Гидрохимическое строение Карачаганакской структуры

Л.Д. Тальнова, Г.С. Долгова, А.В. Ильменева

В сб. "Актуальные проблемы нефтяной гидрогеологии" М., Наука, 1993. С.57-60.

Положительная прогнозная оценка перспектив нефтегазоносности девонских отложений Прикаспийской впадины не ослабляет внимания исследователей к уже разведанным уникальным месторождениям — Астраханскому, Карачаганакскому, Тенгизскому. Среди структур, к которым приурочены указанные месторождения, Карачаганакская выделяется спецификой геологического, в том числе гидрогеологического строения.


Основным источником информации о гидрогеологических условиях этой структуры служат подошвенные воды газоконденсатной залежи, по­скольку ни одной водяной законтурной скважины нет. Эти воды при­урочены к карбонатным отложениям, возрастной диапазон которых весьма широк — от фаменского яруса верхнего девона до серпуховского яруса нижнего карбона. Все отложения в пределах рассматриваемой структуры выведены на близкий гипсометрический уровень. Так, на северном (скв. 13-П, 27) и юго-западном (скв. 35) участка структуры подземные воды приурочены к серпуховским отложениям и залегают на глубинах 5202— 5360 м и 5283—5313 м соответственно, на западном — к турнейским отложениям (скв. 8, 29) на глубинах 5237—5342 м, на восточном и цент­ральном участках (скв. 21, 28, 40, 23) — к верхнедевонским отложениям на глубинах 5197—5322 м. Однако, несмотря на практически одну и ту же глубину вскрытия водоносной толщи и однородность литологического состава вмещающих пород на рассматриваемой структуре, единого соста­ва вод не наблюдается. Как видно из приведенного фактического матери­ала (см. таблицу), воды, приуроченные к девонским отложениям, по сравнению с водами каменноугольных отложений, характеризуются зна­чительно более низкой минерализацией, повышенным содержанием йода, почти вдвое повышенными сульфатностью и содержанием кислых компонентов в составе воднорастворенного газа. Различие в характерис­тике подземных вод достаточно четко выразилось в латеральной гидро­химической зональности (см. схему). Какие же факторы могли обусло­вить указанную зональность вод, приуроченных, казалось бы, к одному водонапорному комплексу?


Нам представляется, возможны два варианта формирования гидрохимических условий Карачаганакского поднятия, обеспечивших фиксируемую на современном этапе развития зональность в распределении подземных вод.


Первый вариант основан на предположении, что зональность вод обусловлена фильтрационной неоднородностью пород. Модель гидрохимического строения Карачаганакского структуры по этому варианту подробно рассмотрена [1,2]; в связи с этим остановимся только на тех моментах, которые недостаточно аргументированы. На рассматриваемом под­нятии фаменские и турнейские отложения представлены однотипным комплексом пород, для которого характерно наличие участков отсутствия турнейских отложений. Эти участки можно рассматривать как гидрогеологические "окна", которые сформировались в результате предвизейского размыва и которые могли служить путями разгрузки и проник­новения более опресненных девонских вод в турнейские. Но, несмотря на благоприятные факторы, выравнивания в характеристике фаменских и турнейских вод в течение длительного геологического времени не произошло. В подошве серпуховских отложений прослеживается карбонатно-глинистая пачка, которую можно рассматривать как локальный водоупор между водоносными горизонтами турнейского и визейского ярусов. Однако по химической характеристике воды этих горизонтов идентичны друг другу. Возможно, этому способствовали участки от­сутствия указанной пачки, которые зафиксированы в районе скв. 7,41,33, 14 [2]. Таким образом, при существующей геологической информации о литологических и коллекторских свойствах девонско- нижнекаменноугольных отложений высказанное ранее объяснение гидрохимического строения Карачаганакского поднятия представляется маловероятным.




Схема гидрохимического строения Карачаганакской структуры


1— скважины и их номера, справа от скважины: в числителе — минерализация (в г/л) и коэффициент сульфатности, в знаменателе — содержание йода (в мг/л) и коэффициент метаморфизации; 2,3 — подземные воды: 2 — девонского возраста, 3 — каменноугольного возраста; 4 — разрывное нарушение по кровле терригенного девона; 5 — структурные линии, выраженные линейными элементами ландшафта и предположительно сопоставляемые с флексурно-разрывными зонами первого порядка (данные КГЭ НПО "Нефтегеофизика", 1989 г.)


Второй вариант базируется на превалирующей роли тектонического фактора в формировании гидрохимических условий рассматриваемой структуры. В пределах ее по опубликованным и фондовым данным отмечается серия разрывных нарушений по фундаменту и породам терри­генного девона. Эти нарушения имеют северо-западную и северо­восточную ориентировки. Если допустить, что строение Карачаганакского поднятия блоковое и что установленные нарушения прослеживаются и в разрезе карбонатного девона, зафиксированная в настоящий момент зональность подземных вод находит простое и логичное объяснение: воды, приуроченные к верхнедевонским отложениям, оказались запечатанными между тремя нарушениями, которые явились экраном на пути движения девонских вод и более активного распреснения седимен-тогенных нижнекаменноугольных вод.


Таким образом, решающая роль в формировании гидрохимической зональности Карачаганакского поднятия принадлежит, на наш взгляд, тектоническому фактору.


Проведенные исследования позволили коснуться вопроса формирования не только гидрохимической зональности, но и формирования углеводородной залежи. Блоковое строение рассматриваемого поднятии определило превалирующую роль вертикальной миграции флюидов. Продуцируемые средне-верхнедевонскими отложениями УВ и возрожденные воды должны были в первую очередь поступать вверх по разрезу, причем при их контактировании с более солеными нижнекаменноугольными водами происходило "высаливание" УВ с последующей их миграцией в вышележащие отложения; возрожденные же воды наиболее активно распресняли седиментогенные воды фаменских отложений.


ЛИТЕРАТУРА

  1. Геология и нефтегазоносность Карачаганакского месторождения. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та. 1988.172 с.
  2. Тальнова Л Д., Долгова Г.С. Особенности гидрохимии газоконденсатных месторождений Прикаспийской впадины // Карбонатные резервуары и пластовые флюиды нефтегазоконденсатных месторождений Прикаспийской впадины. Саратов: Нижневолжский НИИ геологии и геофизики, 1989. С. 80—92.

Авторы: 

Тематические разделы: