3.2. Флюидодинамические модели нефтегазоносности пограничных структур

Как известно, нефть и газ могут мигрировать на значительные расстояния. По направлению миграции различают латеральную (по горизонтали) и вертикальную (по разрезу). Несмотря на значительные разработки в этой области вопрос с вертикальной миграцией остается открытым. В диссертационной работе рассматривается флюидодинамические модели пограничных структур, увязывающие между собой горизонтальную и вертикальную миграцию. Действительно, существует две формы флюидодинамических систем углеводородов, которые по аналогии с рудоносными системами можно назвать линейными и кольцевыми моделями.

3.2.1. Линейные модели представлены глубинными разломами (офиолитовыми швами), вдоль которых происходит вертикальный вынос углеводородов из глубины, последние, достигая зоны серпентинизации, экранируются. За счет экранизации давление во флюидодинамической системе возрастает, и углеводороды ищут себе пути разгрузки, находя их в боковой миграции по прослоям коллекторов среди осадочного комплекса, заполняющего краевой прогиб. При этом в ловушках происходит скопление цепочкообразно расположенных месторождений нефти и газа. Яркий пример Ахтырско-Тырнаузская офиолитовая зона и примыкающая к ней нефтегазоносная зона южного борта Западно-Кубанской впадины.

Например, к таким флюидонасыщенным слоям относятся геофизические границы К₁, К₂ и даже М. Характерно, что к этим границам наблюдается выполаживание глубинных разломов, а ниже границы М изменяется и степень “расслоенности” (изменение масштаба неоднородности). Наличие флюидодинамических слоев в земной коре нашло подтверждение в сверхглубокой Кольской скважине (увеличение с глубиной пористости и свободной воды).

3.2.2. Кольцевые модели – это цилиндрической формы зоны миграции углеводородов. За рубежом сходные объекты называют “gas chimneys”, т.е. “газовыми трубами” (по аналогии с “трубками взрыва” в рудной геологии). Такие формы миграции углеводородов выявлены сейсморазведочными работами на севере Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. Эти формы называют еще “инверсионными кольцевыми структурами”. Например, они “подпирают” крупные и гигантские месторождения газа и конденсата типа Уренгойского, Ямбургского и других. По интерпретации сейсмических данных предполагается существование в центре Ямбургского купола “газовой трубы”. Считается, что источник газогенерации находится вне пределов глубин, достигнутых сейсморазведкой (около 8 км). К “газовым трубам” приурочены высокие показатели АВПД.

Переходя к причинам возникновения зон АВПД, отметим пространственное совпадение зон грязевого вулканизма и зон АВПД. Механизм формирования месторождений с АВПД связан с энергией флюидов и их вертикальной миграцией, за счет которой и возникает вертикальная цепочка залежей газа. Доступ к верхним этажам мантийным флюидам открывают глубинные разломы, что и приводит к формированию газонефтяных вулканов. В этом отношении инверсионные кольцевые структуры похожи на погребенные грязевые вулканы. Ныне действующие месторождения углеводородов Варениковско-Гостагаевской зоны Западного Кавказа также возможно связаны с подобным явлением (вулкан Шуго). Вероятно также, что и открываемые в последние годы новые нефтяные объекты в Таманской зоне развития грязевого вулканизма своим происхождением обязаны рассмотренному механизму.

В кольцевых структурах, так же как и в линейных, наблюдается преобразование вертикальной миграции в горизонтальную. В случаях запечатывания жерла пробкой из грязевой брекчии, высокое давление нефти и газа способствует проникновению углеводородов в слои коллекторы, слагающие диапировую структуру. Процесс приводит к образованию “елочной текстуры” распределения залежей, как это видно на примере известного Азербайджанского месторождения Локбатан.

