Материал: Геологические условия формирования коллекторов месторождения Восточный Челекен в Туркменистане

Геологические условия формирования коллекторов месторождения Восточный Челекен в Туркменистане

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «КубГУ»)

Кафедра региональной и морской геологии

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ КОЛЛЕКТОРОВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВОСТОЧНЫЙ ЧЕЛЕКЕН В ТУРКМЕНИСТАНЕ

Работу выполнил

Р. Мамедов

Научный руководитель,

доцент, канд. геол. - мин. Наук

Т.Н. Пинчук

Краснодар 2015

РЕФЕРАТ

МАМЕДОВ. Р. (выпускная квалификационная работа бакалавра) Геологическое условия формирования коллекторов месторождения Восточный Челекен в Туркменистане, 63 лист. текста, 16 рис., 1 табл., 24 источников.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ, НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВОСТОЧНЫЙ ЧЕЛЕКЕН И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗРАБОТКИ.

Выпускная квалификационная работа бакалавра состоит из введения, шести глав и заключения. Цель работы - оценка перспектив нефтегазоносности Восточного Челекена на основе изучения условий формирования коллекторов и структурно-фациальной зональности, палеогеографического обоснования, прогноза распространения коллекторов на перспективных в нефтегазоносном отношении площадях.

В работе рассмотрена история изученности месторождения Восточный Челекен, дана характеристика геологического, тектонического строения, нефтегазоносность месторождения по продуктивным горизонтам.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Общие сведения о районе исследований

.1 Физико-географический очерк

.2 Геолого-геофизическая изученность района

.3 Геологическое строение

.3.1 Стратиграфия и литология

.3.2 Тектоническое строение

. Методика исследований

. Геологическая характеристика месторождения

.1 Коллекторские свойства

.2 Литологические особенности залежи и ее формирование

.3.Палеогеографические реконструкции бассейна осадконакопления

. Нефтегазоносность

. Результаты иследований

. Перспективы нефтегазоносности

Заключение

Список используемых источников

ВВЕДЕНИЕ

Обширная теория Западно-Туркменской впадины имеет геологическое многоэтажное строение. Мощная толща древних отложений мезозойского возраста, залегающая под нефтегазоносными породами третичных осадков, представляет собой новый очень крупный резерв для увеличения добычи нефти и газа. На большей территории Туркменистана промышленная нефтегазоносность мезозойского комплекса отложений доказана открытием 100 месторождений углеводородного сырья, в том числе гигантских и уникальных, обеспечивающих мощную сырьевую базу для развития отрасли. В связи с тем, что к началу XXI века большинство открытых ранее и детально разведанных крупных месторождений нефти и газа Юго-Западного Туркменистана вступили в позднюю стадию разработки, назрела необходимость поисков путей изучения и освоения средних и мелких месторождений, которые, как правило, являлись недоразведанными и слабоизученными в результате низкой инвестиционной привлекательности.

Цель работы-оценка перспектив нефтегазоносности Восточного Челекена на основе изучения условий формирования и структурно-фациальной зональности, палеогеографического обоснования, прогноза распространения коллекторов на перспективных в нефтегазоносном отношении площадях.

В процессе достижения этой цели решались следующие задачи:

анализ состояния и достоверности первичного геолого-геофизического материала с целью решения поисковых задач и получения информации о нефтегазоносности перспективных отложений на изучаемой территории;

 изучение геологического строения;

анализ геолого-геофизических материалов, при палеогеографическом исследовании;

уточнение формирования коллекторов перспективных в нефтегазоносном отношении зон, участков и объектов.

Актуальность выбора данной темы работы обусловлена доразведкой плиоценовых отложений, связанных с перспективами Восточного Челекена. На сегодняшний день основным объектом для поисков залежей нефти и газа являются отложения красноцветной толщи Челекена. Однако объекты Восточного Челекена несмотря на свою перспективность остаются в ожидании бурения и открытия месторождений нефти и газа в плиоценовых отложениях. Второй этап открытия будущих месторождений углеводоров, связан с песчаными коллекторами, в которых промышленные скопления нефти и газа, приурочены к отложениям красноцветной толщи. Коллекторы красноцветной толщи отличаются сложным характером распространения, как по площади, так и по разрезу.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЙОНЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

.1 Физико-географический очерк

геологический тектонический месторождение нефтегазоносность

Туркмения является самой западной из стран Средней Азии. Она занимает южную часть территории, расположенной между Каспийским морем на западе и Аральским морем и р. Амударьей на востоке. Небольшой участок на ее восточной окраине лежит на правобережье Амударьи.

