300 м. Наиболее перспективной площадью для заложения разведочной скважины является участок, расположенный между точками зондирования №№ А10, А06 и А09.
В пределах Харьковской АТЗ по кровлям «фундамента» и «опорного горизонта» выделено два поднятия. В зоне южного поднятия выявлены максимальные значения суммарной мощности АПП типа «нефть». Наиболее перспективная площадь для поисков залежей УВ расположена между точками зондирования ВЭРЗ №№ У19-У23-Х07-Х06. При заложении разведочной скважины глубиной 2500 м наиболее перспективным является место в районе точки ВЭРЗ № У19, а глубиной 2000 м - № Х07.
Проведенные рекогносцировочные и детальные геоэлектрические исследования на площади Костанайского нефтегазоперспективного блока еще раз продемонстрировали целесообразность применения технологии СКИП-ВЭРЗ «прямых» поисков УВ как для рекогносцировочного обследования значительных по площади нефтегазопер-спективных территорий, так и детального изучения отдельных структурных элементов строения осадочного чехла в пределах участков расположения выявленных аномалий типа «залежь». Возможность выполнения геоэлектрической съемки СКИП с движущегося автомобиля позволяет проводить такого рода обследования в сжатые сроки. В свою очередь, рекогносцировочные работы позволяют при минимальных затратах оперативно обнаруживать и выделять перспективные на нефть и газ участки, на которых целесообразно ставить детальные сейсмические и другие геофизические исследования, а также в контурах которых следует размещать параметрические и разведочные скважины. Можно констатировать, что выполнение этапа рекогносцировочных исследований будет способствовать существенному повышению эффективности геолого-геофизических исследований на нефть и газ в целом, с одной стороны, а также увеличению информативности и содержательности таких исследований, с другой.
Относительно короткий временной промежуток полевых работ на территории Костанайской площади (10 и 7 рабочих дней на рекогносцировочном и детализационном
этапах, соответственно) свидетельствует также о высокой мобильности и оперативности получения с помощью технологии СКИП-ВЭРЗ новой (дополнительной) информации о перспективах вышвления УВ в пределах площади исследований. Такая оперативная дополнительная информация предоставляет заказчикам (недропользователям, инвесторам) возможность более объективно и обоснованно оценивать перспективы нефтегазоносности конкретной площади, а значит и оперативно принимать взвешенные и обоснованные управленческие решения по поводу дальнейших действий относительно каждой такой площади.
Результаты исследований позволяют еще раз акцентировать внимание на объективно предопределенную важность для технологии СКИП-ВЭРЗ метода вертикального электрорезонансного зондирования. В дополнение к возможности обнаружения и локализации геоэлектрических аномалий типа «залежь» на площади исследований методом СКИП, зондирование методом ВЭРЗ в пределах выделенных аномальных зон дает возможность с высокой точностью оценивать глубины расположения аномально поляризованных пластов типа «нефтяной пласт», «газовый пласт», «водонасыщенный пласт», и т.д. в разрезе. Причем, как показали геоэлектрические исследования на известных месторождениях и перспективных площадях в Западном Казахстане, метод позволяет эффективно решать такого рода задачи в надсолевых, подкарнизных и подсо-левых комплексах пород. Использование данных зондирования ВЭРЗ при обработке и интерпретации материалов детальных сейсмических исследований будет также способствовать повышению эффективности последних.
Рекогносцировочный этап геоэлектрических исследований на Костанайской площади (Левашов, 2006б) вполне убедительно продемонстрировал, что экспресс-технология СКИП-ВЭРЗ может успешно и эффективно использоваться на этапах разбраковки и заверки аномалий и перспективных на УВ зон, выявленных в пределах площадей исследований дистанционными методами изучения Земли. В связи с этим, авторы выражают искреннюю благодарность Заказчику за предоставленную возможность практически продемонстрировать эффективность и экономическую целесообразность (а может даже и объективную необходимость) комплексирования дистанционных методов с технологией СКИП-ВЭРЗ «прямых» поисков и разведки месторождений УВ.
Литература
Левашов С.П., Якимчук H.A., Корчагин И.Н., Таскинбаев K.M. Поиски и разведка скоплений углеводородов геоэлектрическими методами на нефтяных месторождениях Западного Казахстана. Георесурсы. № 1. 2003. 31-37.
Левашов С.П., Якимчук H.A., Корчагин И.Н. Экспресс-технология "прямых" поисков и разведки скоплений нефти и газа геоэлектрическими методами: возможности и перспективы. Мат. конф. Нетрадиционные коллекторы! нефти, газа и природны1х битумов. Казань: Изд-во Казанск. ун-та. 2005. 163-166.
Левашов С.П., Якимчук H.A., Корчагин И.Н. Экспресс-технология «прямых» поисков и разведки скоплений углеводородов геоэлектрическими методами: результаты практического применения в 2001-2005 гг. Геоинформатика. № 1. 2006а. 31-43.
Левашов С.П., Якимчук H.A., Жулдаспаев М.Д., Корчагин И.Н., Якубовский В.И. Комплексирование космогеофизических и геоэлектрических методов при рекогносцировочных исследованиях на нефть и газ. Мат. конф. «Углеводородныш потенциал фундамента молодылх и древних платформ...». Казань: Изд-во Казанск. ун-та. 20066. 165-169.
^научно-технический журнал
4 (23) 2007 I еоресурсы
