Геологическое строение и нефтегазоносность Анадырского Бассейна

Краткое описание

Содержание
Список иллюстраций... 3

Список таблиц... 7

ВВЕДЕНИЕ... 8

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕГИОНА... 13

2. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ КРАТКИЙ ОБЗОР ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ИЗУЧЕННОСТИ АНАДЫРСКОГО БАССЕЙНА И ЕГО ГОРНО-СКЛАДЧАТОГО ОБРАМЛЕНИЯ... 20

3. ЛИТОЛОГО-СТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАЙНОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ АНАДЫРСКОГО БАССЕЙНА... 31

4. ОСНОВНЫЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ СЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКО-ГО РАЗРЕЗА И КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕЙСМО-СТРАТИГРАФИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ АНАДЫРСКОГО БАССЕЙНА... 57

5. ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТЕКТОНИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ АНАДЫРСКОГО БАССЕЙНА... 75

6. ЭТАПЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ... 117

7. НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ... 137

Геотермические условия катагенеза... 137

Материнские породы... 142

Генерация углеводородов и генерационный потенциал

отложений... 146

Природные резервуары... 147

Типы ловушек углеводородов... 160

Практические результаты нефтегазопоисковых работ... 175

8. ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ... 190

Зоны нефтегазонакопления... 190

Перспективы... 192

ЗАКЛЮЧЕНИЕ... 198

ЛИТЕРАТУРА... 202

3 Рисунки

№ Стр.

п/п

1. Схема расположения Анадырского бассейна... 14

2. Схема расположения основных структурных элементов Анадырского бассейна... 17

3. Схема буровой изученности континентальной части бассейна 21 4 Анадырский бассейн. Структурная карта по кровле "акустического" фундамента и геологическая карта горно-

складчатого обрамления... 22

5. Схема геолого-геофизической изученности акваториальной

части бассейна... 30

6. Схематические литолого-стратиграфические разрезы струк-турно-фациальных зон Анадырского нефтегазоносного бассейна ... 32

7. Структурно-фациальные зоны наземной части Анадырского бассейна... 34

8. Характерные разрезы кайнозойских отложений Северной структурно-фациальной зоны Анадырского бассейна... 35

9. Характерные разрезы кайнозойских отложений в Центральной структурно-фациальной зоне Анадырского бассейна... 36

10. Характерные разрезы кайнозойских отложений в Южной структурно-фациальной зоне Анадырского бассейна... 37

11. Разрез скважины Центральная-1 (А) и его сопоставление с региональными стратонами анадырской суши... 40

12. Положение скв. Центральная-1 на фрагменте временного сейсмического разреза (С 091 а)... 50

13. Схема сейсмофациальной корреляции Западно-Анадырского, Восточно-Анадырского суббассейнов и Наваринского бассейна ... 59

4

14. Положение сейсмических горизонтов в стратиграфическом разрезе Центральной и Южной структурно-фациальных зон (континентальная часть Анадырского бассейна)... 65

15. Положение сейсмических горизонтов в стратиграфическом разрезе морской части Анадырского бассейна (сейсмический профиль 24890034)... 66

16. Схема распространения Охотско-Чукотского вулканогенного

пояса... 79

17. Профильные геологические разрезы континентальной части Анадырского бассейна... 85

18. Схема структурно-тектонического районирования Лагунного прогиба... 87

19. Сейсмогеологический разрез Лагунного прогиба... 88

20. Структурная карта акваториальной части Анадырского бассейна по кровле горизонта F (подошва майницкой свиты)... 91

21. Структурная карта акваториальной части Анадырского бассейна по кровле горизонта D (кровля майницкой свиты)... 92

22. Структурная карта акваториальной части Анадырского бассейна по кровле горизонта В (кровля автаткульской свиты)... 93

23. Структурная карта акваториальной части Анадырского бассейна по кровле горизонта А (кровля эчинской свиты)... 94

24. Сейсмогеологические разрезы через акваториальную часть Анадырского бассейна... 96

25. Временной сейсмический разрез L1680002... 100

26. Временной сейсмический разрез LG80B3_ 12... 100

27. Временной сейсмический разрез С091А.

Центральная локальная структура... 101

28. Временной сейсмический разрез С010А.

Локальная Структура Гека... 101

29. Временной сейсмический разрез R00A-R009B... 102

5

30. Временной сейсмический разрез R005А... 102

31. Временной сейсмический разрез R001A-R001ABC-CB20B-СВ20А-С091А... 103

32. Временной сейсмический разрез R002A-R0022B... 103

33. Тип и распределение отложений верхнего сенона (кампан-маастрихта) и нижнего палеогена (палеоцен-нижнего эоцена) вдоль окраины Беринговоморского шельфа... 120

34. Тип и распределение отложений палеоцена-нижнего эоцена на конец раннего эоцена (палеогеологическая схема района современного Анадырского залива)... 122

35. Реконструкция обстановки осадконакопления в майницкое

время (поздний эоцен)... 124

36. Реконструкция обстановки осадконакопления в майницкое

время (олигоцен)... 125

37. Реконструкция обстановки осадконакопления в собольков-

ское время (нижний миоцен)... 125

38. Реконструкция обстановки осадконакопления в гагаринское

время (нижний миоцен)... 126

39. Реконструкция обстановки осадконакопления в автаткуль-

ское время (нижний миоцен)... 126

40. Термометрия по скважинам Собольковская №6, Вязкая №23, Ягельная №1, Западно-Озёрная №3, Верхне-Телекайская №1, Верхне-Эчинская №5... 138

41. Сопоставление оптических свойств витринита углей в разных структурно-фациальных зонах континентальной части Анадырского бассейна... 139

42. Схема нефтегеологического районирования Анадырского бассейна... 148

43. Васильевская структура... 166

44. Васильевская структура. Фрагмент временного разреза... 166

6

45. Структура Гека... 167

46. Структура Гека. Фрагмент временного разреза... 167

47. Питерская структура. Фрагменты временных разрезов... 170

48. Типы потенциальных ловушек 1 ... 173

49. Типы потенциальных ловушек 2... 174

50. Разрезы и нефтегазоносность кайнозойских отложений Анадырского бассейна... 176

51. Верхне-Телекайское нефтегазоконденсатное месторождение. Структурная схема... 178

52. Геологические разрезы продуктивных отложений Верхне-Телекайского нефтегазоконденсатного месторождения... 179

53. Структурная схема Ольхового нефтяного месторождения... 181

54. Поперечный геологический разрез Ольхового нефтяного месторождения ... 181

55. Структурная схема Верхнее-Эчинского нефтяного месторождения... 183

56. Сейсмический временной разрез через Верхнее-Эчинское нефтяное месторождение... 183

57. Структурные схемы Западно-Озерного газового месторождения... 185

58. Геологические разрезы продуктивных отложений Западно-Озерного месторождения... 185

7 Таблицы

№ Стр.

п/п

1. Сопоставление сейсмических горизонтов, выделенных в кайнозойском разрезе Анадырского бассейна... 61

2. Сорг. исх нефтегазоматеринских толщ... 145

3. Общая характеристика коллекторских свойств песчаников в разрезах Северной структурно- фациальной зоны наземного сектора Анадырского бассейна... 149

4 Общая характеристика коллекторских свойств песчаников в разрезах Центральной структурно-фациальнон зоны наземного сектора Анадырского бассейна... 150

5. Общая характеристика коллекторских свойств песчаников в разрезах Южной структурно-фациальной зоны наземного

сектора Анадырского бассейна... 151

6. Ориентировочные параметры локальных поднятий, выявленных в морской части Анадырского бассейна... 168
Введение

ВВЕДЕНИЕ

В 1957 году на юге Аляски, на полуострове Кенай у ручья Суэнсон, была открыта первая промышленная залежь нефти в бассейне залива Кука (месторождение Суэнсон-Ривер), а в 1958 г. уже началась его промышленная разработка. Схожесть геологического строения бассейна с таковыми в российском секторе Беринговоморского региона в значительной степени стимулировало начало нефтегазопоисковых работ на крайнем северо-востоке России, которые были начаты уже в 1959 г. В качестве первого объекта был выбран Анадырский осадочный бассейн, который, и ранее, по общегеологическим соображениям рассматривался отечественными геологами как перспективный.

В течение последних почти 45-ти лет, с момента начала геологического картирования Нижне-Анадырской низменности в конце 50-х годов, шло постепенное накопление геофизических и геологических данных. Вместе с этим, менялись представления о геологическом строении, как самого бассейна, так и всего Беринговоморского региона в целом. Подход к строению бассейна на основе современных представлений позволил по иному взглянуть и на строение и историю развития этой части Тихоокеанского региона в частности.

Бассейн является достаточно сложной, но, в целом, единой геологической структурой, которая занимает на суше приморский участок Нижне-Анадырской низменности и продолжается в восточном направлении на континентальный шельф. По разным оценкам на долю подводной (акваториальной) части Анадырского бассейна приходится от 65% до 75% его общей площади. Эта часть бассейна находится преимущественно в пределах Анадырского залива, располагающегося в северо-западной части Берингова моря. Таким образом, Анадырский бассейн относится, в основном, к группе осадочных бассейнов современных подводных континентальных окраин.

Современные представления о геологии морской части Анадырского бассейна базируются на материалах проведённых геофизических исследований, результатах бурения одной поисковой скважины пробуренной в 2002 г, а также

геолого-геофизических данных по смежному, более изученному, Наваринскому бассейну. В то же время, в пределах наземного сектора бассейна в процессе нефтегазопоисковых работ пробурены 76 скважин различного целевого назначения - параметрические, поисковые, разведочные, эксплуатационные и структурные. Буровыми работами на суше открыты несколько нефтегазовых месторождений, что позволяет относить Анадырский бассейн к категории бассейнов с установленной нефтегазоносностью. Открытие этих месторождений является убедительным аргументом в пользу благоприятного прогноза нефтегазоносно-сти осадочного чехла в пределах основной (морской) части бассейна.

Сопоставление материалов геофизических исследований в Анадырском заливе с данными геофизических и буровых работ на суше обеспечивает геологическую интерпретацию морской геофизической, в первую очередь - сейсмо-разведочной информации. Сейсморазведочные данные в пределах наземного сектора бассейна увязаны с реальными геологическими разрезами пробуренных скважин. В этом отношении наземный участок можно было бы рассматривать как опорный полигон для истолкования геофизических данных, полученных в акватории. Но бурение первой скважины в российском секторе Берингова моря позволило несколько пересмотреть модель строения восточной части Анадырского бассейна и скорректировать его ресурсную оценку в отношении нефтега-зоносности. Проведенная в 2001 г. детализационная сейсмосъёмка, а также результаты переинтерпретации сейсмоданных прежних лет позволили в значительной части и локализовать прогнозные ресурсы.

По существующим оценкам шельфы дальневосточных и северных морей России содержат значительные ресурсы углеводородов, освоение которых вероятно будет являться задачей ближайших десятилетий. Анадырский нефтегазоносный бассейн является одной из перспективных областей для развития нефтегазопоисковых работ. Актуальность работы обосновывается необходимостью развития топливно-энергетического потенциала северо-востока России и явной недостаточностью научно-практических работ по Анадырскому бассейну в течение последних 10 лет.

10

Работа подготовлена на основе материалов о геологическом строении Анадырского бассейна и анализе строения месторождений нефти и газа. Использованный в работе новый материал по шельфовой части бассейна, позволяет рассматривать Анадырский бассейн как единое целое. На основе анализа данных полученных в последние несколько лет выявлены закономерности формирования очагов нефтегазогенерации и зон нефтегазонакопления. В результате проведенных исследований прогнозируются новые поисковые объекты и даны рекомендации по проведению поисково-разведочных работ.

