CC BY
17
- © В.М. Никифоров, Г.Н. Шкабарня,
Н.Г. Шкабарня, A.C. Жуковин, Do Huy Cuong, 2014
УДК 551.2.03:550.837.211:550.834.52
В.М. Никифоров, Г.Н. Шкабарня, Н.Г. Шкабарня, А.С. Жуковин, Do Huy Cuong
НАПРАВЛЕНИЕ ПОИСКА НОВЫХ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ В АЗИАТСКО-ТИХООКЕАНСКОМ РЕГИОНЕ
Рассмотрен новый подход к поиску нефтегазовых структур в глубокозале-гаюших трещинных породах переходного комплекса между кристаллическим фундаментом и осадочным чехлом в условиях истощения ресурсов осадочных толщ Дальнего Востока. Обнаружение и прослеживание таких структур возможно с применением новых технологий полевых работ и ин-терпретапии данных комплекса геофизических методов, включающего сейсморазведку МОВ-ОГТ и магнитотеллурическое зондирование, основанных на формировании и изучении типовых глубинных разрезов и физико-геологических моделей месторождений трещинного типа. Приведены сведения о результатах первого этапа работ данного направления в Южно-Китайском море.
Ключевые слова: нефтегазовые месторождения, глубинные трещинные коллектора, переходной фундамент, анизотропно-проводящие зоны, глубинные флюиды, магнитотеллурическое зондирование, сейсморазведка МОВ ОГТ.
Основной фонд эксплуатируемых в настоящее время месторождений нефти и газа Дальневосточного региона располагается в осадочных отложениях с поровым типом емкостного пространства, занимающим интервал глубин от 1 км до 4 км Ресурсы осадочной толщи с этим типом коллекторов, в основном, хорошо изучены. В этом глубинном интервале осадочной толщи располагаются все месторождения крупнейшего на Дальнем Востоке промышленного нефтегазоносного Сахалинского бассейна, шельф которого включает 9 проектов от «Сахалин-1» до «Сахалин-9». Обнаружение новых крупных скоплений углеводородов представляется маловероятным. Прирост нефтегазового потенциала уже в недалеком будущем связывается с освоением более глубоко залегающих трещиноватых образований. При этом трещиноватость может быть развита как в уплотненных литифицированных осадочных отложениях, так и в метаморфических и массивных образованиях, слагающих ее фундамент.
Практически для всех нефтегазоносных районов характерно наличие трех этажей, отличающихся по типу емкостного пространства: поровое, порово-трещинное и трещинное. Под влиянием тектонических факторов порово-трещинные образования нередко развиты в верхнем этаже. Они достаточно хорошо изучены в нефтегазоносных бассейнах континента и Дальневосточных морей, например, на Сахалине, включая шельф, в Восточно-Китайском и Южно-Китайском морях [1, 2]. Нижележащие трещинные толщи изучены недостаточно. Одной из причин такой ситуации является сложность интерпретации геофизических данных, обусловленная тем, что трещинный комплекс пород плохо контролируется стратиграфическими границами, как это обычно происходит в верхней поровой части осадочной толщи. Горизонты с развитой трещиновато-стью транзитно секут осадочные образования и образования подстилающего фундамента. В этой связи особую актуальность приобретает разработка технологий поиска рассматриваемых трещинных образований геофизическими методами, позволяющими осуществить их обнаружение и обосновать рекомендации по направлению дальнейших нефтепоисковых работ, вплоть до заложения поисковых скважин.
В условиях истощения традиционных нефтегазовых месторождений поиск новых объектов накопления углеводородов становится одной из важнейших задач современности. В последние годы широкое развитие получило изучение трещиноватых образований верхнего этажа (яруса) фундамента -переходного комплекса между кристаллическим фундаментом и осадочным чехлом [3]. Породы, относимые к «переходному» фундаменту, почти не изменены процессами регионального метаморфизма, дислоцированы больше, чем вышележащие толщи осадочного чехла, изменены процессами перекристаллизации, катагенеза, имеют иную структурную позицию. Нефтегазоносность таких комплексов установлена в различных регионах мира: Венесуэле, США, Ливии, Египте, Индии [4]. В 1988 г. было открыто уникальное месторождение в гранитах мезозойского фундамента на шельфе Южного Вьетнама [5]. В качестве успешных работ этого направления в России можно привести разведку месторождений Ку-юмбинско-Юрубчено-Тохомского ареала в Красноярском крае [6].
