CC BY
11
Вестник Евразийской науки / The Eurasian Scientific Journal https://esj.today 2021, №3, Том 13 / 2021, No 3, Vol 13 https://esj.today/issue-3 -2021.html URL статьи: https://esj.today/PDF/15NZVN321.pdf Ссылка для цитирования этой статьи:
Эльшейх М.Э.А.Э., Конюхов А.И. Перспективы открытия залежей углеводородов в миоцен-четвертичных отложениях на лицензионных участках в морской глубоководной зоне западной части дельты р. Нила (Египет) // Вестник Евразийской науки, 2021 №3, https://esj.today/PDF/15NZVN321.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ.
For citation:
Elsheikh M.E.A.E., Konyukhov A.I. (2021). Prospects for the discovery of hydrocarbon deposits in the Miocene-Quaternary sediments in license areas in the deep sea zone of the western part of the delta Nile (Egypt). The Eurasian Scientific Journal, [online] 3(13). Available at: https://esj.today/PDF/15NZVN321.pdf (in Russian)
Эльшейх Махмуд Элсаед Абделазиз Элсаед
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия Аспирант 3-ого года кафедры «Горючих ископаемых», «Геологический» факультет
E-mail: makhmud.elsheykh@bk.ru
Конюхов Александр Иванович
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия
Профессор кафедры «Горючих ископаемых», «Геологический» факультет
Доктор геолого-минералогических наук E-mail: Konuhovai_mgu@bk.ru
Перспективы открытия залежей углеводородов в миоцен-четвертичных отложениях на лицензионных участках в морской глубоководной зоне западной части дельты р. Нила (Египет)
Аннотация. Исследование направлено на изучение миоцен-плейстоценовых отложений группы лицензионных участков, известных как «Морская глубоководная часть западной дельты р. Нил». Бассейн дельты Нила расположен на северной окраине Африканской плиты. На востоке он соседствует с Левантийским бассейном. Он включает дельту и подводный конус р. Нил. Обломочный материал, привносимый рекой, начал поступать, начиная с олигоцена. Источниками сноса терригенного материала являются северо-восточные области Африканского континента, включая Эфиопское плато и Судан. В процессе проведения региональных сейсмических исследований, последующей интерпретации сейсмических профилей и привязки к ним пробуренных в этой части дельты р. Нил скважин толща отложений миоцен-плиоценового возраста была разделена на три мегакомплекса: домессинский миоценовый, мессинский соленосный и постмессинский плиоцен-плейстоценовый, отвечающие крупным трансгрессивно-регрессивным циклам изменения относительного уровня моря. В мессинское время уровень моря резко снизился, а затем постепенно повышался в ранне- и среднеплиоценовое время. При интерпретации сейсмических материалов в составе миоценового и плиоценового мегакомплексов были выделены несколько циклов колебания уровня моря 3-го порядка, а также оконтурено крупное поднятие, получившее название «Антиклиналь акваториального сектора дельты Нила». Это поднятие, расположенное на западе площади исследований, могло служить структурной ловушкой для песчаных осадков, поступавших в ранне- и среднеплиоценовое время по подводным протокам из наземной части дельты Нила. Отложения этого возраста, с которыми связаны перспективы открытия залежей
природного газа и, возможно, нефти, выделяются в составе формации Кафр-эль-Шейх. Помимо этих образований скопления углеводородов могли образоваться в подводных протоках, заполненных песком, в домессинском мегакомплексе.
Ключевые слова: сейсмический анализ; бассейн дельты Нила; лицензионная зона; Морская глубоководная часть Западной дельты; неоген-четвертичная толща осадков; миоцен-плиоценовые отложения; сейсмические материалы; геологическое строение
Дельта Нила - одна из основных углеводородных провинций Египта. Как и другие дельты мира, она давно привлекла внимание нескольких крупных нефтяных компаний. Недавние открытия в морской части дельты Нила коммерческих нефтяных и газовых месторождений подтвердили огромный геолого-разведочный потенциал этого региона, связанный с широким распространением в разрезах миоценовых и плиоценовых осадков подводных проток и русел, протягивающихся в субмеридиональном направлении и заполненных песчаным материалом.