Основной целью исследования являлась характеристика особенностей геологического строения и нефтегазоносности различных тектонических зон Анадырского бассейна. Для достижения этой цели решались следующие задачи:

выделение и характеристика основных структурных элементов, составляющих Анадырский бассейн;

реконструкция истории геологического развития бассейна;

характеристика очагов нефтегазогенерации;

выделение нефтегазоносных комплексов и характеристика петрофи-зических свойств слагающих их пород;

характеристика известных и предполагаемых зон нефтегазонакопления и оценка условий сохранности скоплений нефти и газа

Новизна работы заключается в создании современных представлений о геологическом строении одного из крупных нефтегазоносных бассейнов Дальнего Востока. Обобщение всех имеющихся в настоящее время данных по геологическому строению и нефтегазоносности Анадырского бассейна, с использованием новых материалов геофизических и буровых работ как по континентальной, так и по экваториальной частям, позволили создать новые представления о геологическом строении и условиях формирования нефтегазоносности бассейна. Впервые показаны существенные различия в строении морской и континентальной частей Анадырского бассейна.

Практическая значимость диссертации состоит в выделении и обосновании первоочередных объектов для проведения поисково-разведочных работ, а

11

так же в минимизации геологических рисков при их постановке, прежде всего в экваториальной части Анадырского бассейна.

Работа выполнена на базе материалов геологических и геофизических исследований, проведенных в пределах Анадырского бассейна и его горно-складчатого обрамления чукотскими геофизической и нефтегазоразведочной экспедициями работавших на рассматриваемой территории в 60-90 гг. прошлого века. Помимо этого, приняты во внимание некоторые научные обобщения и выводы, приведенные в опубликованных работах российских и зарубежных исследователей. Значительная часть данных заимствована из открытых публикаций, личных архивов Д.И.Агапитова и автора. Кроме того, были использованы, раннее нигде не опубликованные данные, полученные и обработанные ОАО «Сибнефть» в период с 2001 по 2004 гг.

Выражаю большую благодарность за консультации и помощь в работе своему учителю и научному руководителю д.г.-м.н. Ю.К.Бурлину.

Особую признательность приношу руководству компаний ОАО «Сибнефть» А.Л.Корсику, А.Р.Матевосову, М.Е.Ставскому, И.Р.Дияшеву, ОАО «Славнефть» О.А.Щеголеву и ТНК-ВР Ю.С.Красневскому при поддержке и руководстве которых в Анадырском бассейне проводились поисково-разведочные работы последних лет.

Хочется выразить благодарность моим учителям О.К.Баженовой, М.К.Иванову, А.Н.Гусевой, Е.В.Соболевой, Д.С.Оруджевой, Е.Е.Карнюшиной, Е.П.Свистунову, Н.П.Фадеевой, А.Н.Обухову, а также друзьям и коллегам, помогавшим мне на разных этапах выполнения этой работы - Л.С.Маргулису, М.Л.Сен-Жермес, И.А.Мушину, К.Н.Храпову, Дж.Моффату, В.П.Роговскому, В.В.Трофимову, К.В.Козьянину, О.М.Заец, В.В.Корсуню, В.Ю.Андрееву.

По ряду вопросов геологического характера использовались консультации, дополнительная информационная поддержка и техническая помощь сотрудников ряда научных, производственных и административных организаций. В числе таких организаций - с признательностью за оказанную помощь следует указать ГП «Георегион» (Анадырь), УФГП трест «Дальморнефтегеофизика»

12

(Южно-Сахалинск), ГП ПО «Союзморгео» (Геленджик), ВНИГРИ, ГП «Сев-моргео» и ВНИИокеангеология (Санкт-Петербург), геологический факультет МГУ и ВНИИгеофизики (Москва), ОАО «Пангея», Московское отделение компании Schlumberger, WestemGeco (Гатвик), Французский институт нефти (Париж).

Большая благодарность моему отцу и учителю Д.И.Агапитову и всем тем, кто в течение последних 45 лет непосредственно принимал участие в деле поиска и разведки нефти и газа на Чукотке и Беринговом море.

