Отложения ордовикской системы являются нефтегазоносными во многих регионах мира [1–3]. На Северо-Американской платформе в отложениях ордовика известно более 60 месторождений. Здесь доминируют газовые, среди которых имеются крупные. В Пермском нефтегазоносном бассейне Северной Америки более половины начальных доказанных запасов свободного газа, достигавших 2,3 трлн м3, заключено в отложениях ордовика, начальные извлекаемые запасы конденсата равнялись 0,5 млрд т. Основные зоны газонакопления приурочены к впадине Делавэр и прогибам Вал-Верде и Форт-Уэрт. Покрышки – плотные карбонатные и галогенные породы. Три крупных газовых месторождения установлены в доломитах ордовика: Гомес глубины 5790–6800, начальные запасы 283 млрд м3; Паккет (3048–4572м),184 млрд; Локридж (5600–6000 м),103 млрд.
Ордовикские отложения на юго-востоке Русской платформы установлены по находкам акритарх в керне скважин, пробуренных на территории Оренбургского вала и прилегающих к нему площадей (рис. 1) скважинами – 1 Красный Яр, 1, 2 Ордовикские, вскрывшими их на глубину 2026, 2166, 2364 м соответственно. По данным бурения отложения ордовика представляют собой достаточно однородную толщу песчаников, переслаивающихся с алевролитами и реже – аргиллитами и глинами. В терригенных отложениях ордовика выделены пласты-коллекторы и пласты-покрышки, однако залежей нефти и газа в них пока не выявлено [4, 5]. По петрофизическим исследованиям установлено, что преобладающая пористость песчаников 0,4–5,2 %, часть образцов имеет пористость выше 7 %, в одном образце пористость составила 13,9 %. В разрезе имеются пачки глинистых пород, которые могли бы служить покрышками. Наличие коллекторов в ордовикских песчаниках подтверждено при испытании скважины 2 Ордовикская, где получен приток минерализованной воды дебитом более 600 м3/сут. Нефтегазопроявления в керне ордовикских отложений отмечены в скважине 1 Красный Яр [6–9]. По данным сейсморазведки МОГТ в отложениях ордовика выделяются разломы и поверхности несогласия.
Рис. 1. Схема развития ордовикских отложений
Цель исследования заключается в уточнении геологической модели и перспектив газоносности ордовикской структуры, расположенной южнее Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения. Поиск залежей углеводородов в отложениях ордовика на юге восточного участка ОНГКМ является новым направлением геологоразведочных работ.
Материалы и методы исследования
Основой для изучения геологического строения ордовикской структуры являются результаты интерпретации и переинтерпретации сейсморазведочных работ МОГТ. Сейсморазведочные работы выполнены по методу общей глубинной точки (МОГТ) в модификации 2Д (площадные) и ШП (региональные профили). Сейсмические профили отработаны по центральной системе наблюдения с кратностью 48, 60 (в модификации 2Д), и 105 (в модификации ШП). В качестве источников возбуждения упругих волн использовались группы из 4–5 виброустановок СВ-5-150, СВ-5-150М2. Регистрация сигналов осуществлялась сейсмическими станциями Прогресс-96, I/О SISTEMTWO, WF-1006 с шагом дискретизации 4 мс (в модификации 2Д) и 2 мс (в модификации ШП). Максимальное удаление ПВ-ПП – 2400 м, 3000 м.
Результаты исследования и их обсуждение
Поисковая скважина 1 Красный Яр расположена на южном крыле Оренбургского вала. Мощность вскрытых отложений ордовикской системы – 2026 м. С отбором керна пройдено 181,1 м, т.е. 7,8 % от вскрытой мощности. В керне скважины 1 Красный Яр с глубины 4123,5–4131,0 м подняты аргиллиты, в которых палеонтолог Е.С. Левицкий определил трилобит Pseudobasilicunae, характерный для среднего отдела ордовика Восточно-Европейской платформы. Поэтому вскрытая толща ордовика отнесена условно к среднему отделу. Палеонтологических данных для стратиграфического расчленения ордовикских отложений нет.
По данным всех скважин в районе Оренбургского вала ордовикские отложения представляют довольно однородную терригенную толщу преимущественно песчаников, переслаивающихся с алевролитами и аргиллитами. Вскрытый скважинами разрез делится на три толщи: нижнюю, среднюю и верхнюю.
Нижняя и средняя толщи вскрыты только скважиной 1 Ордовикской, заложенной в гипсометрически наиболее высокой части вала, за счет высокого положения ордовикских отложений скважина вскрыла 1600 м ранее неизученных более древних слоев, с учетом этого суммарная вскрытая мощность ордовика составляет не менее 3447 м.
Нижняя толща (4070–4804 м) сложена тонкозернистыми сахаровидными кварцевыми песчаниками. Отмечены пласты кварцитов гидротермально-метасоматического генезиса. От песчаников к кварцитам прослеживаются постепенные переходы через кварцитовидные песчаники, сохранившие реликты первичной псаммитовой структуры.
Средняя толща (3461–4070 м) представлена переслаиванием песчаников, алевролитов, аргиллитов и единичными прослоями известняков и доломитов. Преобладают песчаники серые, мелко- и тонкозернистые, полевошпатовые, слаботрещиноватые. Аргиллиты темно-серые, каолинит-гидрослюдистые, с тонкоплитчатой текстурой.