Территория Туркмении расположена между 35⁰ 08^/ и 42⁰ 42^/ с. ш. и 52⁰ 26^/ 66⁰ 43^/ в. д. Самая южная точка Туркмении - урочище Чильдухтар близ Кушки. Наибольшее протяжение страны с запада на восток составляет 1100 км, с юга на север-650 км. Общая площадь Туркмении 488,19 тыс. км².

На западе территория Туркмении омывается Каспийским морем, со стороны которого в нее глубоко вдается почти полностью изолированный залив Кара-Богаз-Гол. На севере она граничит с Казахской и Кара-Калпакской, на востоке - Узбекской странами. Южная граница страны протягивается с Ираном и Афганистаном.

Большая часть Туркмении (более 80%) представляет собой пустыню. В ее пределах лежит одна из крупнейших в мире песчаных пустынь-Туркменские или Закаспийские Каракумы (около350 тыс. км²), которая протягивается с востока на запад от долины Амударьи почти до Каспийского моря. На северо-западе значительные площади занимают пустынные плато и низкогорья, на юго-западе расположена пустынная приморская равнина. Горы занимают относительно небольшую площадь, преимущественно на южной и восточной окраинах страны (рисунок 1). Рек в Туркмении мало и расположены они почти исключительно на ее окраинах. Наиболее крупная из них - Амударья. Юго-восточную часть Каракумов пересекает Каракумский канал, по которому воды Амударьи достигает Ашхабада.

Условные обозначения: 1-равнина, 2-горы, 3-предгорья, 4-пустыни, 5-реки.

Рисунок 1 - Физико-географическая схема Туркмении

Полуостров Челекен расположен на западе Туркмении, омывается водами Каспийского моря. Главные террасовые уровни полуострова Челекен соответствуют морским трансгрессиям или их крупным фазам. В морфогенетическом отношении они представляют собой абразионные площадки и подводные террасы накопления, которые в свою очередь, состоят из ряда более мелких террас второго порядка. Уступы террас второго порядка невысокие, а главное, менее четко выражены в рельефе, по сравнению с уступами главных террасовых уровней, что объясняется относительно кратковременным стоянием моря на этих уровнях [20] (рисунок 2).

Рисунок 2 - Типы рельефа и террасовые уровни полуострова Челекен [20].

Северная и Южная Челекенские косы-аккумулятивные формы, сложенные новокаспийскими отложениями. По своему генезису она представляют собой береговые бары, причленившиеся к коренному берегу (Курбатов, 2014).

Население занято разработкой нефтегазовых месторождении на полуострове, кроме того занято овцеводством, растениеводством, хлопководством, участвуют в работе химических фабрик.

1.2 Геолого-геофизическая изученность района

Геологическое строение юго-западного Туркменистана и сведения о его полезных ископаемых давно и подробно изучались многими поколениями исследователей. Первые сведения о геологии Юго-Западного Туркменистана датируются ХVIII веком. Они связаны с именами А. Бековича-Черкасского (1715), Вудруфа (1743), Миллера (1763), Ладыженского (1764), Э.И. Эйхвальда (1825), Фон-Кошкуля (1869-70), А.М. Кошина (1881), Н.И. Андрусова (1885), К.Н. Богдаиович (1890), В. Успенского (1895), А. Рожденственского (1899) и других. В конце XIX века Мушкетов И.В. и Романовский Г.Д. составили первую геологическую карту Туркестана, включая территорию Челекенского полуострова. Детальная геологическая съёмка была проведена К.П. Калицким и В.Н. Зебером по отдельным площадям региона в 1912 году. В работе «Челекен» они описали стратиграфию, тектонику, водонефтеносность, составили геологическую карту (масштабом 1:21000). Глубокопогруженные поднятия Прибалхано-Апшеронской зоны, к которым приурочены выявленные позже месторождения, изучались в 30-х и 40-х годах Ю.А. Косыгиным, В.П. Порфирьсвым, М.Э. Эсеновым. В 1933 году группа ученых при участии академика И.М. Губкина, обследовав площади Юго-Западного Туркменистана, подтвердила их перспективность на нефть и газ. В дальнейшем, большой вклад в изучение геологии и нефтегазоносности мезозойско-кайнозойских отложений Юго-Западного Туркменистана внесли В.В. Федынский, А.А. Шнейдер, Ю.Н. Годин, А.А. Али-Заде, В.В. Семенович, В.В. Денисевич, В.А. Низьев, И.С. Старобинец, О.А. Одеков, М. Аширмамедов, Н. Мамиесснов и другие.

