geolike.ru

Межевое газовое месторождение в Калмыкии

Результаты геологоразведочных работ

Продуктивные скважины пробурены на территории Калмыкии в пределах одного изолированного тектонического блока, примыкающего к четвёртому продуктивному блоку Олейниковского месторождения. Глубокое поисковое бурение начато в 1959 г. с целью поисков таких блоков без предварительных изысканий; основанием послужили данные разведки Олейниковского месторождения. Бурение поисковых скважин средней глубиной 1100 м. осуществлялось по системе профилей с расстоянием между профилями 2000 м. и между скважинами на профилях 1000 м. Скважиной первооткрывательницей стала скважина 37; при опробывании кровли песчаной толщи нижнего альба из неё в 1959 г. получен фонтан газа. Всего на месторождении в 1959-1962 гг. пробурена 21 поисково-разведочная скважина суммарным метражом 22900 м; продуктивными являются три. Кроме того, в пределах следующего к востоку тектонического блока (Восточно-Межевая площадь), непосредственно примыкающего к площади Промысловского месторождения и расположенного на территории Астраханской области, пробурено 9 скважин, из которых продуктивной оказалась скважина 95, позволившая установить здесь небольшую самостоятельную залежь.

Геологическое строение

В геологическом строении территории принимают участие отложения трёх эратем: палеозойской, мезозойской, кайнозойской.

В палеозое выделяются: верхняя часть каменноугольных отложений (вскрыты одной скважиной), пермские отложения выклиниваются.

В мезозое выделяются: средние и верхние юрские отложения, нижние и верхние отложения мела.

В кайнозое выделяются: средние палеогеновые отложения (эоцен), верхние неогеновые отложения (плиоцен) и четвертичные отложения.

Литолого–стратиграфическая характеристика

Каменноугольная система (С)

Отложения карбона были вскрыты только скважиной №65, которая прошла весь разрез мезозойских отложений. Данных по этим отложениям очень мало. Мощность была изучена только до 85 м. В отложениях встречаются серые и тёмно-серые сланцы с прослоями кварцитов и плотных метаморфизованных кварцевых песчаников.

Юрская система (J)

Нижнеюрские отложения (J₁ ) отсутствуют в результате их выклинивания.

Среднеюрские отложения (J₂ ) представлены четырьмя ярусами: ааленским, байосским, батско-байосским и келловейским. До недавнего времени келловейский относился к верхнеюрским отложениям.

Верхнеюрские отложения (J₃ ) выклиниваются.

Ааленский ярус (J₂ a).

Представлен глинисто-песчаной толщей с переслаивающимися алевролитами, песчаниками и глинами; в нижней части толщи преобладают глины, в основании – прослои конгломерата. Мощность около 143 м.

Байосский ярус (J₂ b).

Байосские отложения распространены в пределах области развития юрских отложений повсеместно.. Литологически байосские отложения представлены переслаивающимися песчаниками, алевролитами, и глинами. Песчаники серые, тёмно-серые, некарбонатные, в различной степени глинистые, с прослоями алевролитов и глин. Глины тёмно-серые до чёрных, некарбонатные, в различной степени опесчаненные, с прослоями алевролитов, реже песчаников. В основании толщи – прослои конгломерата. Мощность около 442-445 м.

Батский-байосский ярус (J₂ bt–b).

Отложения байосс-батского возраста развиты повсеместно. Эта толща является литологически наиболее выдержанной в разрезе. Представлена она в основном глиной тёмно-серой, почти чёрной, песчанистой, с многочисленными обуглившимися растительными остатками, в кровле с редкими прослоями алевролитов и песчаников. Для толщи характерно значительное содержание растительных остатков и обилие сидерита. Она является хорошим каротажным репером.

Нижняя граница толщи, совпадающая с чётким литологическим контактом песчаных и глинистых пород, повсеместно уверенно устанавливается на диаграммах электрокаротажа и по кернам. В большинстве случаев достаточно отчётливо фиксируется и верхняя её граница – по контакту глин бат-байоса с нижней песчанистой частью келловея, однако она не всегда проводится уверенно. Мощность 110 м.

Келловейский ярус (J₂ k).

Наиболее широко среди юрских отложений развиты келловейские образования. Они вскрыты скважинами в восточной части региона. Литологически келловейский ярус подразделяется на две пачки: нижнюю – песчано-глинистую, и верхнюю–глинистую. Мощность отложений 90 м.

Меловая система (K)

Меловые отложения на рассматриваемой территории распространены повсеместно, однако с неодинаковой стратиграфической полнотой главным образом вследствие сокращения нижнемеловой части разреза. Залегают они трансгрессивно на верхне- и среднеюрских отложениях. Представлена нижним и верхним отделом.

