CC BY
81
УДК 550.834 А.И. Никифорова
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ СОЛЯНОЙ ЗАЛЕЖИ В ПРЕДЕЛАХ НЕФТЕПЕРСПЕКТИВНОГО РИФОГЕННОГО МАССИВА
В пределах Верхнекамского месторождения калийных солей открыто 9 месторождений нефти, связанных, со структурами облекания рифов позднедевонско-турнейского возраста. Их эксплуатация сложна либо не возможна без нанесения ущерба калийной залежи. Показана взаимосвязь между фациями рифов и зонами ослабления водозащитной толщи калийной залежи, обуславливающая возможности разработки нефтяных залежей.
Ключевые слова: Верхнекамское месторождение калийных солей, сейсморазведка, риф, фация, зона замещения.
Семинар № 1
~П пределах Верхнекамского
-Ж.} сторождения калийных солей крыто 9 месторождений нефти, ных, со структурами облекания рифов позднедевонско-турнейского возраста. Их эксплуатация сложна либо не можна без нанесения ущерба калийной залежи. Показана взаимосвязь между фациями рифов и зонами ослабления водозащитной толщи калийной залежи, обуславливающая возможности разработки нефтяных залежей.
Верхнекамское месторождение — единственное в России и второе в мире по запасам калийных и магниевых солей (рис. 1). Месторождение приурочено к Соликамской депрессии Предуральского краевого прогиба, представляет собой многопластовую залежь, вытянутую в меридиональном направлении и делится субширотными структурами (Боровицкой и Дуринской) на три обособленные части: северную, центральную и южную.
В строении геологической среды выделяется три, существенно различных по составу, комплекса пород осадочного чехла: подсолевой, соленосный и надсо-левой. Последний представлен карбо-
натно-терриген-ными отложениями от среднего отдела пермской до четвертичной систем. Соленосный комплекс приурочен к кунгурскому и уфимскому ярусам нижнепермских отложений. Мощность соляной залежи достигает 500 метров. Подсолевые отложения слагают породы верхнего протерозоя и среднего-верхнего палеозоя. Общая мощность составляет более четырех тысяч метров. [1] Палеозойские отложения, в состав которых входят породы от среднего девона до верхней перми, представляют наибольший интерес в нефтеносном отношении. Для отложений рассматриваемой толщи главенствующим палеотек-тоническим элементом является Берез-никовское палеоплато Камско-
Кинельской системы впадин, выделенное по поверхности верхнедевонско-турнейских отложений. Сформировавшееся на обширной приподнятой структуре морского дна, оно включает в себя органогенные постройки различной
морфологии и размеров, а так же разделяющие их межрифовые зоны.
Рис. 1. Обзорная схема
- контур калийной залежи
I I - эксплуатируемые участки
/у - границы крупных тектонических структур
- резервные участки
Наличие нефти на территории Верхнекамского месторождения калийных солей ^KMKQ установлено в 19661971 г.г. С тех пор здесь открыто 9 нефтяных месторождений: Уньвинское, Сибирское, Чашкинское, Шершневское, Логовское, Боровицкое, им. Архангельского, Жилинское и Бельское, выявлено З и подготовлено к глубокому бурению 9 структур связанных, в основном, со структурами облекания рифов позднеде-
вонско-тур-нейского возраста. Уникальность подобных объектов заключается в сложности либо невозможности их разработки без нанесения ущерба калийной залежи. В связи с этим особенно интересно предположение о взаимосвязи особенностей состава и строения соляной толщи с органогенными постройками позднедевонско-турнейского и раннепермского возрастов. Детально подобные особенности исследованы на калийном месторождении Саскачеван (Канада). В продуктивных горизонтах, входящих в формацию Прери (средний девон) широко развиты зоны замещения. Характер этих зон зависит от типа аномальной структуры, к которой они приурочены. А. Д. Макинтош и Г. А. Маквите выделяют три типа таких структур - размывы, зоны выщелачивания и зоны обрушения. На основании данных сейсморазведки установлено, что большинство аномальных структур калийной залежи этого месторождения приурочено к периферии силурийских доломити-зированных рифов. Источником агрессивных растворов, под действием которых происходило изменений структуры и состава соляной толщи являлись дегидратирующие гипсы, перекрывающие органогенные постройки.
[3]
Аналогичная закономерность предполагается на ВКМКС. Для ее выявления проанализированы данные сейсморазведочных исследований, про-веденных в пределах месторождения. Территория
зоаю\
Рис. 2
изучалась сейсморазведкой МОГТ главным образом в 1974-1984 гг., максимальная плотность сейсмических профилей достигнута в пределах шахтного поля СКПРУ-3 и на резервном Половодовском участке. Геологическое строе-ние территории охарактеризовано основными отражающими горизонтами (ОГ) осадочного чехла:
С - подошва верхнеиренской соляной толщи,
АТ - кровля артинских терригенных пород,
АК - кровля карбонатов артинского яруса,
11П - поверхность турнейско-фаменских отложений,
III - кровля терригенных отложений ти-манского горизонта.