Существует представление о том, что кольцевые флюидодинамические каналы возникают на тройных сочленениях рифтов, как на пример в Северном море. Так месторождение – гигант Экофиск расположено на пересечении рифтов Центрального, Южного и Бомбле. Здесь глубина залегания фундамента достигает 8–9 км, глубина моря составляет 72 м. Другой пример тройного сочленения – Уренгойская кольцевая структура в Западной Сибири. Она расположена на пересечении Колтогорского, Худотейского и Ямальского рифтов. В центральной части структуры открыто сверхгигантское Уренгойское месторождение газа. В качестве их структурного эквивалента может служить тройное сочленение авлакогенов Прикаспия.

Для нефтяной геологии они интересны потому, что с ними часто связаны признаки присутствия углеводородов или сходная с зонами нефтегазопроявлений структурная позиция. Например, крупнейший вулкан Кавказа Эльбрус расположен на восточном окончании Ахтырско–Тырнаузской зоны, к которой примыкает нефтегазоносная зона южного борта Западно-Кубанской впадины. Тектонически он приурочен к пересечению двух разломов: Пшехско-Тырнаузскому и Адыгейскому. Гидротермально-метасоматические процессы приводят не только к образованию руд, но и углеродистого вещества. Это сближает формирование рудных и нефтегазовых месторождений. В подобных же местах с вертикальной миграцией наблюдаются восходящие потоки метана, водорода и гелия.

В настоящее время, когда абиогенная концепция также становится реальностью, в поиски должны включатся зоны подводящих каналов (линейных и кольцевых) и зоны очагов формирования (зоны реакций синтеза). Каналы могут обнаруживаться сейсмометрически методами в варианте 3D МОГТ. Что касается зон очагов формирования, то для их обнаружения возрастает роль гравиметрии и сейсмометрии, сопровождаемых геохимическими методами поисков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Принципиальное теоретическое и прикладное значение для оценки пограничных структур имеют следующие важнейшие результаты работы:

1. Гетерогенные структуры земной коры Черноморско-Каспийского региона представляют собой слоистые структуры, состоящие из триад главных платформообразующих комплексов и выступают как геотела одного иерархического уровня. Рассмотрение этих одноранговых структур как платформенных систем позволяет типизировать их по стратиграфическому положению главных платформообразующих комплексов на древние, молодые и юные.

2. На основе предлагаемых принципов систематики (принципов системности, иерархии и одноранговости) пограничные системы определяются как области сочленения геокомплексов разных по возрасту платформ с присущими им типами и видами пограничных структур.

3. На основе отношений между комплексами как по латерали, так и вертикали определены типы и виды пограничных структур платформ Черноморско-Каспийского региона. Основными пограничными структурами здесь выступают: Прикаспийская краевая синеклиза, Карпинская краевая плита, Предкавказский краевой прогиб и Туапсинский переплитный прогиб. При этом Предкавказский краевой прогиб со стороны Скифской плиты состоит из краевых впадин (Индоло-Кубанской и Терско-Каспийской) и краевых выступов (Ставропольско-Минераловодский). Совсем другой тип и вид представляет Предкавказская краевая система со стороны Черноморской плиты: она состоит из периплитной впадины (Туапсинского прогиба) и периплитного вала (вала Шатского).

4. Установлены структурные эквиваленты пограничных структур Черноморско-Каспийского региона в других нефтегазоносных областях. Структурным эквивалентом Прикаспийской краевой синеклизы можно считать Присевероморскую краевую синеклизу; Предкавказской краевой системы – Предпиренейскую краевую систему. Почти полным структурным эквивалентом для Туапсинского переплитного прогиба Черноморской плиты выступает Березовский переплитный прогиб Западно-Сибирской плиты.