Нижний мел (K₁ ) развит в объёме готеривского, барремского, аптского и альбского ярусов. Наиболее широко распространены осадки альбского яруса, менее широко – аптского и на ограниченной территории – неокомского. Неокомский ярус состоит из объединённых четырёх ярусов: барриасский, валанжинский, готеривский и барремский.

Неокомский ярус (K₁ b-v-g-br).

Представлен песчаником серым, мелкозернистым, кварцевым, глинистым, с тонкими прослоями тёмно-серой, песчаной глины и крепких песчаников. Мощность 50 м.

Аптский ярус (K₁ a).

Отложения аптского яруса на территории распространены повсеместно. Они трансгрессивно залегают на неокомских отложениях. Верхняя граница апта всюду проводится по подошве мощной песчаной толщи низов альба. Каждый из подъярусов апта представляет собой цикл, состоящий из нижней, алевролитово-песчаной пачки и верхней, глинистой, или алевролитово-глинистой.

Нижнеаптский подъярус (K₁ a₁ ).

Выделение нижнеаптского подъяруса фаунистически обосновано на изучаемом месторождении по находкам характерных нижнеаптских аммонитов, а также комплексов пелеципод и фораминифер. Литологически он представлен глиной тёмно-серой, почти чёрной, местами пестроцветной, алевритистой, слабо известковистой, с редкими прослоями песчаника зеленовато-серого, мелкозернистого, кварцево-глауконитового. Мощность 60-72 м.

Верхнеаптский подъярус (K₁ a₃ ).

Литологически представлен двумя пачками. Верхняя пачка – глина тёмно-серая, бурая, неизвестковистая, песчанистая, с прослоями известковистого песка, с редкими прослоями песчаника зеленовато-серого, кварцево-глауконитового, крепкого. Нижняя пачка – песчаники серые, глауконитово-кварцевые, тонкозернистые, с прослоями глин тёмно-серых и линзами песка серого, тонкозернистого. Мощность от 59 до 71 м.

Альбский ярус (K₁ al).

Представлен тремя подъярусами: нижним, средним, верхним. В изучаемом районе альбский ярус залегает на отложениях верхнего апта. Верхняя граница чётко определяется по смене тёмно-серых плотных глин альба резко отличными литологически, как правило, карбонатными породами верхнего мела; исключение составляют лишь места контакта альба с терригенным сеноманом, когда установление этой границы затруднительно. Нижняя граница не столь отчётлива, особенно при залегании альбских отложений на аптских, но в большинстве разрезов устанавливается довольно легко. Мощность альбского яруса около 550-600 м.

Нижнеальбский подъярус (K₁ al₁ ).

На данном месторождении отложения подъяруса охарактеризованы фаунистически В них встречены руководящие нижнеальбские аммониты. Кровельная часть нижнеальбской песчаной толщи нефтегазонасыщена и является основным продуктовым горизонтом. Горизонт залегает на глубине 870-900 м и представляет собой верхнюю часть 155-179 метровой толщи песчаников нижнего альба, перекрытых 200-метровой толщей глин. Песчаники серые и тёмно-серые с зеленоватым оттенком, глинистые, слабосцементированные, неизвестковистые, участками переходящие в более плотные алевролиты с тонкими прослойками глин. Структура песчаников кластогенная, псаммитовая, мелкозернистая; размеры основной массы зёрен 0,08-0,20 мм. Песчаники сложены кварцем (до 50%), глауконитом (до 20%) и тонким пелитовым веществом. В целом материал плохо отсортирован. Полная и общая пористость слабосцементированных песчаников колеблется от 16 до 36%, обычная 26-30%; открытая пористость 25-32%; эффективная 15%. Среднее значение открытой пористости слабосцементированных песчаников составляет 26%; открытая пористость крепких песчаников и алевролитов 5-15%. Мощность 155-179 м.

Среднеальбский подъярус (K₁ al₂ ).

Охарактеризованы только в данном регионе. В отложениях найдены типичные среднеальбский аммонит, пелециподы и фораминиферы. Литологически представлен глиной тёмно-серой, почти чёрной в различной степени песчанистая, слабо известковистая, с тонкими прослоями песка и алевролита. В кровле – переслаивающиеся глины с песчаниками и алевролитами глауконитово-кварцевыми. Верхняя граница с отложениями верхнего мела в местах контакта с известняками турона или сантона чётко отбивается по литологическому строению и электрокаратажу; при контакте с глинистыми породами сеномана установление её затруднительно. Резкие колебания мощностей происходят в основном за счёт неравномерного размыва отложений верхнего альба предсеноманской трансгрессией. Мощность 122-133 м.