13

2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕГИОНА

Бассейны Берингова моря, смежных участков суши и Притихоокеанского прогиба принадлежат системе осадочных бассейнов северо-западной части Западно-Тихоокеанской активной окраины Евразийского континента. Всего здесь выделяется 8 нефтегазоносных или возможно нефтегазоносных бассейнов и лишь один из них - Анадырский, по текущему состоянию геолого-геофизической изученности является промышленно нефтегазоносным, остальные являются потенциально нефтегазоносными, имеют ряд прямых и косвенных признаков нефтегазоносности. Четыре из них, расположены в российском секторе Беринговоморского региона, три в американском и один - Наваринский является пограничным. Бассейны американского сектора располагаются близ внешней кромки шельфа, их осевые линии ориентированы примерно параллельно направлению континентального склона. Западный фланг Анадырского бассейна выходит на сушу, занимая 20 тыс.км2 территории приморской низменности, а морская часть бассейна площадью около 60 тыс.км2 большей своей частью находится под мелководным Анадырским заливом.

Под Анадырским бассейном область прогибания, заполненную позднеме-ловыми и кайнозойскими осадочными терригенными породами. Максимальная мощность этих пород достигает в Анадырском бассейне до 7-7,5 км. Данная область отчетливо выражена в современной структуре земной коры и доступна для изучения стандартными методами геолого-геофизических исследований.

Анадырский бассейн занимает как участок приморской суши, так и примыкающий к нему участок континентального шельфа (рис. 1). Западная наземная окраина бассейна в общих чертах совмещается с Нижне-Анадырской низменностью. Морской сектор бассейна большей своей частью находится под мелководным Анадырским заливом.

Континентальная часть Анадырского бассейна обрамляется на юге хребтами и горными массивами Корякского нагорья, на западе - хребтом Рарыткин, на северо-востоке - низкогорным хребтом Золотой. Северная граница в рельефе

174°Е 176°E 178°E 180°E 178°W 176°W 174°W 17fW

66° f + 4- + J КрестаГ \ Kresta \. ; i + 4-

\Pay ^o Уэлькаль Э / J Uel'kal' // 7

16° ) 4^ Энмелен Enmelen 4" \^ Нунлеген & nNunieqen Провидений Providet^r1 „

Ц&йадырь

•4° ^ 4- \ X A H а д ы р ы с Gulf of КИЙ A n \ 3 /a d V а л и У г 1 v^ мыс Чукотский , Chukotka Cape Г

63° ¦ Бвринговский Bertngovskiy + \ ) -

) \ * 0 50 1 10 km

2

62° - -yS 4 4- -4 4- "^

66°

62°

176°Е

178°Е

180°Е

178°W

176°W

174°W

Рис. 1. Схема расположения Анадырского бассейна 1 - граница Анадырского бассейна; 2 - береговая линия

15

местности не выражена и проводится по геофизическим данным по низменной территории в 15-30 км южнее отрогов Анадырского плоскогорья.

На шельфе геоморфологически выражена только северо-западная окраина морской части бассейна. Этот участок границы проходит вблизи береговой черты вдоль юго-восточного подножья хребта Золотой. На остальном пространстве акватории структуры, окружающие бассейн, в рельефе дна не отражаются.

По направлению с запада на восток ориентировочно намечаемая осевая линия бассейна меняет свое простирание: на суше доминирующим направлением представляется северо-восточное, на шельфе отчетливо просматривается юго-восточное простирание условной линии, проведенной через депоцентры основных зон прогибания. Этот «изгиб», в общем, соответствует дугообразным изгибам крупных геологических мегаструктур, обрамляющих Анадырский бассейн: на юге - Корякской горно-складчатой системы, на севере и востоке -Чукотской и Беринговоморской ветвей Охотско-Чукотского вулканогенного пояса. Протяженность Анадырского бассейна вдоль упомянутой выше условной осевой линии достигает 500-520 км. Ширина бассейна колеблется в очень широких пределах, составляя, в среднем, 150-170 км. В зоне максимального расширения поперечный размер бассейна около 250 км.

