Введение к работе
Актуальность проблемы, К числу основных направлений экономического развития Сирии относится расширение сырьевой базы действующих нефтегазодобывающих предприятий. Эта проблема является особенно, актуальной для находящегося в пределах Евфратского рифта важнейшего и сравнительно хорошо изученного нефтегазоносного района Дейр-эз-Зор. Основными источниками сырья в районе являются месторождения Омар и Изба, недалеко от которых действует мощное нефтеперерабатывающее предприятие в г. Хомс, куда нефть поступает по нефтепроводам.
По данным бурения на нефтегазовых месторождениях района Дейр-эз-Зор было обнаружено, что в мощной толще пород, вмещающих нефтегазовые залежи, осадочные породы чередуются с вулканическими горными породами. Это важное обстоятельство составляет интересную и специфическую особенность данных месторождений и, естественно, ставит вопрос взаимоотношении вулканических пород с кефтегазоносными горизонтами, как в узком практическом, так и в теоретическом плане - о связи магматического процесса с процессом нефтеоб-разования.
Дальнейший прирост запасов в данном районе может быть обеспечен, в основном, за счет детального исследования взаимного расположения нефтяных резервуаров и вулканических тел, последние из которых играют особую роль при разработке и эксплуатации месторождений. Данная работа направлена именно на исследование комплекса петрофизических, геофизических, петрографических и геологических вопросов, возникающих при решении этой проблемы. В частности, успешное решение задач по детальному изучению глубинного, строения района потребовало не только усовершенствования уже существующих методик геофизических исследований, но и обоснование рекомендаций по внедрению в практику новых перспективных методов.
Цель работы. Основной целью комплекса выполненных петрофизических, петрографических и геофизических исследований является выявление новых критериев локализации нефтяных ловушек на основе детального изучения положения и состава магматических пород района. Эта главная цель настоящей работы потребовала максимально полного анализа всех имеющихся и получения новых данных по вулканическим породам месторождений района Дейр-эз-Зор, дополнения принятой
методики петрофизических и геофизических исследований нефтяных скважин новыми приемами, основанными на данных анализа вещественного состава магматических пород.
Основные задачи исследований, решаемые для достижения указанной цели:
-
Определение положения магматических пород в геологическом разрезе и их роли в формировании нефтегазовых месторождений.
-
Изучение вещественного состава магматических пород района Дейр-эз-Зор и классификация их, в частности, определение геохимических характеристик.
3. Анализ возможностей применяемого в районе ком
плекса наземных геофизических работ и геофизических иссле
дований нефтяных скважин для решения задач по выделению и
изучению магматических пород.
-
Изучение петрофизических и петрохимических характеристик керна и шлама нефтяных скважин с целью обоснования дополнения применяемого комплекса геофизических исследований скважин новыми эффективными методами и приемами.
-
Построение моделей нефтегазовых ловушек района с учетом комплексных геолого-геофизических исследований.
Исходные материалы. Основным исходным фактическим материалом для данной работы послужили результаты исследований автора, полученные в ходе его работы горным инженером (1987-1989) в нефтяной компании "Аль-Фурат", являющейся совместной компанией сирийской нефтяной компании и голландской компании "SHELL OIL COMPANY". Использованы также данные, полученные с участием сирийских и иностранных специалистов при изучении магматических комплексов в нефтяных полях района Дейр-эз-Зор, находящихся в пределах Евфратско-го рифта. Кроме того, лично автором в период стажировки и аспирантуры в Санкт-Петербургском государственном горном институте (1990-1995гг.) выполнен большой объем работ по отбору и изучению проб керна и шлама. В частности, в процессе научной обработки было изучено около 80 петрографических шлифов магматических и осадочных пород, часть из которых была изготовлена из шлама специальным способом. Изучены петрофизические характеристики более 170 образцов шлама и 75 образцов керна, взятых из 11 скважин поля Омар и 9 сква-
жин поля Изба с последующей интерпретацией всех данных каротажа этих скважин и данных сейсморазведки.
Автором отобраны пробы и приведены результаты 202 рентгеноспектральных флюоресцентных анализов разных пород из 8 скважин поля Омар (прибор АРФ-6), результаты полуколичественного спектрального анализа 7 образцов базальтов из 6 скважин полей Омар и Изба и 1 образца четвертичных пород. В институте ВСЕГЕИ выполнен рентгеноспектральный флюоресцентный анализ урана и тория на приборе АРФ-6 семи образцов горных пород, и определен абсолютный возраст 4-х образцов базальтоидов полей Омар и Изба. Выполнено определение элементов платиновой группы двух образцов из скважины Омар-126 в институте Механобр. Произведен повторный анализ этих и других пяти образцов в лаборатории ВСЕГЕИ на эти же элементы.
Автором произведено измерение магнитной восприимчивости 170 образцов шлама и 75 образцов керна с использованием прибора "Каппаметр-ИМВ-2" в лаборатории Санкт-Петербургского государственного горного института. Измерение магнитной восприимчивости и плотности 70 образцов керна с поля Омар проведено также в лаборатории ВСЕГЕИ.
Комплексный магнитный анализ, включающий опреде- ' ление "стандартных" магнитных свойств (индуцированной и остаточной намагниченности), палеомагнитных параметров, элементов магнитной анизотропии и "магнитную дактилоскопию" 17 образцов керна с поля Омар и Изба и четвертичных пород из этого района выполнен в лаборатории СПбФ И ИЗМИР АН под руководством ВВ. Герника.