Верхнеальбский подъярус (K₁ al₃ ).

Представлен глинами тёмно-серыми, бурыми, алевритистыми, слюдистыми, плотными. В средней части подъяруса – пласт песчаника, разделённый прослоем глин. Данные по мощности отсутствуют.

Верхний мел (K₂ ).

На рассматриваемой территории верхнемеловой разрез представлен ярусами: сеноманским, туронским-коньякским, сантонским, кампанским. Осадки верхнего мела с резким стратиграфическим несогласием ложатся на нижнемеловые. Литологически породы верхнего мела почти полностью являются карбонатными мергельно-известковыми и лишь небольшую часть разреза составляют терригенные породы – песчаники, пески, алевролиты и глины, в различной степени известковистые.

Сеноманский ярус (K₂ s).

Сеноманские отложения достаточно хорошо развиты. Глина зеленовато-серая, алевритистая, известковистая, с редкими прослоями мергелей и алевролиты серые, кварцевые, глауконито-кварцевые, известковистые, с прослоями глин и известняков. Мощность 23-74 м.

Туронский-коньякский ярус (K₂ t-k).

Эти отложения трансгрессивно залегают на размытой поверхности сеноманских отложений. Вследствии литологического однообразия туронских и коньякских пород выделение этих ярусов затруднительно. Турон-коньякские карбонатные отложения являются региональным маркирующим репером, горизонтом, свидетельствующим о значительном изменении условий осадкообразования в туроне сравнительно с сеноманом и об установлении в турон-коньякское время на всей территории одинаковых условий осадконакопления. Литологически представлены целиком сложены сильно известковистыми алевролитами с прослоями глин и мергелей. Мощность составляет около 19-51 м.

Сантонский ярус (K₂ st).

Сантонские отложения широко развиты. Залегают трансгрессивно на турон-кампанских отложениях. Породы сантона отличаются значительным разнообразием и ритмичностью литологического состава, свидетельствующими о нарастании в это время интенсивности тектонических движений. Представлен известняками белыми, алевритистыми, с мелкими линзовидными прослойками глин. Мощность от 0 до 32 м.

Кампанский ярус (K₂ km).

Залегает на сантонских отложениях трансгрессивно. Литологически кампанские породы весьма схожи с сантонскими. Мергели и глины зеленовато- и буровато-серые, плотные, микрослоистые, с пачкой мелоподобных известняков в основании. Мощность 5-48 м.

Палеогеновая система (P)

На данной территории представлены только эоценовыми отложения. Палеоценовые и олигоценовые отложения выклиниваются. На Межевом месторождении мощность составляет от 28 до 80 м.

Эоцен.

Залегает со стратиграфическим несогласием на отложениях кампанского яруса. Представлен глинами буроватыми, светло-серыми и зеленовато-серыми, песчанистые, известковистые, с прослоями алевролитов и мергелей. Мощность 26-80 м.

Неогеновая система (N)

Представлен акчагыльским и апшеронским ярусом. Трансгрессивно залегает на среднепалеогеновых отложениях (эоцене). Мощность 390-500 м.

Акчагыльский ярус. Литологически представлен глинами серыми, светло-серыми с голубоватым оттенком, известковистыми, с тонкими прослоями светло-серых мергелей и зеленовато-серых глауконито-кварцевых, глинистых песчаников и песков. Мощность 170-207 м.

Апшеронский ярус.

Представлен глинами серыми, тёмно-серыми, опесчаненными, плотными. Мощность 218-282 м.

Четвертичная система (Q)

Четвертичные отложения представлены глинами тёмно-серыми, песчанистыми, известковистыми, с прослоями песка мелкозернистого, глинистого. Мощность колеблется от 68 до 112 м.

Табл. 9. Стратиграфический разрез Межевого месторождения

Тектоника

В геотектоническом отношении территория Калмыкии охватывает северную часть Скифской эпигерцинской и южную часть Русской докембрийской плит. Сочленение этих двух крупных геотектонических элементов на территории Калмыкии происходит в пределах Каракульско-Смушковской зоны дислокации.