В XVIII в. при описании берегов Каспия были получены первые сведения о наличии на полуострове Челекен полезных ископаемых - нефти, серы и соли. Геологические исследования этого периода исчерпываются проведенными в 20-х и 30-х годах XIX в. наблюдениями Э. И. Эйхвальда и М. Фелькнера. Первый (Eichwald, 1834) опубликовал довольно отрывочные сведения о выходах магматических и осадочных пород на берегах Красноводского и Балханского заливов. М. Фелькнер (1838) дополнил их некоторыми сведениями о строении Большого Балхана и сделал первую попытку трактовки возраста слагающих эти районы горных пород. К этому можно добавить открытие в 1859 г. Военными топографами выходов ископаемого угля в Туаркыре.

Второй период геологического изучения характеризовался в основном обзорными маршрутными исследованиями, охватившими в той или иной мере почти всю территорию Туркмении; и лишь отдельные участки были объектом более детальных работ. Уже в 1869-1870 гг. Ф. Г. Кошкуль (1870) сравнительно подробно описал геологические особенности Челекена и окрестностей Красноводска, ошибочно считая (подобно Фелькнеру) развитые здесь породы молодыми (третичными) образованиями.

Начавшиеся с 1873 г. исследования, имевшие целью выяснить возможность поворота Амударьи в Каспийское море (А.В. Каульбарс, Н.Г. Петрусевич, А.И. Глуховской и др.) позволили получить первые геологические данные по северным районам Туркмении. В частности А. Э. Гедройц (1882) обстоятельно описал четвертичные отложения Амударьинской дельты и Сарыкамышской впадины. В эти же годы Н.П. Барбот де Марни (1875) схематично охарактеризовал геологические особенности района низовьев Амударьи, а И.В. Мушкетов (1886) сделал беглые наблюдения по долине реки. К 80 - м годам относятся также первое петрографическое описание красноводских изверженных пород А. Зайцевым (1884) и сведения о нефтяных месторождениях Челекена и Небитдага, которым, вслед за А.М. Коншиным, посвятили свои статьи Ф.Г. Кошкуль и Шегрен. Проведенные исследования позволили И.В. Мушкетову (1891, 1900) дать сводный геологический очерк и составить первую геологическую карту Закаспийского края. В эти же годы геологическое изучение Челекена и Небитдага проводилось А.П. Ивановым (1901, 1903) и М. И. Ланом (1898).

В 1913-1916 гг. работами Н.И. Андрусова (1914) и особенно А.Д. Нацкого (1914, 1915, 1916) было положено начало более детальному изучению строения западной части Копетдага и Малого Балхана. В эти же годы геологические особенности обширной территории, прилегающей к низовьям Амударьи, освещены А.Д. Архангельским (1914, 1915, 1931), а некоторые сведения о геологии Гаурдак - Кугитангского района на востоке Туркмении опубликованы С. Н. Михайловским. Труды этих геологов легли в основу изучения стратиграфии меловых отложений Туркмении.

В послевоенные годы геологические исследования в Туркмении значительно расширились. Характерной особенностью первого послевоенного десятилетия было проведение разнообразных исследований, связанных с проектированием крупных гидротехнических сооружений.

В области геологической съемки наибольшая роль принадлежала Всесоюзному аэрогеологическому тресту (ВАГТ), работы которого проводились с широким применением авиации. В 1946 г. этими работами, выполнявшимися совместно с ВСЕГЕИ, были охвачены приамударьинская часть Туркмении и смежные районы Узбекистана (П.П. Чуенко, А.И. Смолько, А.А. Ямнов, М.К. Граве). В 1947-1950 гг. геологами ВАГТа были проведены геологосъемочные работы в юго-восточной части Каракумов, в дельтах Мургаба, Теджена и на предгорной равнине Копетдага. В 1951 -1953 гг. эти работы распространились на обширную территорию от низовьев Амударьи до северо-западного окончания Копетдага (А.А. Ямнов, М.И. Граве, М.И. Сколов, Л.П. Копаевич, В.В. Прусов, В.П. Петров, Б.З. Урецкий и другие). В результате этих исследований, а также одновременно проводившихся геоморфологических и археологических работ экспедиции АН СССР (Б.А. Федорович, А.С. Кесь, С.П. Толстов), собран обширный материал, характеризующий геоморфологию и новейшую геологическую историю равнинных областей. В частности внесены важные коррективы в представления о последних этапах истории Амударьи, Сарыкамыша и Узбоя (Ямнов, 1953; Ямнов, Кунин, 1953; Кесь; 1954, 1957; Граве, 1954,1957). Вопросы происхождения и формирования рельефа песков обстоятельно освещены Б.А. Федоровичем (1948, 1950, 1953, 1960). Некоторые особенности геохимических процессов в Каракумской пустыне и генезис слагающих ее песчаных толщ рассматриваются в статьях А.В. Сидоренко (1948, 1950, 1952, 1953). Среднемасштабной геологической съемкой за 10 лет, начиная с 1956 г., было охвачено свыше 50% площади страны. Наиболее значительные геологосъемочные работы проводились Управлением геологии Совета Министров Туркмении на равнинах восточной части Туркмении, где большим коллективом геологов (Р.Е. Айзберг, А.Н. Давыдов, Н.Н. Камышев, В.Х. Капцан, С.П. Кривохатский, Н.И. Лупарев, А.А. Николаев, В.Б.Окушко, М.И. Раевский, Ю.Ф. Тимофеев, А.В.Яхна и другие.) заснята обширная территория, расположенная между восточным окончанием Копетдага, Унгузом и Амударьей. Одновременно геолого-поисковой конторой треста «Союзбургаз» была проведена аналогичная съемка в восточной части Заунгузья и прилегающих к нему северо - восточных районов страны (О.А. Кузьмина, В.С. Алексеев, Б.З. Вымениц, И.Ф. Кувшинова, Г.Ф. Пантелеев, Н.Г. Попов). Всесоюзным аэрогеологическим трестом засняты некоторые участки северных и западных районов (В.В. Буклин, В.Н. Кравчук, Б.З. Урецкий). Несколько позднее геологосъемочные работы Управления геологии распространились на центральную часть Низменных Каракумов (А. А. Дубинский, В. А. Ефремов, К. Я. Федеренко).