5. Направление поисков возможных новых объектов скоплений нефти и газа в пограничных структурах платформ Черноморско-Каспийского региона предлагается сосредоточить: в Прикаспийской краевой синеклизе в главном плитном комплексе (подсолевом); в Предкавказской краевой системе – в Западно-Кубанском прогибе – в главном плитном (MZ₁) комплексе континентальной части и в эпиплатформенных орогенном и плитном (MZ₂-KZ) морской части, – в Терско-Каспийском прогибе – в главном плитном (MZ), эпиплатформенном орогенном (KZ) континентальной и морской частях; в морской части Среднего Каспия Скифо-Туранской плиты – в главном плитном комплексе (MZ); в Карпинско-Мангышлаксой краевой системы Скифско-Туранской плиты – в главном плитном комплексе (K₁ и К₂ – Р(?)); на валу Шатского Восточно-Черноморской плиты газоносность прогнозируется в главных орогенном (MZ₂?) и плитном комплексах (KZ₂?); в областях проявления грязевого вулканизма Тамани и западного периклинального погружения складчатых структур Кавказа в главных орогенных и плитных комплексах (MZ₂ – KZ_1-2).

6. Изученные пограничные структуры платформ позволяют четко выделить две формы проявления их нефтегазоносности: линейные, связанные с зонами офиолитовых поясов (Ахтырско-Тырнаузская зона) и кольцевые, связанные с цилиндрическими формами миграции углеводородов, названных нефтегазоносными трубками. К кольцевому типу нефтегазоносности отнесены месторождения, приуроченные к зонам проявления грязевого вулканизма, характерного для нефтегазоносных областей Тамани и области западного периклинального погружения складчатых структур Кавказа.

Основные положения диссертации опубликованы:

Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях:

1. Соловьев В.А., Бондаренко Н.А. Систематика пограничных структур платформ как основа выявления тектонических закономерностей их нефтегазоносности // Южно-российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. № 3(9). Астрахань, 2004. С.180–187.

2. Фролов, В.Т, Бондаренко Н.А. Кавказский формационный ряд. Статья 1. “Нижняя и средняя юра” // Бюлл. МОИП. Отд. Геол. Т.80. Вып.1. 2005. С. 13–25.

3. Соловьев В.А., Бондаренко Н.А., Боровиков А.М. Систематика пограничных структур платформ и их нефтегазоносных комплексов // Бюлл. МОИП. Отд. Геол. Т. 80. Вып.2. 2005. С.18–29.

4. Любимова Т.В, Бондаренко Н.А. Петромагнетизм в решении проблемы детальной стратиграфии флишевых отложений // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества, № 4. 2005. С.68–73.

5. Любимова, Т.В., Бондаренко Н.А. Петрофизические свойства пород верхнемеловой флишевой формации Черноморского побережья Северо-Западного Кавказа // Южно-Российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. №3(16). Астрахань, 2006. С.156–162.

6. Любимова Т.В., Бондаренко Н.А. Структурно-петрофизический анализ флишевой формации Северо-Западного Кавказа // Южно-Российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. №8(21). Астрахань, 2006. С. 352–357.

7. Соловьев В.А., Соловьева Л.П., Бондаренко Н.А. Типы платформенных систем земной коры и пограничные структуры // Южно-Российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. № 10(23). Астрахань, 2006. С. 3–10.

Монографии:

1. Гуцаки В.А. Фациально-генетический анализ осадочных толщ фанерозоя Нижнего Поволжья (в интервале от перми до палеогена включительно). Отчет о НИР: Сарат. гос. универ.; рук. В.А. Гуцаки В.А. – Саратов, 1992. – 238с. – Исполн.: В.А. Гуцаки, З.А. Яночкина, Н.А. Бондаренко и др. – Библиогр.: с.234–238. Деп. в ВИНИТИ № 3264 В-92.

2. Яночкина З.А., Гуцаки В.А., Бондаренко Н.А. и др. Литолого-фациальные особенности отложений позднего фанерозоя юго–востока Восточно–Европейской платформы / Тр. НИИГеологии СГУ. Новая серия, т.Υ. Изд–во ГосУНЦ «Колледж», Саратов, 2000. 113 с.

3. Бондаренко Н.А., Соловьев В.А. Пограничные структуры платформ и их нефтегазоносность (на примере платформ Юга России). Краснодар: Просвещение-Юг, 2007. 121 с.