По данным сейсморазведки на всей территории Калмыкии регистрируется серия последовательно сменяющих друг друга преломленных волн граничными скоростями 6,5-7 км/с., непрерывно прослеживающихся в интервале от 70 до 130 км. От пункта взрыва в виде многофазного колебания. Основные характерные кинематические и динамические особенности этой группы волн, а также значительные величины кажущейся скорости свидетельствует о приуроченности ее в разрезе к ярко и резко выраженном физическому разделу, что позволяет всем исследователям условно отождествлять этот опорный преломляющий горизонт с поверхностью кристаллического фундамента. Породы кристаллического фундаменты бурением изучены на юго-восточном склоне Воронежской антиклизы. Они сложены преимущественно различными парагнейсами, амфиболитами и сланцами, которые прорваны магматическими породами кислого среднего состава. В них намечается два тектономагматических комплекса, испытавших стадии регионального метаморфизма: нижний – от амфиболитовой стадии до гранулитовой, верхний – от стадии зеленых сланцев до эпидоамфиболитовой. Абсолютный возраст нижнего комплекса составляет 2170 млн. лет, верхнего –1870 млн. лет, что отвечает завершающим эпохам карельской эры тектономагматической активности.

Комплексная интерпретация и обобщение геолого-геофизических материалов позволяют следующим образом охарактеризовать глубинное строение территории Калмыкии. Поверхность кристаллического фундамента, залегающая на глубинах 2,5 км., системой региональных разломов, относящихся к типичным скрытым, глубинным разломам разделена на крупные глыбы. Развиты разломы нескольких систем пространственной ориентировки, основными же, определяющими особенностями глубинной структуры, является дизъюнктивы северо-восточного и северо-западного направлений. На северо-западе территорий поверхность кристаллического фундамента погружается примерно до глубин 7 км. в сторону Прикаспийской впадины. Юго-западная часть впадины отличается более глубоким залеганием фундамента и значительно более интенсивной его тектонической расчлененностью. Здесь выделяются ярко-морфологически выраженные, отделенные друг от друга разломами Карасальская моноклиналь, Сарпинский прогиб и Астраханский свод. Таким образом, границы между Прикаспийской впадиной и кряжем Карпинского, четко разделяющихся по поверхности кристаллического фундамента, служит высокоамплетудный Каракульский разлом, отделяющий область относительно приподнятого его залегания от области существенно погруженной.

Сравнение сейсмогеологических и магнитогравиметрических характеристик, а также региональные общегеологические реконструкции дают основание предполагать, что на территории Прикаспийской впадины преломляющий горизонт связан с поверхностью фундамента, представленного магматическими и метаморфическими породами дорифейского возраста. Здесь, как и на юго-восточном склоне Воронежской антиклизы на геофизическом гранитогнейсовом слое залегает осадочный чехол. Данные сейсморазведки позволяет предполагать, что на территории Сарпинского прогиба и кряжа Карпинского на геофизическом базальтовом слое залегает осадочный чехол повышенной мощности, начинающийся доплитным комплексом верхнего протерозоя. Поверхность Мохоровичича на территории Калмыкии залегает на глубинах более 40 км. По подошве земной коры на севере выделяются две крупные структурные ванны, разделенные достаточно широким перешейком. Сопоставление их со структурами по поверхности кристаллического фундамента показывает, что восточная ванна отвечает левобережной вершине Астраханского свода и западной части Северо-Каспийского выступа, западная – двум зонам выступов Волгоградско-Камышенской и Антиповско-Щербаковской. На кряже Карпинского расположен обширный относительно приподнятый участок по подошве земной коры, отвечающий Элистинскому прогибу. Этот достаточно резкий подъем поверхности Мохоровичича проходит по Астраханскому и Северо-Манычскому разломам, которым в геомагнитном поле отвечают цепочки аномалий повышенной интенсивности.

Таким образом, для территории Калмыкии характерны обращенные структурные планы по подошве и кровле консолидированной земной коры. Выступы фундамента характеризуются увеличенными мощностями более 35 км., прогибы – сокращенными 15-25 км. Отмеченные существенные вариации мощностей указывает на значительную дифференциацию внутреннего строения фундамента, а также позволяют предполагать существование двух резко отличных друг от друга типов земной коры. Земная кора здесь характеризуется пониженными мощностями консолидированной части при увеличенной мощности геофизического базальтового слоя за счет отсутствия геофизического гранитогнейсового слоя. Все это типично для коры океанического типа, однако, общая мощность земной коры этих районов характерна для континентального ее типа. Поэтому можно считать, что на территории Сарпинского прогиба и кряжа Карпинского развита двухслойная земная кора субокеанического или переходного типа, которая по предполагаемому вещественному составу, мощности и геофизическим характеристикам аналогична земной коре современных глубоководных котловин внутренних морей – Средиземного, Черного, Каспийского.

На остальной территории развита, по-видимому, трехслойная земная кора типично континентального типа. Она характеризуется нормальной общей мощностью (50км.) и присутствием в консолидированной ее части гранитогнейсового и базальтового геофизических слоев.