Сейсморазведочные работы ориентировались на поиск залежей УВ в глубоких горизонтах разреза, тогда как верхние комплексы пород (соленосный и надсоле-вой) оставались без должного внимания. На окончательных временных разрезах для волновой картины в интервале Т0= 0.1- 0.3 с характерна нерегулярная и плохо разрешенная запись, отражающие горизонты выделяются спорадически (рис. 2).
В связи с тем, что одни из основных особенностей геологического строения ВКМКС заключаются в малой глубине целевого интервала (до 500 м) и незначительной мощности его основных
структурных элементов (до 10 м) оптимальный результат при изучении строения соленосного и надсолевого комплексов дает невзрывная малоглубинная сейсморазведка высокого разрешения МОГТ (НМСВР МОГТ). [2]
В 1980 г. в пределах Половодовско-го участка сейсморазведкой МОГТ выявлена Ростовицкая структура облека-ния позднедевонской органогенной постройки, в 1982 г. она подготовлена к глубокому бурению. В пределах поднятия в 2003-2004 г.г. выполнены работы по методике НМСВР МОГТ. Полученная сейсмическая информация во временном интервале, между ОГ III и II позволяет судить о сложном и неоднородном строении верхнедевон-ско-турнейских отложений (рис. 2). Для зон распространения рифовых фаций девонского возраста построена карта изменения мощностей между кровлей терригенных отложений ти-манского горизонта и поверхностью турнейско-фаменских отложений (АН Ш-ПП, рис. 3).
Кроме того, для выявления фациаль-ных особенностей и изучения обстановок осадконакопления рассматриваемой толщи построена карта АТ Ш-НП (рис. 4).
/V-
■ сейсмические профили МОГТ, 1981 г.
- сейсмические профили НМСВР МОГТ, 2004 г.
772
О - солеразведочная скважина, ее номер
X
зона замещения по данным сейсморазведки
Рис. 4 Карта АТ111 п"
^570^* - изопахиты ДНш-Пп (Б31тт- С11)
(0Л90-) - изохроны АТ111 Ч1п
^ - г ' - граница позднедевонского рифа 4 \
44. тектоническое нарушение по данным сейсморазведки
Поскольку скорость роста рифа и седиментации в окружающем бассейне различна, то по соотношению мощностей и значений АТ можно определить контур рифа, судить о его амплитуде и форме. Анализ и сопоставление выполненных структурных построений по поверхности турнейско-фаменских отложений (ОГ ПП) с картами АН Ш-ПП и АТ Ш-ПП позволяет с определенной долей условности выделить зоны седиментации в пределах Росто-вицкого массива, которые связаны с его формированием на различных этапах развития: субфации гребня (I), рифовой платформы (II), лагуны (III) и склона (IV, рис.
4).
По поверхности нижнепермских отложений Ростовицкой структуре соответствует Осокинская брахисинклиналь. В интервале продуктивной соленосной толщи (Р^) прослеживаются градиентные скоростные зоны северо-западного простирания. Они коррелируются с границами аномалий волнового поля, возможно обусловленными влиянием зоны разубожи-вания на уровне пласта Кр-2, вскрытой скважиной 722 (рис. 4). Анализ данных бурения (в контуре Ростовицкой структуры пробурено 25 солеразведочных скважин) и положения выявленной зоны относительно поверхности ОГ ПП позволил установить связь между фациальными особенностями строения верх-недевонско-турнейской толщи и данной зоной. В основном, зона замещения приурочена к фациям рифовой платформы и гребня, в меньшей степени -
1. Джиноридзе Н.М., Аристратов М.Г. и др. Петротектонические основы безопасной эксплуатации Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей. СПб - Соликамск, 2000 г. - 400 с.
2. Санфиров И.А. Рудничные задачи сейсморазведки МОГТ. Екатеринбург: УрО
к слоновым отложениям. Вполне вероятно, что неоднородность продуктивной толщи не имеет сплошного простирания. Наиболее достоверна ее локализация на участках до 200 м длиной с центром на профильных линиях (размер определяется величиной зоны Френеля на глубине продуктивной толщи ~ 100 м).
Кроме того, к зоне развития фаций рифовой платформы приурочены минимальные мощности продуктивных пластов Кр-2 и А - 0.6 м и 0.5 м соответственно. Минимальная мощность пласта А зафиксирована в области гребневой фации и составляет в среднем 0.83 м. В пределах этой области пробурены скважины с увеличенной, до 57 м (скв.772), мощностью ПДКС и отсутствием МГ. По отрицательным скоростным аномалиям в надсоляной толще на картах интервальных скоростей протрассировано тектоническое нарушение, пересекающее структуру в северозападном направлении (рис. 4).
Выявленные закономерности изменения состава и мощности соленосной толщи в зависимости от рифовых фаций согласуются с теоретическим предположением, о роли органогенных построек в генезисе подобных неоднородностей. Однако, для определения природы и особенностей их проявления необходимы дальнейшие исследования с привлечением большей информационной базы и современных методов сейсмических исследований.
--------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
РАН, 1996 г. - 167 с.
3. Gendzwill D.J., Stead D. Rock mass cha-
racterization around Saskatchewan potash mine opening using geophysical techniques: a review. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 29, № 4, 1992, p.666-674. ЕШ
— Коротко об авторе --------------------------------------------
Никифорова А.И - инженер, Горный институт УрО РАН, г. Пермь, [email protected]
124