В геологической истории Восточного Средиземноморья было несколько этапов, определивших современное строение моря Леванта и дельты р. Нил. В позднеюрское раннемеловое время египетский сектор континентальной окраины Африки был охвачен процессами рифтогенеза, после чего вследствие термического опускания образовалась впадина, позднее трансформировавшаяся в бассейн дельты Нила [1], площадь которого превышает 250 000 км2. Этот бассейн заполнен терригенными отложениями позднепалеоген-плейстоценового возраста мощностью более 6 км [2], Большая часть обломочного материала была принесена водами р. Нил. Толщины миоценовых и плейстоценовых осадков, являющихся основным объектом для проведения поисково-разведочных работ на нефть и газ, возрастают от суши в направлении египетского шельфа и континентального склона. Именно здесь развиты структурные и литологические ловушки, способные вмещать залежи углеводородов (УВ).
Рисунок 1. Положение современной дельты р. Нил. Показаны очертания участков в составе «Лицензионная глубоководная морская зона в западном секторе дельта»1
1 Egyptian Natural Gas Holding Company. [Электронный ресурс] - https://www.egas.com.eg/annual-reports/2019 (дата обращения 05.05.2021).
Страница 2 из 11
Введение
Средиземное Море
15NZVN321
Новизна работы заключается в определении перспективности миоцен-плиоценовых отложений, развитых в западной части дельты и конуса выноса Нила в отношении формирования залежей газообразных УВ. В основу работы были положены сейсмические материалы, полученные в процессе 3Д - съемки в районе исследований, который расположен примерно в 90 км от береговой линии в западной лопасти дельты Нила и в 120 км к северо-востоку от г. Александрия с глубинами дна от 250 до 850 м (рис. 1). Целью данной работы является изучение особенностей строения неоген-четвертичной толщи в районе газового месторождения, недавно отрытого в относительно глубоководной зоне западного сектора дельты р. Нил.
При анализе сейсмических материалов в неоген-четвертичных толще были выделены несколько комплексов осадков, аккумуляция которых была связана с изменениями уровня моря, вызывавших отступление дельты р. Нил или ее выдвижение в сторону морд.
Бассейн дельты Нила расположен на северной окраине Африканской плиты и простирается в сторону глубоководной впадины моря Леванта, занимая большую его часть вплоть до передового прогиба у Кипрской дуги. Он включает дельту и подводный конус р. Нил, который, начиная с олигоцена, заполнялся обломочным материалом, приносимым этой рекой из северо-восточных областей Африканского континента Эфиопского плато и Судана. Толща плиоцен-четвертичных осадков в дельте Нила разбита региональными разломами как широтного и меридионального, так и северо-западного (тренд Темзах) и северо-восточного (тренд Розетта) простирания. Разломы, ориентированные в СЗ и СВ направлении, развиты главным образом в северо-восточном и северо-западном секторах дельты (рис. 2) [3]. Они были выявлены и у южной границы обширного поля развития мессинских солей, где нередко пересекаются друг с другом. В наземной части дельты Нила преобладают разломы широтного простирания. Отсюда они протягиваются в северо-восточные районы Египта.
Геологическое Строение
N 26°0'0"Е
28°0'0"Е
ЗО-О'О-Е
32°0'0"Е
34°0'0"Е
36°0'0"Е
Рисунок 2. Карта структурной области Восточного Средиземноморья дельты Нила (разработано автором)
Тектоническое строение района исследования и характеристика осадочного разреза уточнялись при интерпретации сейсмических профилей с выделением конкретных сейсмических горизонтов в секторе «Лицензионной глубоководной морской зоны Западная Дельта (WDDM)». С миоцена по голоцен в бассейне дельты Нила сформировалась мощная толща обломочных и глинистых отложений, включающая нижнюю формацию (свиту) Сиди-Салем и верхние Митгамрские отложения. Детальная стратиграфия этой тощи была разработана в процессе активизации поиска и разведки залежей УВ в прибрежном и морском секторах дельты Нила (рис. 3). Падение уровня моря происходит во время Мессинии, что привело к быстрому отходу Позднего Тортонского моря на север, что привело к образованию толстых отложений соли по всему Средиземному морю, это геологическое событие известно как Мессинский пик солёности [4]. В восточной части Средиземного моря эвапориты достигают толщины почти 2,3 км.