Проведенные исследования существенно расширили знания по геологии равнинных областей. Применение при геологической съемке картировочного бурения дало возможность охарактеризовать особенности и тектонику отложений, скрытых под чехлом четвертичных и неогеновых образований.

Значительно расширились за рассматриваемый период геофизические исследования, которые проводились до 1958 г. в основном трестом «Средазнефтегеофизика» («Туркменгеофизика»), а позднее Управлением геологии Совета Министров Туркмении.

Проводилось изучение горных пород, слагающих фундамент платформенной области. Продолжая начатые ранее исследования, Е.А. Худобина (1961) при участии А. А. Ячменевой осветила строение и условия залегания магматических пород, обнажающихся в западных районах страны. Этим же вопросам были посвящены исследования В.С. Прилуцкого. Изучение палеозойских магматических и осадочных пород, вскрытых буровыми скважинами, проводили ряд геологов, из которых в первую очередь необходимо указать В.С. Князева, обработавшего и систематизировавшего обширный материал по палеозою Каракумов, Приамударьинского района и Прикарабогазья.

Из полезных ископаемых наиболее важные практические результаты получены по нефти и горючим газам. В Западно-Туркменской низменности в 1956 г. была установлена промышленная нефтеносность Котуртепинского (Ленинского) месторождения, являющегося в настоящее время одним из крупнейших в Средней Азии, и получены промышленные притоки нефти на Окареме, а в 1958 г. на Камышлдже. В Центральных Каракумах в 1959 г. было открыто Заегли - Дарвазинское газовое месторождение. На востоке в 1958 г. открыто газовое Карачопское месторождение (близ г. Кушки), а начиная с 1962 г. - ряд месторождений в Мары - Байрамалийском районе, в Юго - Восточных Каракумах и на правобережье Амударьи (Байрамали, Фараб, Шарапли, Майское, Кабаклы). На севере и северо - востоке страны в 1956 г. открыты Ачакское газовое месторождение. В результате проведенных работ доказана региональная нефтегазоносность мезозойского комплекса на большей части Туркмении.

Обилие на Челекене действующих и погребённых источников грязевулканических извержений, уходящих корнями в мезозойские отложения и несущие прямые признаки нефти и газа, являются показателями наличия в недрах крупных скоплений углеводородов под большим давлением. Обособленность Восточного Челекена, как месторождения доказано открытием целого ряда самостоятельных нефтяных и нефтегазовых залежей в нижнекрасноцветных отложениях - в диапазоне глубин 3000-4000 метров (на своде и на погружениях крыльев складки). Площадь Восточный Челекен характеризуется крупными размерами - 15-19 Х 8-10 км и высотой амплитуды более 2000 метров.

Структура Восточный Челекен расположена в благоприятных условиях, перед фронтом миграционных потоков углеводородов из прогибов с севера и юга. Оценка общих ресурсов месторождения Восточный Челекен прогнозируется более 300 млн. тонн нефти и 500 млн/ м³ газа.

Структура Восточный Челекен является юго-западной частью Прибалханской зоны антиклинальных поднятий. На структуре пробурено 16 скважин. Одиннадцать из них вскрыли продуктивные пласты пачки IXа и IXб, десять скважин при опробовании дали нефть, одна газ, четыре пластовую воду, одна ликвидирована из-за газонефтепроявления и еще одна из-за подъема уровня воды Каспийского моря.