Понимание того, что коллекторными свойствами обладают не только осадочные отложения, но и нижележащие трещиноватые породы, которые ранее относились к бесперспективному фундаменту стало решающим фактором в совершенствовании методов прогноза нефтегазоносности последних лет [7, 8, 9]. Основной особенностью потенциально нефтегазоносной толщи является ярко выраженная анизотропия, которая может быть изучена с привлечением сейсмических и электромагнитных методов [10]. Механизм возможной анизотропии обсуждался в работе [11]. Большой интерес вызывает сравнение данных по анизотропии, получаемых сейсмическими и электромагнитными методами, поскольку в настоящее время выделение глубокозалегающих трещиноватых толщ геофизическими методами является чрезвычайно сложной задачей [12].
При исследовании трещинных структур важную роль играют глубинные геофизические методы, позволяющие давать первичную оценку структурно-вещественных характеристик фундамента в районах исследований, существования в нем трещиноватых комплексов, а также положение проницаемых зон в литосфере, обеспечивающих пути миграции глубинных флюидных потоков - источников насыщения трещиноватых комплексов углеводородами [13]. Все это позволяет прогнозировать нефтегазовый потенциал изучаемого региона и проводить поиск потенциально нефтегазоносных трещинных структур.
Для постановки подобных работ необходимо, прежде всего, проведение комплекса сейсморазведки методом отраженных волн в модификации общей глубинной точки (МОВ-ОГТ) и глубинной электроразведки методом магнитотеллурического зондирования (МТЗ). Эти два геофизических метода позволят с большой точностью определить сейсмическую структуру осадочной толщи и в этой структуре изучить положение трещинного комплекса пород, отчетливо проявляющегося в данных глубинных электромагнитных зондирований вследствие их анизотропной проводимости.
Примером оценки региональных возможностей поиска новых объектов нефтегазоносности в Азиатско-Тихоокеанского регионе являются работы авторского коллектива в северной части залива Бакбо Южно-Китайского моря [14]. Здесь в
2012-2013 гг. были проведены пионерные магнитотеллури-ческие исследования, программа которых определялась слабыми представлениями о характере нефтегазового потенциала региона, так как до сих пор его глубинное строение практически не изучалось. В ходе этих исследований было получено общее представление о глубинном геоэлектрическом разрезе региона.
Наиболее важным результатом для оценки нефтегазоносного потенциала стало обнаружение регионально протяженного анизотропно-проводящего разуплотненного слоя мощностью до 5 км, сложенного трещиноватыми, разновозрастными, гетерогенными по составу породами «переходного» фундамента. Кроме того, было обоснованно существование крутонаклоненных электропроводящих разломных зон, в электрическом отношении обеспечивающих контакт пород «переходного» фундамента с породами электропроводящей астеносферы. Эти зоны интерпретируются как проницаемые флюидонасыщенные, по которым мантийный материал может транспортироваться в верхние слои земной коры. Наличие регионально развитого комплекса трещиноватых пород «переходного» фундамента является фактором, благоприятствующим накоплению углеводородов, что значительно увеличивает нефтегазовый ресурс региона [15]. Кроме того, пространственная корреляция выделенных региональных анизотропно-проводящих слоев с известными залежами бассейна Бейбуван подтверждает представление о контроле местоположений углеводородов глубинными структурами.