Рисунок 3. Стратиграфическая колонка дельты Нила и углеводородная система в этом районе [5]
Район исследования, данные и методы
Концессия расположена в 50-100 км от берега и охватывает 6 150 км2 северо-западной окраины дельты Нила. Он расположен далеко от берега к северо-востоку от города Александрия на расстоянии 120 км и с глубиной воды от 256 до 855 м [6]. Концессия WDDM в Средиземном море включает 22 газовых месторождения, 14 из которых (Скарабей, Шафран, Симиан, Сиена, Сапфир, ...) находятся в разработке. Набор данных, используемый для этого исследования, включает трехмерные съемки в западной дельте глубокого моря (WDDM).
Сбор и систематизация базы данных ArcMap на основе опубликованных данных по бассейну дельты Нила, вначале в проект были загружены шейп-файлы с границами Египта и соседних стран (рис. 4).
Рисунок 4. Шейп-файлы всех местораждения дельты Нила, включая концессии Глубоководно-Морская Западная (разработано автором)
Затем по литературным данным были получены различные карты - структурные, тектонические, расположения сейсмических профилей, скважин. Эти карты были пространственно привязаны, на основе чего были оцифрованы скважины и сейсмические линии (рис. 5).
Рисунок 5. Карта месторождения Глубоководно-Морская Западная Дельта, а также сейсмические профили и скважины в Petrel (разработано автором)
После сбора всего набора данных и его оцифровки все данные были загружены В программу «Петрель», анализ миоценово-плейстоценовых сейсмических разрезов в местораждения (WDDM) проводился путем замечаниеи выделения отчетливых сейсмических горизонтов и основных разломов, влияющих на эти горизонты, наряду с имеющейся трехмерной сейсмикой. На основе имеющихся сейсмических профилей было прослежено 6 сейсмических горизонтов: подошва и кровля формации Серравалль (Сиди-Салем), формация кровля Вакара (тортон), формация кровля Абу-Мади (мессиния) и формация кровли плиоцена (Кафр Эльшейх и Эль Вастани). Эти горизонты с разломами закартированы.
Результаты
Весь изученный разрез разделен на два комплекса, разделенных главной поверхностью мессинского несогласия (формация Абу-Мади), которая является четким сильным отражателем большой амплитуды (рис. 6).
Рисунок 6. Е-Жпрофиль через область исследования [7]
На месторождении Западная дельта глубоководного моря (WDDM) До-мессинский комплекс включает миоценовые свиты, которые включают свита Сиди-Салим и Свита Вакар. основание свиты Сиди-Салим характеризуется боковым удлиненным отражателем, который представляет собой очень экстремальную амплитуду с поверхностью несогласия на глубине от 4650 м/с до 5000 м/с, где кровля свиты Сиди-Салим в основном считается преобладающей поверхностью несогласия в бассейне. Кровля свиты Сиди-Салим и обычно считается широко распространенной поверхностью несогласия в бассейне дельты Нила. Кровли выражена не полностью сплошным отражателем небольшой амплитуды, глубина которого колеблется от 3700 до 4650 м/с. основание и кровля этого пласта могут быть определены с сейсмической точки зрения благодаря перекрывающимся концам вышележащих концов сейсмических отражателей. Вершина формации Вакар обозначена на сейсмических разрезах от 3275 м/с до 3700 м/с. Формация Вакар характеризуется прерывистыми хаотическими отражениями низкой амплитуды.
Мессинская поверхность несогласия (кровля формация Абу-Мади) - это крупномасштабная значительная поверхность несогласия, простирающаяся по всему Средиземноморскому бассейну, которая служит инцидентом высыхания в Мессинский период. Мессинская поверхность несогласия считается важной несогласием, которое простирается через бассейн в лицензионнии (WDDM) и отделяет верхний миоценовый разрез от нижнего плиоценового покрывающего разреза. Он характеризуется сейсмическим отражателем, с сильной амплитудой, сильной непрерывностью и высокой частотой.