Анадырский бассейн первоначально был выделен на суше в качестве межгорной орогенной впадины и лишь значительно позже прослежен далее на восток - на шельф Берингова моря. В течение почти 40-летнего периода геологического изучения наземной части бассейна постепенно сложились основные принципы проведения его границ - как по площади, так и в вертикальном геологическом разрезе.

Осадочный чехол Анадырского бассейна, лежащий на гетерогенном верхнемезозойском основании, сложен несколькими структурно-стратиграфическими комплексами. Эти комплексы чехла сформированы в промежуток геологического времени от верхнего мела до антропогена включительно. Контур Анадырского бассейна, в целом, совмещается с площадью раз-

16

вития миоценовых терригенных комплексов, в первую очередь - средне-верхнемиоценовых отложений. Это связано с тем, что нижние элементы осадочного чехла (от эоцена до нижнего миоцена) имеют относительно ограниченное и зачастую прерывистое распространение. Самый верхний комплекс чехла, соответствующий плиоцен-четвертичным осадкам, напротив, прослеживается на обширных пространствах континентального шельфа Берингова моря от берегов Чукотки до Аляски, перекрывая не только все кайнозойские осадочные бассейны, выделенные в северной части Берингова моря, но и часть межбассейновых площадей. При этом границы развития этих наиболее молодых и относительно маломощных осадков не соответствуют границам распространения нижележащих, более мощных отложений среднего и верхнего миоцена, являющихся в Анадырском бассейне, по существу, основным компонентом осадочного выполнения бассейна.

С учетом указанных особенностей пространственного развития структурно-стратиграфических комплексов осадочного чехла принимаемые границы Анадырского бассейна представляют собой - в первом приближении - современный внешний контур распространения средне-верхнемиоценовых пород. От этого «правила» имеется ряд отступлений, но они слабо отражаются на оценке площади бассейна. Такие отступления допускаются иногда на прибортовых и на некоторых внутрибассейновых поднятиях, на которых миоценовые отложения размыты, но сохранился редуцированный осадочный чехол, сложенный или только эоцен-олигоценовыми, или преимущественно плиоцен-плейстоценовыми осадками (например, Чирынайское и Онеменское поднятия на суше или Анаутское и Ламутское поднятия в акватории Анадырского залива) (рис. 2).

Наиболее естественными (природными) и общепризнанными границами являются вытянутые вдоль бортов бассейна высокоамплитудные разрывы и зоны разрывов регионального характера, отделяющие бассейн от крупных структур обрамления. Эти дизъюнктивные дислокации достаточно уверенно

охотжотсжвжнотьмпоя

локальные структуры шш/профилей

1 ¦ Вщне-Зчжш; 2 ¦ Ольховое; 3 - Верш-Тешаше; 4 ¦ Заладно-Озбрное;

5 • Штрт; б ¦ Чеуш; 1 ¦

fO • Канчзланское; If • Bmmcm; 12

f 3 • Южо-Втжт; U • Читтйщ 15 ¦ Чуванское; f б

11- бершзоеское; 18 ¦ Цитж; ?9 - центральное; 20 ¦ Плоское

СХЕМА ОСНОВНЫХ СТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АНАДЫРСКОГО БАССЕЙНА

Д.И.Агапитов, Д.Д.Агапитов, А.В.Журавлёв, Ю.М.Воробъёа, Н А.Петровская.

Ю.И.Матвеев, Ф.А.Шегестов, В.Г.Радченко. В.А.Пос«лов, В.А.Захаров и др.

(по материалам Треста "Дальморнефтвгбофиэика", НПО "Снморгео",

Чукотской НГРЭ, Анадырской ГРЭ, ОАО "Сибнефть")

2004 г.

О Ю 20 30 40 50 км

Проекция UTM Эллипсоид WGS-72

в2°Э

Рис, 2 Схема основных структурных элементов Анадырского бассейна

Список литературы