Постановка работ этого направления на Дальнем Востоке России облегчается наличием обширного материала геологических и геофизических (сейсморазведка, электроразведка, гравиразведка, геотермия) съемок прошлых лет. Так, для Сахалинского нефтегазоносного бассейна было установлено распространение потенциальных резервуарных толщ с трещинными коллекторами практически по всему разрезу осадочного чехла от позднего олигоцена до маруямского горизонта (плиоцен). По имеющимся данным, в глубоководных районах шельфа они распространены в более молодых отложениях. Степень трещиноватости глинисто-кремниевых образований находится в прямой зависимости от содержа-
ния кремнезема, определяющего их хрупкость. Судя по имеющимся данным, ореолы кремненакопления локализуются вдоль крупных разрывных нарушений и имеют сдвигово-надвиговую природу. Вследствие этого зоны трещиноватых глинисто-кремнистых пород, как правило, имеют локальное распространение (Охино-Эхабинский, Шмидтовский, Пограничный районы и т.д.). В отличие от этого, на глубинах свыше 3 км трещиноватые породы развиты регионально, вследствие развития дизъюнктивных нарушений в уплотненных осадочных породах под влиянием высоких температур и давлений. Кроме того, как установлено геофизическими методами и подтверждено бурением, трещинные или трещинно-каверновые резервуары широко развиты в серпентинизиро-ванных массивах ультраосновных пород. Таким образом, последние объединяясь с трещинными породами нижней части осадочного чехла, образуют единый мощный трещиноватый комплекс, представляющий собой огромный резервуар для скопления углеводородов.
На Дальнем Востоке первоочередными площадями для поиска новых объектов нефтегазоносности - глубокозале-гающих трещинных структур - являются хорошо изученный северо-западный район Сахалина, включая Амурский лиман и Сахалинский залив, где расположено ряд месторождений порово-трещинного типа: Астрахановское, Узловое и ряд более мелких. Однако поиск и разведка новых объектов шельфа и прилегающих структур континента требует применения новых подходов к постановке и интерпретации геофизических методов, основанных на изучении литолого-фациальный особенностей поисковых структур, построении типовых глубинных разрезов нефтегазоносных трещинных структур, формировании физико-геологических моделей месторождений трещинного типа и установлении поисковых критериев трещинных структур. Такой подход позволит определить набор геолого-геофизических параметров, наиболее надежно контролирующих трещинные коллектора на глубинах свыше 3 км, и провести разработку приемов интерпретации электромагнитных и сейсмических методов для выделения глубинных трещинных структур, благоприятных для скопления нефти и газа в промышленных масштабах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Арешев Е.Г. Нефтегазоносность окраинных морей Дальнего Востока и Юго-Восточной Азии. - М.: АВАНТИ. — 2003. - 288 с.
2. Харахинов В.В. Нефтегазовая геология Сахалинского региона -М.: Научный мир, 2010. 276 с.
3. Вовк В.С., Гулев В.Л., Дзюбло А.Д., Соколов В.И., Тронов Ю.А., Шнип О.А. Нефтегазоносность фундамента шельфа Северного и Центрального Вьетнама // Геология нефти и газа. 2008, №2.
4. Кошляк В.А. Гранитоидные коллекторы нефти и газа. - Уфа: изд-во «Тау». 2002. 256 с.
5. Гаврилов В.П., Гулев В.Л., Киреев Ф.А. Гранитоидные коллекторы и нефтегазоносность южного шельфа Вьетнама. Т. II. - М.: «Издательский дом Недра». 2010. 294 с.
6. Харахинов В.В., Шленкин С.И. Нефтегазоносность докембрий-ских толщ Восточной Сибири. - М.: изд-во «Научный мир». 2011. 420 с.
7. Генезис углеводородных флюидов и месторождений / Под ред. А.Н. Дмитриевского и Б.М. Валяева. - М.: ГЕОС, 2006. 315 с.
8. Гаврилов В.П. Нетрадиционная модель образования гранитов и их нефтегазоносности (на примере южного шельфа Вьетнама) // Геология нефти и газа. 2010, № 1. с. 51-58.
9. Kvenvolden K.A., and Rogers B.W. Gaia's breath-global methane exhalations // Marine and Petroleum Geology. 2005, V. 22. No. 4. p. 579590.
10. Wannamaker P.E. Anisotropy versus heterogeneity in continental solid earth electromagnetic studies: fundamental response characteristics and implications for physicochemical state // Surveys in Geophysics. 2005, Vol. 26, Issue 6. p. 733-765.