Пост-мессинский комплекс включает плиоцен-четвертичный осадочный комплекс, включающий (от основания к вершине) свиты Кафр-эль-Шейх (нижний средний плиоцен), свита Эль-Вастани (поздний плиоцен) и свита Мит-Гамр (плейстоцен). весь Кафр-эль-Шейх и представляет собой самый толстый последовательность на всей площади исследований.
C сейсмической точки зрения кровля свиты Кафр-эль-Шейх может быть легко прослежено благодаря перекрывающимся концам отражателей от вышележащей свиты Эль-Вастани и перекрывающимся концам отражателей от нижележащей свиты Кафр-эль-Шейх. В самой нижней части показаны прозрачные, полупрозрачные и хаотические сейсмические фации, в то время как отражения средней последовательности демонстрируют отражения от холмистых до хаотических, прерывистых и высотных. Эти характеристики связаны с обширной деформацией, которая, возможно, связана с вышеупомянутыми диапирами сланцев [8]).
Рисунок 7. N-8 профиль через область исследования [6]
Наблюдаемое наклонное сейсмическое отражение возникло в результате движения блоков разломов вдоль обильных плоскостей разломов. Как одиночные, так и множественные погребенные русла были также обнаружены в пределах свиты Кафр-эль-Шейх с линзовидными формами. Эти русла выглядят как яркие пятна на сейсмических разрезах, что может быть связано с присутствием газоносных песков внутри этих погребенных русла (рис. 8).
Рисунок 8. Inline 448 показаны заглубленные каналы линзовидной формы в формации Кафр-эль-Шейх [7]
Позднеплиоценовая Свить Эль-вастани ограничена в основании Свитей Кафер-эльшейх, а в верхней части - Свитей Мит-Гамр, которая представляет собой нижнюю поверхность четвертичного периода. Внутренние сейсмические отражения Свить Эль-вастани характеризуются непрерывными, параллельными субпараллельными, умеренно-высокоамплитудными сейсмическими фациями. Плейстоценовая Свита Мит Гамр
характеризуется непрерывными, параллельными или субпараллельными сейсмическими отражениями большой амплитуды.
Построенные структурные карты для горизонтов формирует характерную антиклиналь северо-западного-юго-восточного простирания. Эта антиклиналь хорошо просматривается на сейсмических профилях.Временные контурные карты для вершин Сиди Салим, Вакар, Розетта и все свиты Вастани демонстрируют постепенное увеличение глубины от юго-востока к северо-западу по картированной области. Основные обыкновенные сбросы, пересекающие вершины формаций сиди-Салим, Кафр-эль-Шейх и Вастани в исследуемом районе.
Рисунок 9. Карта временной структуры показывает главное антиклинальное поднятие морской части дельты Нила, известное как ЫБОЛ, и региональный Розеттский разлом [5; 7]
Обсуждение
В лицензионная «Западная дельта глубоководного моря» (WDDM) характер отложений можно разделить на 6 циклов циклов уровня моря третьего порядка с более высокой повторяемостью трансгрессии. В общем, Юстаси - это изменения мирового уровня моря. Это циклическое явление. Из стратиграфических данных известно шесть порядков циклов уровня моря. Каждый из третьего, четвертого и пятого порядков циклов уровня моря моделирует осаждение последовательности для разведки нефти. В результате До и пост мессинские комплексы состоят из нескольких циклов третьего порядка, который называется осадочной последовательностью. Относительный уровень моря сильно падал во время мессинского периода, когда толстые соляные отложения образовывались по всему Срединному морю, и это представлено в лицензионнии Глубоководно-Морская Западная Дельта (WDDM) формацией Абу-Мади. Значительное повышение относительного уровня моря происходило в период от раннего до среднего плиоцена, что, соответственно, привело к накоплению и росту сланцев внешнего шельфа, которые были обнаружены при формировании Кафр-Эльшейха. Предполагается, что интерпретируемая тектоника инжектитов и разломы в формации Кафр-Эль-Шейх будут иметь важную функцию в контроле накопления углеводородов в переслаивающихся отложениях песчаника, окруженных сланцевой формацией Кафр-Эль-Шейк на месторождениях (WDDM). В западном секторе бассейна дельты Нила есть знакомые ловушки углеводородов, которые вмещают только газовые резервуары, при отсутствии нефти. Происхождение газа в коллекторах является биогенным и термогенным, захороненным в каналах в таких формациях, как Эльвастани и Кафр Эль-Шейх [9]. Плиоценовые аллювиальные отложения глубоководных конуса выноса считаются хорошими коллекторами в дельте Западного Нила с продолжением каньона, действовавшего в плиоценовое время.