Верхняя толща (2640–3461 м) в скважине 1 Ордовикской имеет мощность 821 м, сложена переслаивающимися полевошпатово-кварцевыми песчаниками, алевролитами и аргиллитами, мощностью до десятков метров. Суммарная мощность верхней толщи, с учетом данных по другим скважинам, составляет не менее 1500 м, при этом нужно учесть, что верхняя толща, вероятно, сильно размыта. Нижняя часть верхней толщи вскрыта только скважиной 1 Ордовикской. Здесь преобладают полевошпатово-кварцевые, кварцевые тонкозернистые песчаники, однако выше по разрезу превалируют алевролиты и аргиллиты.
В северной части профиля 252501-02 видно, что толщи пород, от подсолевых отложений нижней перми до верхней части ордовикского комплекса включительно, воздымаются на север, образуя южное крыло Оренбургского вала; а нижележащие толщи ордовикских и, возможно, более древних отложений, напротив, резко погружаются в северном направлении (рис. 2). Это погружение в северном направлении на фоне общего погружения подсолевых отложений в южном направлении в сторону Прикаспийской впадины предопределило в составе древних толщ гигантский перегиб, амплитуда которого достигает 1200 м, глубина залегания сводовой части 5100 м [4].
Рис. 2. Ордовикская структура. Фрагмент временного разреза по профилю 252501-02 [10]
Рис. 3. Ордовикская структура. Фрагмент структурной карты по сейсмическому реперу О1 (?) [10]
Рис. 4. Картирование Южно-Ордовикского вала по результатам региональных сейсморазведочных работ
Крупная ордовикская структура выявлена в толще ордовикских отложений по данным сейсморазведки МОГТ 2 D в пределах южной периклинали Оренбургского вала (рис. 3). Структура, закартированная по реперу О1 (?), имеет субширотное простирание, на крыльях осложнена тектоническими нарушениями. Размеры её по замкнутой изогипсе минус 4650 м составляют 8,5х14,5 км, амплитуда – 270 м [4].
Аналогов для определения параметров для подсчёта ресурсов углеводородов (УВ) ордовикских отложений в Оренбургской области пока нет. Наиболее полно в пределах Оренбургского вала литологический состав и перспективы нефтегазоносности оценены тремя скважинами: 1 Красноярская, 1 и 2 Ордовикские [10].
Впервые предположение о существовании к югу от Оренбургского вала в зоне Ордовикской структуры и на запад от неё Южно-Оренбургского вала сделано специалистами ОАО «ОГЭ» [4].
К югу от Оренбургского вала на профилях 6 (пк 660-816), 8 (пк 664-800) по горизонтам от ордовика до нижней перми ими выделены временные перегибы с амплитудой погружения на север до 100 мс – возможно, восточная периклиналь предполагаемого Южно-Оренбургского вала. Подобные антиклинальные перегибы отмечены и на региональном профиле 7а0997-98, а по внутриордовикским отложениям выделена обширная Димитровско-Черниговская зона, соответствующая на востоке ордовикской структуре (рис. 4). Учитывая протяженность и амплитуды антиклинальных перегибов, можно предположить существование Южно-Оренбургского вала субширотного простирания по отложениям от ордовика до нижнепермских подсолевых включительно [5, 9].
По мнению специалистов ОАО НПО «Нафтаком», Южно-Оренбургский вал картируется только по отражающим горизонтам в ордовикских отложениях [8]. Вал назван Южно-Ордовикским, определены его границы. Прогнозируемые ресурсы УВ в отложениях ордовика оценены в 116/114 млн т у. т (геол/извлек.).
По результатам подсчёта ООО «ВолгоУралНИПИгаз» в 2016 г. ресурсы УВ Ордовикской структуры составили (геол./извлек.) 199/195 млн т у. т.
Учитывая протяженность и амплитуды антиклинальных перегибов, можно предположить существование Южно-Оренбургского вала субширотного простирания по отложениям от ордовика до нижнепермских подсолевых включительно. Высказано предположение о возможности выявления здесь дополнительно не менее двух локальных объектов с характеристиками, аналогичными ордовикской структуре. В таком случае, по экспертной оценке ресурсы Южно-Ордовикского вала только по отложениям ордовика составят не менее 585 млн т у. т. [5, 6, 10].
Заключение
Согласно полученным результатам комплексного анализа геолого-геофизических материалов территории южнее Оренбургского НГКМ:
– в настоящее время имеются спорные точки зрения относительно геологического строения Южно-Оренбургского вала и, соответственно, оценки ресурсного потенциала этой территории [11];
– Южно-Оренбургский вал по отложениям ордовика и контролируемые им локальные перспективные объекты в девонско-нижнепермских отложениях следует рассматривать как потенциально перспективное направление ГРР, в ходе которых возможно увеличение минерально-сырьевой базы УВ в зоне деятельности ООО «Газпром добыча Оренбург» не менее чем на 600 млн т у. т.;
– рекомендуется выполнить переинтерпретацию региональных и площадных сейсмических материалов для локализации Южно-Оренбургского вала и выделения перспективных для поисков нефти и газа объектов;
– для детализации морфологии Южно-Оренбургского вала специалисты ООО «ВолгоУралНИПИгаз» рекомендуют отработать шесть субмеридиональных сейсмических профилей в модификации ШП (широкий профиль) и один связующий субширотный профиль. Новые сейсмические данные, в комплексе с имеющимися, позволят уточнить морфологические особенности Южно-Оренбургского вала в широтном направлении и выявить новые локальные перспективные объекты, аналогичные ордовикской структуре.