Геология Карачаганака

Казанский ярус (Р₂ kz)

Повсеместно распространен в пределах развития межкупольной мульды. По литологии казанский ярус подразделяется на калиновскую и нерасчленен-ные отложения гидрохимической и сосновской свит. Отложения калиновской свиты представлены глинами красно-коричневыми, коричневато-серыми, уплотненными, алевритистыми, с мелкими гнездами ангидритов и каменной соли, с прослоями глинистых известняков и доломитов. Толщина свиты изменяется от 25 м (скважина 1000) до 300 м (скважина 913). К нерасчленен-ной гидрохимической и сосновской свитам относится толща кирпично-красных, сильно уплотненных глин с прослоями каменной соли и ангидритов, реже алевролитов, известняков и доломитов. Толщина этих отложений колеблется от 152 до 742 м.

Татарский ярус (Р₂ t)

Представлен глинами коричневыми с голубоватыми пятнами, плотными, аргиллитоподобными, известковистыми, песчанистыми с прослоями косослоистых полимиктовых песчаников, алевролитов и слабосцементирован-ных песков, реже известняков. Толщина яруса меняется от 148 м (скважина 163) до 1925 м (скважина 31).

Мезозойская группа (Мz)

 

Триасовая система (Т)

Отложения триасовой системы в  пределах месторождения развиты  повсеместно. В литологическом отношении  породы триасового возраста представлены неравномерным переслаиванием глин, песчаников, песков, алевролитов и аргиллитов. На большей части территории толщина триасовых отложений составляет от 1068 до 2040 м, увеличиваясь на западной части территории до 2183 м (скважина 45). Сокращенные толщины триасовых пород приурочены к соляным куполам, здесь составляют от 63 м (скважина 13) до 600 м (скважина 31).

Юрская система (J)

Отложения юрской системы в пределах Карачаганакского месторож-дения представлены средним и верхним отделами и развиты в межкупольной зоне. В сводах соляных куполов отложения юрского возраста отсутствуют.

Средний отдел (J₂)

Терригенная толща среднеюрских отложений  в нижней части пред-ставлена переслаиванием песчаников мелкозернистых, песков глинистых и глин, условно сопоставляемых с байосским ярусом. Верхняя часть сложена глинами неизвестковистыми, крупнослоистыми, предположительно батского возраста.

Верхний отдел (J₃)

Верхнеюрские отложения представлены породами келловей-оксфорд-кембриджского возраста в виде фосфоритовой плиты и глинисто-мергелистой толщей волжского яруса.

Общая толща отложений юрской системы  колеблется от 22 (скважина 126) до 560м (скважина 37). На границе с Кончебайским куполом толщина пород сокращается от 495 м (скважина 447) до 148 м (скважина 213).

Меловая система (К)

Отложения меловой системы выделены в объеме нижнего отдела, который  условно разделяется на нерасчлененные валанжин-готеривские образования, барремский и аптский ярусы. Развиты меловые породы только в центральной и южной частях межкупольной мульды.

Валанжин-готеривские отложения представлены пачкой глин с редкими прослоями мергелей. В основании пачки залегают мелкие фосфоритовые желваки.

Барремский ярус представлен глинами черными, плотными, грубослой-чатыми, с редкими, тонкими прослоями мергеля и конкреций сидерита. Расп-ространен преимущественно в юго-западной части месторождения.

Аптский ярус сложен глинами черными, неизвестковистыми, уплот-ненными, в основании которых залегает пласт мелкозернистого песчаника с фосфоритами.

Общая толщина отложений меловой  системы изменяется от 12 м (скважины 12, 28) до 319 м (скважина 45).

Неогеновая система (N)

Отложения неогена залегают на разновозрастных  породах нижнего мела, юры и  триаса и представлены двумя ярусами– акчагыльским и апшеронским. Ввиду отсутствия кернового материала и недостаточного комплекса промыслово-геофизических исследований неогеновые отложения выделены нерасчлененной толщей, представленной в основном глинами серыми и зеленовато-серыми с прослоями разнозернистых песчаников и алевролитов. Толщина плиоценовых отложений колеблется от 20 м (скважина 8) до 115 м (скважина 32).