Рисунок 10. Структурно-стратиграфическая ловушка углеводородов погребенного русла меандрирующего типа (разработано автором)
Эта область, покрытая плотной сетью сейсмических линий (3D-съемка), отделена от восточной половины дельты разломом Розетта [1]. Другой крупной тектонической структурой является антиклинальное поднятие прибрежной части дельты Нила, известное как НДОА (рис. 9). При анализе сейсмических материалов в верхней плиоценовой части разреза были очерчены системы подводных долин различной протяженности, названных Сафроном, Скарабеем, Змеей, Обезьяной и Сиеной. Характер сейсмических отражений указывал на то, что они были заполнены обломочными отложениями, в основном песком. В ходе более позднего бурения в формации Эль-Вастани было открыто несколько газовых месторождений [8].
Газовые трубы, яркие аномалии и комбинированный вид морского дна в сейсмических профилях предполагают наличие мелководного биогенного газа, который мигрировал по маршрутам вверх по морскому дну (рис. 11).
и—
-10001>
-2000[5 О
-зоооо
-4000—
-5000—
Рисунок 11. Газовая труба через сейсмический разрез [7]
Заключение
Анализ собранных данных в месторождениях «Западная дельта глубоководного моря» (WDDM), таких как сейсмические линии трехмерных кубов и данные ГИС, позволяет разделить структуру мощности бассейна на две мегапоследовательности: до и пост мессинские комплексы; в результате уровень моря претерпел 6 циклов трансгрессивной/регрессивной седиментации в течение периода миоцена-плейстоцена. Каждый множественный или индивидуальный скрытый русла меандрирующего типа был обнаружен внутри линзообразной формы. Эти русла можно проследить, поскольку они выглядят как яркие пятна на сейсмических профилях и одобрены для дополнительной проверки для обнаружения углеводородов, особенно пред-мессинского комплекса, который рассматривается для возможных разведочных работ с целью поиска более возможных залежей и перспектив. Интерпретируемая крупная тектоническая структура - это Антиклиналь Акваториальной Части Дельты Нила, которое является характерным перекрытием, которое может создать компетентную и подходящую структурную ловушку углеводородов в песчаных кремнисто-обломочных формациях в месторождениях Западной дельты глубокого моря и может служить структурно-литологической ловушкой для выделенных постмессинских ранне-среднеплиоценовых песчаных каналов формации Кафр-эль-Шейх. Кроме того, песчаные каналы в домессинском мегакоплексе способны скрывать дополнительные ресурсы углеводородов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Dolson J.C., Shann M.V., Matbouly S., Harwood C., Rashed R., Hammouda H. AAPG Memoir 74, Chapter 23: The Petroleum Potential of Egypt. 2001.1369 pp.
2. Aal1 А.А., Barkooky A.E., Gerrits M., Meyer H., Schwander M., Zaki H. Tectonic evolution of the Eastern mediterranean basin and its significance for the hydrocarbon prospectivity of the Nile delta deepwater area // GeoArabia, 2001.Vol. 6, No. 3, 366 pp.
3. Ali M.A.A.h, Mohamed H.A.A., Ghandour A. Structural characteristics and tectonic evolution of the northwestern margin of the Nile Delta, Egypt // Journal of African Earth Sciences, 2012. Vol. 68, 84 pp.