Анализ и микрофотографирование рудных минералов в комбинированных шлифах из 20 образцов керна скважин полей Изба и Омар выполнены в институте Механобр по специальной методике с использованием видеоплана фирмы Оптоп (ФРГ) на базе универсального поляризационного микроскопа Аксиоплан.
Научная новизна. Магматические породы, обнаруженные при участии автора на глубоких горизонтах при бурении скважин на нефтегазовых месторождениях района Дейр-эз-Зор, не выходят на поверхность в прилегающих районах и поэтому до настоящей работы изучены не были. Все представленные в диссертации данные по петрографии, минеральному и петрохими-ческому составу, петрофизическим свойствам магматических пород получены впервые автором: эффузивные и субвулканиче-
ские породы района Дейр-эз-Зор отнесены к двум магматическим ассоциациям - верхнетриасовой трапповой и мел-кайнозойской щелочно-базальтоидной; выявлена геохимическая эволюция базальтоидного вулканизма, проявляющаяся в увеличении содержания рубидия, тория, урана, в составе долеритов и базальтоидов установлено повышенное содержание титаномаг-нетита и связанные с этим повышенные значения магнитной восприимчивости керна и шлама (причем в ряде случаев магнитная восприимчивость'шлама оказалась больше, чем у керна).
Впервые составлена схема последовательности внедрения магматических тел и выделено четыре этапа базальтоиднои вулканической деятельности в восточной Сирии. На основании петрографического и химического анализа по методу АЛ. Зава-рицкого определены названия магматических пород. Впервые установлено высокое содержание элементов платиновой группы (платины до 4,9 г/т) и золота в вулканических породах района.
С целью повышения эффективности геофизических исследований скважин при выделении магматических пород на нефтегазовых месторождениях района Дейр-эз-Зор впервые предложено и обосновано включение в комплекс методов изучение магнитной восприимчивости шлама и выполнение магнитных измерений в скважинах, а также рентгенорадиометрическое определение в шламе содержания стронция, циркония, тория.
Практическая ценность работы. Выполненное определение различных ..типов магматических пород и отнесение их к четырем выделенным автором уровням - от наиболее древних долеритовых силлов формации Мулусса Ф триасового возраста до молодых позднекайнозойских поверхностных базальтоидов составляет основу для региональной корреляции геологических разрезов. '.
Полученные данные по петрографическому, петрохими-ческому составу, петрофизическим свойствам и структурному положению магматических тел должны учитываться при моделировании нефтегазовых месторождений с целью повышения эффективности разведки и эксплуатации их в районе Дейр-эз-Зор.
Рекомендуемое включение в комплекс геофизических исследований скважин (ГИС) магнитного каротажа, а также определение магнитной восприимчивости шлама и содержания в нем стронция, циркония и тория, позволяет повысить достоверность и детальность выделения магматических пород в геологи-
ческом разрезе при поисках и разведке нефтегазовых месторождений.
Открытие высоких содержаний платины и платиноидов, а также золота в вулканических породах формаций Рутба и Мулусса Ф является обоснованием для поисков драгоценных металлов на востоке Сирии.
Апробация работы. Основные результаты исследований и отдельные положения работы были доложены и обсуждены на международной научной конференции "Геофизика и современный мир" 9-13 августа 1993г. в МГУ, г. Москва; на научно-практической конференции "Блоковое строение земной коры и нефтегазоносность" во ВНИГРИ, Санкт-Петербург, 17-19 января 1994; на семинаре "Методы геохимии и нетрадиционной геофизики при разведке и разработке месторождений нефти и газа" в ВИРГ-Рудгеофизика 18-19 апреля 1995; на первой международной конференции "Геохимическое моделирование и материнские породы нефтегазоносных бассейнов" во ВНИГРИ, Санкт-Петербург, 22-24 мая 1995.
Публикации. Основное содержание работы отражено в шести опубликованных и представленных к печати работах.
В основу диссертации положены результаты работ автора в Сирии и данные научно-исследовательских работ, выполненных автором в период 1990-1995 г. на кафедрах ГФМР и МКП Санкт-Петербургского государственного горного института.
Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность профессору О.Ф. Путикову, профессору ВГ. Лазаренкову за всестороннюю помощь, ценные советы и научное руководство на всех этапах выполнения работы на кафедре геофизических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых и кафедре минералогии, кристаллографии, петрографии. Автор благодарен доктору геолого-минералогических наук В.В. Гернику за оказанную помощь и консультации при измерении магнитных свойств образцов магматических пород. Неоценимую помощь в полевых работах и получении необходимых материалов автору оказали коллеги из нефтегазовой компании Аль-Фурат и Сирийской нефтяной компании и ассоциации геологии и минеральных ресурсов. Автор выражает большую благодарность зарубежным коллегам из фирмы SHELL OIL COMPANY за консультации и советы, а также сотрудникам лаборатории СПбГГИ ВТ. Терентьеву и К.В. Блинову, лаборантам институтов ВСЕГЕИ и МЕХАНОБР.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и содержит 215 страниц машинописного текста, включает 18 таблиц, иллюстрирована 88 рисунками, список литературы включает 82 наименования.