11. Bahra K., Dubab A. Is the asthenosphere electrically anisotropic? // Earth and Planetary Science Letters. 2000, Vol. 178, No.1 p. 87-95.
12. Старосельцев В.С. Проблема выделения рифтогенных прогибов - перспективных тектонических элементов активного нефтегазообразова-ния // Геология и геофизика. 2009. Т. 50(4). с. 475-483.
13. Никифоров В.М., Кулинич Р.Г., Валитов М.Г., Дмитриев И.В., Старжинский С.С., Шкабарня Г.Н. Особенности флюидного режима литосферы в зоне сочленения Южного Приморья и Японского моря по комплексу геофизических данных // Тихоокеанская геология. - Хабаровск: «Дальнаука», 2013, том 32, №1. с. 54-64.
14. Nikiforov V.M., Harahinov V.V., Shkabarnya G.N., Dmitriev I.V. The Research of the Tektonosphere Deep Structure and the Prediction of Oil-and-Gas Presence for Marginal Seas of the Asia-Pacific Region // Pacific Science Review, vol.14, no.1, 2012, p. 127-133.
15. Nielsen L.H., Mathiesen A., Bidstrup T, Vejbck O.V., Dien P.T., Tiem P.V. Modelling of hydrocarbon generation in the Cenozoic Song Hong Basin, Vietnam: a highly prospective basin // Journal of Asian Earth Sciences. 17 (1999). p. 269-294. ЕШ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Никифоров Валериан Митрофанович - кандидат геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией электрических и магнитных полей Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН), nikiforovv@mail.ru, Шкабарня Григорий Николаевич - кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории электрических и магнитных полей ТОИ ДВО РАН, shkabarnya@mail.ru,
Шкабарня Николай Григорьевич - доктор технических наук, профессор кафедры геологии и геофизики ДВФУ, shkabarnya_ng@mail.ru, Жуковин Александр Юрьевич - младший научный сотрудник лаборатории электрических и магнитных полей ТОИ ДВО РАН.
Оо Ниу Сиопд - заместитель директора Института морской геологии и геофизики Вьетнамской академии наук и технологий; hvvtl@yahoo.com.vn
THE SEARCH DIRECTION FOR THE NEW OIL AND GAS STRUCTURES IN THE ASIA-PACIFIC REGION
Nikiforov V.M., Candidate of Geological-mineralogical Sciences, head of laboratory of electric and magnetic fields Pacific ocean Oceanographic Institute. V.I. Ilyicheva far Eastern branch of the Russian Academy of Sciences (POI Feb RAS), nikiforovv@mail.ru, Shkabarnya G.N., Candidate of Technical Sciences, senior scientific worker of the laboratory of electric and magnetic fields POI Feb RAS, shkabarnya@mail.ru, Shkabarnya N.G., Doctor of Technical Sciences, Professor ka-Fedra Geology and Geophysics of the FENU, shkabarnya_ng@mail.ru,
Zhukovin A.Y., Junior Researcher, laboratory of electric and magnetic fields POI Feb RAS. Do Huy Cuong, Deputy Director of the Institute of marine Geology and geo-physics, Vietnamese Academy of science and technology; hvvtl@yahoo.com.vn
In the paper it is considered the new approach to finding oil and gas structures in the deep-fractured rocks of the transition complex between the crystalline basement and sedimentary cover in the conditions of the sedimentary strata resource depletion of the Far East. The detection and tracking of such structures is possible with the use of new technologies of fieldwork and interpretation for the complex of geophysical methods, including seismic reflection CMP and magnetotelluric sounding, that will are based on the development and study of typical deep sections and physico-geological models for fractured deposits. The results of the first stage of work in this direction in the South China Sea are given.
Key words: oil and gas fields, deep fractured reservoir, transition basement, anisot-ropic-conductive zones, deep fluids, magnetotelluric sounding, CDP seismic-reflection method.
REFERENCES
1. Areshev E.G. Neftegazonosnost' okrainnyh morej Dal'nego Vostoka i Jugo-Vostochnoj Azii (Petroleum potential of the marginal seas of the Far East and South-East Asia). - Moscow: AVANTI. 2003, 288 p.