4. Barber P.M. Messinian subaerial erosion of the proto-Nile delta. Mar. Geol. 1981. 44, 254 pp.
5. Monir M., Shenkar O. Pre-Messinian petroleum system and trapping style, offshore Western Nile. Conference Paper. Africa Energy and Technology Conference, Nairobi City, Kenya. 2017.
6. Samuel A., Kneller B., Raslan S., Sharp A., Parsons C. Prolific Deep-Marine Slope Channels of the Nile Delta, Egypt // American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 2003. Vol. 87, 542 pp.
7. Rashid Petroleum Company RASHPECTO Archives, Egypt, Middle East. S.A.
8. Sarhan M.A., Safa M.G. 2D seismic interpretation and hydrocarbon prospects for the NeogeneQuaternary succession in the Temsah Field, offshore Nile Delta Basin, Egypt // Journal of African Earth Sciences, 2019. Vol. 155, 8 pp.
9. Sharaf E., Korrat I., Seisa H., Esmai, E. Seismic Imaging and Reservoir Architecture of Sub-Marine Channel Systems Offshore West Nile Delta of Egypt // Open Journal of Geology, 2014, Vol. 4, 730 pp.
10. Aall A.A., Barkooky A.E., Gerrits M., Meyer H., Schwander M., Zaki H. Tectonic evolution of the Eastern mediterranean basin and its significance for hydrocarbon prospectivity in the ultra-deep water of the Nile delta // The Leading Edge, 2000, Vol. 19, 1088 pp.
11. Sestini G. Nile Delta: a review of depositional environments and geological history. In: In Whateley, M.K.G., Pickering, K.T. (Eds.), Deltas: Sites and Traps for Fossil Fuels. 1989. Vol. 41. GeolSoc London Spec Publ, 100 pp.
Elsheikh Mahmoud Elsaed Abdelaziz Elsaed
Moscow state university named after M.V. Lomonosov, Moscow, Russia
E-mail: makhmud.elsheykh@bk.ru
Konyukhov Alexander Ivanovich
Moscow state university named after M.V. Lomonosov, Moscow, Russia
E-mail: Konuhovai_mgu@bk.ru
Prospects for the discovery of hydrocarbon deposits in the Miocene-Quaternary sediments in license areas in the deep sea zone of the western part of the delta Nile (Egypt)
Abstract. The study is aimed at studying the Miocene-Pleistocene sediments of a group of license areas known as the "Marine deep-water part of the western delta of the river. Nile". The Nile Delta Basin is located on the northern edge of the African Plate. In the east, it is adjacent to the Levantine basin. It includes the delta and the underwater cone of the r. Nile. The debris brought in by the river began to flow from the Oligocene. The sources of the removal of terrigenous material are the northeastern regions of the African continent, including the Ethiopian plateau and Sudan. In the process of carrying out regional seismic studies, the subsequent interpretation of seismic profiles and linking to them drilled in this part of the delta of the river. The Nile of the wells, the stratum of Miocene-Pliocene sediments was divided into three megacomplexes: Pre-Miocene Miocene, Messinian Saline and Post-Messinian Pliocene-Pleistocene, corresponding to large transgressive-regressive cycles of relative sea level changes. During the Messinian time, the sea level dropped sharply, and then gradually increased in the early and middle Pliocene time. During the interpretation of seismic data within the Miocene and Pliocene megacomplexes, several cycles of sea level fluctuations of the 3rd order were identified, as well as a large uplift, called the "Anticline of the Nile Delta Aquatorial Sector", was outlined. This uplift, located in the west of the study area, could have served as a structural trap for sandy sediments that arrived in the Early and Middle Pliocene through submarine channels from the terrestrial part of the Nile Delta. Deposits of this age, which are associated with the prospects for the discovery of deposits of natural gas and, possibly, oil, are allocated as part of the Kafr el-Sheikh formation. In addition to these formations, accumulations of hydrocarbons could have formed in the underwater channels filled with sand in the Domessino megacomplex.
Keywords: seismic analysis; the Nile Delta Basin; licensed area; Deep sea part of the Western delta; Neogene-Quaternary sedimentary sequence; Miocene-Pliocene deposits; seismic materials; helogic structure