Четвертичная система (Q)

Породы антропогеновой системы  представлены аллювиальными и делювиальными  образованиями, состоящими из суглинков, супесей, песков с линзами галечников и прослоями глин, толщина которых меняется от 8 до 20 м.

 

Рис2: Структурная катра по кровле коллектора

Рис3:. Схематический разрез  

1.3 Тектоника

 

Карачаганакское месторождение расположено во внутренней части северной бортовой зоны Прикаспийской впадины, характеризующееся большой толщиной осадочного чехла и проявлениям солевой тектоники.

Месторождение пространственно сопряжено  с поднятием фундамента, амплитудой около 400м, ограниченного с севера дугообразным прогибом. С юга поднятие окаймляется двумя ветвями субширотного сброса, по которым поверхность фундамента ступенчато погружается с севера на юг. Амплитуда сбросов нарастает в западном направлении достигая 1200м. Переинтерпри-тацией сейсмических материалов подтверждено, что сбросы, выявленные по поверхности фундамента в отложениях осадочного чехла не проявляются. Субширотная и субмеридианальная ориентировка тектоничес-ких элементов древнего заложения находит отражение в поднятии по кровле отложений терригенного девона.

В разрезе осадочной толщи в  пределах бортовой зоны Прикаспийской  впадины выделяются три структурных  этажа, различно реагировавших на тектонические  движения. Нижний структурный этаж объединяет отложения от верхнедевонских  до артинского яруса включительно, средний– включают кунгурскую сульфатно-галогенную толщу и верхний– охватывает образования верхней перми и триаса.

Основной карбонатный массив Карачаганакского нефтегазоконденсат-ного месторождения связан с фаменско-артинским структурным этажом, образующим крупный подсолевой массив широтного простирания, ориенти-рованный параллельно борту Прикаспийской впадины. Размеры массива в плане составляют 14,5 х 28 км, высота 1600 м при общей толщине подсолевых карбонатных верхнедевонско-нижнепермских отложений до 2000 м, в то время как за пределами массива она не превышает 600 м. Структурный этаж разделяется на три подэтажа: верхнедевонско-турнейский, визейско-башкирский и раннепермский, причём каждый подэтаж характеризуется несколько отличным от других структурным планом.

Строение визейско-башкирского подэтажа, по сравнению с более древними, на месторождении изучено значительно лучше. Сверху подэтаж ограничен поверхностью предпермского перерыва в осадконакоплении. Структурная поверхность отложений карбона образована при активном влиянии денудационных процессов, сопряжённых с перерывом в осадкона-коплении и приведших к срезанию верхней части визейско-башкирского карбонатного массива и выравниванию его поверхности. Массив приобретает в плане форму с широкой восточной частью и сужающейся западной. При этом плоская слабо деформированная центральная часть поднятия круто погружается на крыльях и периклиналях с углами наклона до 40-50º.

В пределах плоской сводовой части поднятия, в районе скважин 420, 933, 304, 27, 24, 223, 43 ширина свода достигает максимальных размеров и в пределах изогипсы минус 4500 м возвышается над остальной частью карбо-натного каменноугольного массива более чем на 100 м, являясь цоколем для нижнепермской постройки.

Для раннепермского структурного подэтажа характерно наращивание вершины  восточной расширенной части  каменноугольного основания рифовой  постройки.

По мере разбуривания месторождения эксплуатационными скважинами в разрезе выделяются более повышенные участки залегания нижнепермских отложений. В районе скважин 427 и 1000 по изогипсе минус 4000 м оконтуривается куполообразное поднятие амплитудой до 600 м и размерами 2,0 х 1,7 км. В пределах единой изогипсы минус 3700 м в районе скважин 314, 606, 321, 150, 324, 2Д, 112, 214 оконтуриваются небольшие поднятия субмеридианального направления, амплитудами до 100 м. В районе скважин 803, 139Д, 439, 701, 253 фиксируются локальные малоамплитудные 25-100–метровые поднятия.

В настоящее время эксплуатационными  скважинами 423, 424, 912 вскрыты от 135 до 170 м нижнепермских отложений, в результате чего восточный и западный участки соединяются полосой развития нижнеперм-ских карбонатных образований шириной порядка 6 км.