Статьи в других изданиях и работы, опубликованные в материалах всероссийских, международных конференциях и симпозиумах:

1. Милеев В.С, Барабошкин Е.Ю., Бондаренко Н.А. К вопросу о структурных связях Горного Крыма и альпид Северо-Западного Кавказа / Общие вопросы тектоники. Тектоника России Материалы ХХХIII Тектонического совещания. М. ГЕОС, 2000. С. 326–329.

2. Бондаренко Н.А. Флюидодинамика как фактор процессов миграции и аккумуляции углеводородов, грязевулканизма и сейсмической активности Азово-Черноморских прогибов // Мат. Всероссийской научно-практической конференции “Геология Русской плиты и сопредельных территорий на рубеже веков”. Изд. ГУНЦ “Колледж”. Саратов, 2000. С.6.

3. Соловьев В.А., Бондаренко Н.А. Тектоника Кавказа и систематика структур земной коры // Мат. тезисов Всероссийского Съезда геологов и научно-практической конференции: “Геологическая служба и минерально-сырьевая база России на пороге XXI века”. СПб. 2000. С.245–246.

4. Соловьев В.А., Бондаренко Н.А., Куценко Э.Я. Сейсмогеологическая модель Черноморской впадины и ее тектоническая интерпретация // Тр. Третьих Геофизических чтений им. В.В. Федынского. Изд. “ГЕОН”. М., 2001. С.89–90.

5. Яночкина З.А., В.А. Гуцаки, Н.А. Бондаренко и др. Седиментационные модели карбонатонакопления в морских бассейнах позднего фанерозоя Юго-Востока Восточно-Европейской платформы // Известия Саратовского университета. Новая серия. Том 2, вып.2. Саратов 2002. С. 96–109.

6. Соловьев В.А., Бондаренко Н.А., Куценко Э.Я. Геотраверсы, структура и нефтегазоносность земной коры Юга России // Тр. Пятых Геофизических чтений им. В.В. Федынского. Изд. “ГЕОН”, М., 2003. С.101.

7. Бондаренко Н.А. Фациальная структура и тектоническая природа меловых флишевых прогибов юга России // Вопросы палеонтологии и стратиграфии верхнего палеозоя и мезозоя. Тр. НИИГеологии СГУ им. Н.Г. Чернышевского. Нов. cер. Т. XYI. Изд. “Научная книга”, Саратов, 2004. С.43–58.

8. Бондаренко Н.А., Наумова Е.В. Грязевулканизм и сейсмическая активность Азово-Черноморских прогибов как следствие процессов флюидодинамики // Мат. 7-ой Международной конференции “Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа”. М., ГЕОС, 2004. С.86–87.

9. Solovjev V.A., Bondarenko N.A. Systematization of boundary of platforms as the basis of revealing tectonic their laws oil-and-gas-bearing // South-Russian bulletin of geology, geography and global energy. Scientific and technical journal. № 3(9). Astrachan, 2004. Р.187–194.

10. Соловьев В.А., Бондаренко Н.А. Пограничные структуры Черноморской плиты и их нефтегазоносность // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. Краснодар, 2004. С. 112–119.

11. Соловьев В.А., Бондаренко Н.А., Куценко Э.Я. Пограничные структуры платформ юга России и прогноз их нефтегазоносности // Мат. 7-ой Международной конференции “Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа”. М., ГЕОС, 2004. С. 484–486.

12. Соловьев В.А., Бондаренко Н.А., Наумова Е.В. Cейсмичность, вулканизм и вакуумная модель нефтегазонакоплений //Мат. 2-ой Международной конференции “Геодинамика нефтегазоносных бассейнов”. М., 2004. С.92–93

13. Соловьев В.А. Систематика пограничных структур платформ как основа выявления тектонических закономерностей их нефтегазоносности (на примере нефтегазоносных областей Азово-Черноморского бассейна). РТО: Куб. гос. универ.; рук. В.А. Соловьев – Краснодар, 2004.–8с. – Исполн.: В.А. Соловьев, Н.А. Бондаренко – Библиогр.: с.8 –№ ГР01200313944. Инв. № 02200504504.