2. Harahinov V.V. Neftegazovaja geologija Sahalinskogo regiona (Oil and gas Geology of the Sakhalin region) - Moscow: Nauchnyj mir, 2010, 276 p.
3. Vovk V.S., Gulev V.L., Dzjublo A.D., Sokolov V.I., Tronov Ju.A., Shnip O.A. Neftegazonosnost' fundamenta shel'fa Severnogo i Central'nogo V'etnama (Petroleum potential of the Foundation of the shelf of the Northern and Central Vietnam) // Geologija nefti i gaza. 2008, No 2.
4. Koshljak V.A. Granitoidnye kollektory nefti i gaza (Granitoid oil and gas reservoirs). - Ufa: izd-vo «Tau». 2002. 256 p.
5. Gavrilov V.P., Gulev V.L., Kireev F.A. Granitoidnye kollektory i neftegazonosnost' juzhnogo shel'fa V'etnama (Granitoid collectors and petroleum potential of the southern shelf of Vietnam). T. II. - Moscow: «Izdatel'skij dom Nedra». 2010, 294 p.
6. Harahinov V.V., Shlenkin S.I. Neftegazonosnost' dokembrijskih tolshh Vostochnoj Sibiri (Petroleum potential of the Precambrian formations of Eastern Siberia). Moscow, izd-vo «Nauchnyj mir», 2011, 420 p.
7. Genezis uglevodorodnyh fljuidov i mestorozhdenij / Pod red. A.N. Dmitrievskogo i B.M. Valjaeva. Moscow, GEOS, 2006, 315 p.
8. Gavrilov V.P. Netradicionnaja model' obrazovanija granitov i ih neftegazonosnosti (na primere juzhnogo shel'fa V'etnama) (Non-traditional educational model granites and gas bearing (on the example of the southern shelf of Vietnam)) // Geologija nef-ti i gaza. 2010, No 1. pp. 51-58.
9. Kvenvolden K.A., and Rogers B.W. Gaia's breath-global methane exhala-tions // Marine and Petroleum Geology. 2005, V. 22. No. 4. pp. 579-590.
10. Wannamaker P.E. Anisotropy versus heterogeneity in continental solid earth electromagnetic studies: fundamental response characteristics and implica-tions for physico-chemical state // Surveys in Geophysics. 2005, Vol. 26, Issue 6. pp. 733-765.
11. Bahra K., Dubab A. Is the asthenosphere electrically anisotropic? // Earth and Planetary Science Letters. 2000, Vol. 178, No.1 pp. 87-95.
12. Starosel'cev V.S. Problema vydelenija riftogennyh progibov - perspektivnyh tek-tonicheskih jelementov aktivnogo neftegazoobrazovanija (The problem of allocation rift troughs - perspective tectonic elements of the active oil and gas generation) // Geologija i geofizika. 2009. T. 50(4). pp. 475-483.
13. Nikiforov V.M., Kulinich R.G., Valitov M.G., Dmitriev I.V., Starzhinskij S.S., Shkabarnja G.N. Osobennosti fljuidnogo rezhima lito-sfery v zone sochlenenija Juzhnogo Primor'ja i Japonskogo morja po komplek-su geofizicheskih dannyh (Peculiarities of fluid regime of the lithosphere in the junction of the southern Primorye and the sea of Japan by geophysical data) // Tihookeanskaja geologija. Habarovsk, Dal'-nauka, 2013, tom 32, No 1. pp. 54-64.
14. Nikiforov V.M., Harahinov V.V., Shkabarnya G.N., Dmitriev I.V. The Research of the Tektonosphere Deep Structure and the Prediction of Oil-and-Gas Presence for Marginal Seas of the Asia-Pacific Region // Pacific Science Review, vol.14, No.1, 2012, pp. 127133.
15. Nielsen L.H., Mathiesen A., Bidstrup T., Vejbck O.V., Dien P.T., Tiem P.V. Modelling of hydrocarbon generation in the Cenozoic Song Hong Basin, Vietnam: a highly prospective basin // Journal of Asian Earth Sciences. 17 (1999). pp. 269-294.