Средний структурный этаж отличается развитием соляной тектоники  и играет роль покрышки Карачаганакского месторождения. Особенности прояв-ления соляной тектоники привели к образованию валообразных поднятий и соляных куполов.

Центральная часть подсолевой структуры совпадает в плане с межку-польной мульдой, где практически отсутствует соль, а сульфатная пачка кунгура перекрыта уфимскими и казанскими красноцветами.

 

 

 

 

1.4 Нефтегазоносность

Основная (разрабатываемая) нефтегазоконденсатная  залежь связана с карбонатными верхнедевонскими (фаменскими), каменноугольными и нижнепермскими (по артинский ярус включительно) отложениями. Толщина залежи около 1600 м, минимальная глубина залегания ее кровли 3680 м. Водонефтяной контакт (ВНК) этой залежи расположен в среднем на абсолютной отметке минус 5150 м, или на глубине порядка 5250 м от поверхности земли.

Ниже  отметки минус 5000 м залегает нефтяная зона. Судя по высокому газожидкостному фактору (ГЖФ), превышающему 500 м³/м³ и физико-химическим свойствам жидких углеводородов, нефть (особенно в верхних слоях зоны) легкая, маловязкая, переходящая к отметке минус 5130 м в более плотную и вязкую, которая в сочетании с ухудшенными коллекторскими свойствами вмещающих пород может блокировать залежь участками или повсеместно.

Появление пластовой воды на первых этапах освоения скважины, а также наличие стойкой  водонефтяной эмульсии, могут указывать  на наличие воды в непосредственной близости от дыр перфорации и, таким  образом, не исключено, что скважина №13 в интервале перфорации 5202~5217 м вскрыла переходную водонефтяную зону в ее верхней части. Поскольку  из интервала 5125~5190 м той же скважины получена безводная нефть, то надо полагать, что нижняя граница чисто нефтяной подушки проходит на глубине примерно 5210 (-5130 м); ниже залегает переходная водонефтяная зона.

По данным промысловых и лабораторных исследований Карача-ганакское месторождение является конденсатогазонефтяным: в пермских отложениях находится газоконденсатная залежь, в каменноугольных- газоконденсатная залежь и нефтяная подушка.

Граница между газоконденсатной и  нефтяной зонами точно неустанов-ленна. Исследование рекомбинированных проб пластовых смесей (интервал 4870 ÷4965 м) на установке фазовых равновесий мини-PVT, указывает на то, что она находится ниже глубины 4965 м (-4332 м), поскольку давление начала конденсации в скважине 19 оценивается в диапазоне 52,7÷55,0 МПа, то есть эта система является недонасыщенной.

 

1.5 Водоносность

В гидрогеологическом отношении в разрезе Карачаганакского НГКМ выделяется два гидрогеологических этажа, разделенных регионально сульфатно-галогенным водоупором кунгурских возрастов.

Верхний этаж охватывает преимущественно терригенные  отложения четвертично-неогенового-мелового-юрского, триасового и верхнепермского возрастов.

Развиты комплексные гидрокарбонатные, так  и солоноватые и соленые хлоридно-сульфатные, хлоридно-гидрокарбонатные, гидрокарбонатные, суль-фатные, гидрокарбонатно-хлоридные воды.

Из верхнепермских опробованы только татарские отложения (в самой кровельной части) на глубине 1808-1670 м в скважине РП-1, пробуренной до разведки поглощающих горизонтов. Водоносными являются межсреднезер-нистые песчаники и алевролиты, дебит которых после компрессирования скважины при восстановлении уровня с глубины 600м до глубины 180 м составил 54 м³/сут. В результате опробования были получены пластовые воды хлоридного натриевого состава с минерализацией 281,2-302,0 г/л и плотностью 1,182-1,187 г/см³.

Нижний  гидрогеологический этаж приурочен  к карбонатным отложе-ниям нижней перми и каменноугольного возраста. Плотность воды 1,161-1,19 г/см³, минерализация от 233 до 279 г/л. По составу воды хлоридные, тип вод – хлор-кальциевый.