Изложенное свидетельствует о сложном глубинном строении территории Калмыкии, сложных и специфических геологических процессах, протекавших в ее недрах на протяжении позднего протерозоя–палеозоя, связанных, в первую очередь, с проявлением субгоризонтальных тектонических движений.

Продуктивный блок в пределах Межевого месторождения обособлен региональным широтным нарушением и двумя небольшими сбросами северо-запад – юго-восточного простирания. По кровле нижнеальбского подъяруса в пределах блока фиксируется юго-восточное погружение пород с углами падения около 2°. Дизъюнктивные нарушения установлены скважинами главным образом по выпадению части разреза среднеальбских отложений мощностью от 30 до 100 м. Случаев повторения (увеличения) мощности отдельных пачек не наблюдается. Углы падения плоскости сбросов составляют примерно 40-45°. В процессе формирования залежей сбросовые нарушения играли роль экранов.

Аналогично построенный блок, но несколько больших размеров и гипсометрически более приподнятый, расположен далее к востоку, примыкая непосредственно к Промысловскому месторождению.

Гидрогеологическая характеристика

Гидрогеологическая характеристика месторождения изучена неполно. По комплексу геологических и геофизических исследований в разрезе выделяется юрский, нижнемеловой, верхнемеловой и плиоценовый водоносные комплексы. Водоносные горизонты юрского комплекса не опробовались. Минерализация вод нижнемелового комплекса колеблется от 3100 до 3400 мг-экв/л, т.е. по сравнению с водами Олейниковского месторождения воды здесь несколько более минерализованы; относятся к хлоркальциевому типу, хлоридной группе, кальциевой подгруппе. Вышележащие водоносные горизонты не опробовались.

Газоносность

Продуктивный газовый горизонт Межевого месторождения связан с кровлей песчаной толщи нижнеальбского подъяруса (аналог IV продуктивного горизонта Олейниковского месторождения). Горизонт залегает на глубине 870–900 м и представляет собой верхнюю часть 155–179-метровой толщи песчаников нижнего альба, перекрытых 200-метровой толщей глин. Песчаники серые и тёмно серые с зеленоватым оттенком, глинистые, слабосцементированные, неизвестковистые, участками переходящие в более плотные алевролиты с тонкими прослойками глин. Структура песчаников кластогенная, псаммитовая, мелкозернистая; размеры основной массы зёрен 0,08–0,20 мм. Песчаники сложены кварцем (до 50%), глауконитом (до 20%) и тонким пелитовым веществом. В целом материал плохо отсортирован. Полная или общая пористость слабосцементированных песчаников колеблется от 16 до 36%, обычная 26–30%; открытая пористость 25–32%; эффективная – 15%. Среднее значение открытой пористости слабосцементированных песчаников составляет 26%, открытая пористость крепких песчаников и алевролитов 5–15%. Коэффициент газонасыщенности, определённый по промыслово-геофизическим данным, равен 0,67. Проницаемость по исследованным образцам в газовой части залежи колеблется от 31 до 533 мд, составляя в среднем 231 мд. Мощность и коллекторские свойства продуктивного пласта по площади хорошо выдержаны.

Залежь Межевого месторождения пластовая, водоплавающая, тектонически экранированная. Размер залежи 5900x1500 м, площадь газоносности 670 га. Этаж газоносности равен 35 м. ГВК располагается на абсолютной гипсометрической отметке –911 м. Начальное пластовое давление на 1/ XI 1963 г. составляло 95,12 атм. Абсолютно свободные дебиты газа колеблются от 247 тыс. до 1211,5 тыс. м³/сутки. Газ содержит очень незначительное количество конденсата. Балансовые запасы газа в пределах Межевого блока составляли 1318 млн. м³. Перспективные запасы газа Восточно-Межевого блока оперативно оцениваются величиной порядка 500 млн. м³.

Плотность газа по воздуху колеблется в пределах 0,575-0,585. По составу газ метановый. Содержание метана изменяется от 92,6 до 95,5 %; преобладает содержание его, равное 95%. Содержание этана колеблется от 0,35 до 1,3%, а суммарное количество пропана и бутана не превышает 0,2%. Количество углекислоты незначительное и колеблется от 0,4 до 0,7%. Содержание азота по преобладающим значениям равно в среднем 3,24%; сероводород отсутствует. Газ Межевого месторождения по сравнению с Олейниковским гораздо более лёгкий и сухой. Теплотворная способность его 8417 ккал при 0°С и 7845 ккал при 20°С.