14. Соловьев В.А, Бондаренко Н.А. Биниальный принцип систематики пограничных структур платформ и прогноз их нефтегазоносности (на примере нефтегазоносных областей Азово-Черноморского бассейна) // Тр. IY Международной конференции “Биниология, симметрология и синергетика в естественных науках” ТюмГНГУ, Тюмень, 2004. С.86–90.

15. Соловьев В.А., Бондаренко Н.А. Прогноз нефтегазоносности пограничных структур платформ Юга России //Тр. Международной конференции “Нефть и газ Черного, Азовского и Каспийского морей”. Геленджик, 2004. С.82–83

16. Соловьев В.А., Бондаренко Н.А., Наумова Е.В. Сейсмофокальные зоны и вакуумная модель сейсмических очагов //Тр. Седьмых Геофизических чтений им. В.В. Федынского. Изд. “ГЕОН”, М., 2005. С.80–81.

17. Бондаренко Н.А., Соловьев В.А. Тектонический прогноз нефтегазоносности пограничных структур платформ Юга России / Тр. научно-практической региональной конференции “Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса Приволжского и Южного федерального округов на 2006 и последующие годы” Саратов, 2005. С. 66–69.

18. Соловьев В.А., Бондаренко Н.А., Наумова Е.В. Грязевой вулканизм и глинистый диапиризм как результат вакуумно-взрывных процессов //Мат. 3-ой Международной конференции “Геодинамика нефтегазоносных бассейнов”. 5-13 апреля, МГГРУ. М., 2005. С.90.

19. Соловьев В.А. Систематика нефтегазоносных структур земной коры как теоретическая основа поиска новых нефтегазовых объектов (на примере Азово-Черноморско-Каспийского региона) / РТО: Куб. гос. универ.; рук. В.А. Соловьев – Краснодар, 2005.– 10 с. – Исполн.: В.А. Соловьев, Н.А. Бондаренко, С.И. Дембицкий – Библиогр.: с.6 – № ГР 01200507093. Инв. №02200606008.

20. Попков В.И. Структурный анализ Собербаш-Гунайского синклинория и Псебепско-Гойтского антиклинория с целью определения модели строения неокомовых отложения и выделения перспективных участков / РТО: Куб. гос. универ.; рук. В.И. Попков. – Краснодар, 2005.–19с. – Исполн.: В.И. Попков, Н.А. Бондаренко, Н.И. Зеленский Н.И, Ю.Ф. Семенихина – Библиогр.: с.9 – № ГР01200507092. Инв. № 02200606007.

21. Любимова Т.В. Петрофизическое обоснование дробных стратонов меловых флишевых формаций Северо-Западного Кавказа / РТО: Куб. гос. универ.; рук. Т.В. Любимова – Краснодар, 2006. – с.11 – Исполн.: Т.В. Любимова, Н.А. Бондаренко, В.И. Попков – Библиогр.: c.–11. – № ГР 01200507094. Инв. № 02200701508.

22. Соловьев В.А., Бондаренко Н.А., Дембицкий С.И. Систематика нефтегазоносных структур земной коры как теоретическая основа поиска новых нефтегазоносных объектов (на примере Азово-Черноморско-Каспийского региона)// Мат. Международной конференции “Проблемы геологии и освоения недр юга России”. Ростов-на-Дону. 2006. С.69–71.

23. Попков В.И., Бондаренко Н.А., Семенихина Ю.Ф., Харченко Т.Н. Структурная геология Северо-Западного Кавказа //Аналитический НТЖ ГеоИнжиниринг. №1 (3). 2007. С.46–50.

24. Попков В.И., Бондаренко Н.А. Тектоника орогенных сооружений Северо-Западного Кавказа // Общие и региональные проблемы тектоники и геодинамики. Мат. XLI Тектонического совещания. Том 2. М., ГЕОС, 2008. С. 125–130.


<предыдущая страница