Изучение гидрогеологических условий на территории Устюрта

Существенный вклад учёных в изучение нефтегазовой гидрогеологии Устюрта внесли У. М. Ахмедсафин, И. Б. Дальян, Д. А. Джангирьянц, В. С. Жеваго, В. Н. Корценштейн, М. С. Крайчик, В. П. Кудряков, Б. Кукабаев, Г. В. Куликов, М. А. Мухамеджанов, В. И. Порядин, Е. В. Стадник, М. И.Суббота, Ж. С. Сыдыков, С. Талипов, С. Е. Чакабаев, С. Холдаров и другие.

Изучение гидрогеологических условий на территории Устюрта началось в шестидесятые годы, вслед за развернувшимися геологораз­ведочными работами по поиску нефти и газа. Эти работы велись с неравномерным распределением объемов нефтегазопоискового глубо­кого бурения. В настоящее время наметились некоторые общие гидрогеологические и гидродинамические закономерности для выде­ляемых водоносных комплексов, довольно отчетливые в ряде районов исследуемой территории.

Из всех факторов, влияющих на образование, перенос, формиро­вание и расформирование нефтяных и газовых залежей, существен­ную роль отводят водному режиму бассейнов. От накопления органи­ческого вещества и термодинамических условий его диагенеза зави­сит первичная миграция микронефти (Порфирьев, 1949; Вебер, 1973; Геодекян, 1966, 1968 и др.).

Рассмотрение гидрогеологических данных ведется на основе ма­териалов как производственных организаций, так и научно-исследо­вательских институтов, использованы также сведения из опублико­ванных работ.

Территорию Устюрта относят по принципу структурно-гидрогео­логического районирования к мегаартезианскому бассейну (Суббота, 1974) или гидрогеологическому району (Сыдыков, 1966, 1972, 1971; Сыдыков и др., 1977). В свою очередь гидрогеологический район под­разделяется на подрайоны: Северо-Устюртский, Центрально-Устюрт­ский и Южно-Устюртский. Все подрайоны имеют сложное гидрогео­логическое строение. Они различаются как по мощности осадочного чехла, так и по литологическому составу пород, что определяет гидро­технические и гидродинамические условия водоносных комплексов.

Региональными для выделения водоносных комплексов водоупорами являются глинистые палеогеновые и глинисто-карбонатные верхнемеловые и верхнеюрские отложения, а для предполагаемого среднепалеозойского водоносного комплекса мощные глинисто-кар­бонатные отложения нижней перми. Водовмещающими породами слу­жат пески, алевролиты, песчаники, редко трещиноватые известняки. Основной областью современного питания и создания напоров Устюртского артезианского бассейна большинство исследователей (Дальян, Стадник, Сыдыков и др) считают Примугоджарско-Шошкакульскую зону. Падение приведенных напоров по отдельным водо­носным горизонтам прослеживается в юго-западном направлении к акватории Каспийского моря.

Олигоцен-миоценовый водоносный комплекс повсеместно содержит пресные или слабоминерализованные воды гидрокарбонатно- и суль­фатно-натриевого типов, насыщенные азотными газами. Воды этого комплекса залегают в условиях интенсивного водообмена и характе­ризуют обстановку разрушения залежей углеводородов. Отложения рассматриваемого комплекса в нефтегазоносном отношении в преде­лах всего Устюрта относятся к разряду бесперспективных. Поэтому гидрогеохимические данные о них не приводятся в этой книге.

Эоценовый водоносный комплекс вскрывается многими скважина­ми на северо-восточном борту Северо-Устюртского прогиба. В окра­инных частях бассейна, ближе к области питания, развиты практичес­ки пресные воды, преимущественно сульфатно- и гидрокарбонатно-натриевого типов. В более погруженных зонах распространены прак­тически бессульфатные хлоркальциевые воды со средней степенью метаморфизации. Их общая минерализация возрастает с северо-востока на юго-запад от 69 г/л (Базайская площадь) до 123 г/л (Шумышты-Шагырлинская площадь).

Газовая составляющая эоценового комплекса в северных частях баесейна (Жумагул, Луговая) представлена преимущественно газами азотного состава. Концентрация азота изменяется в пределах 65,8-98,3%, закономерно снижаясь в сторону центральных частей бассей­на. Количество метана варьирует от 11,3 до 26,2%, тяжелые гомологи метана содержатся в долях процента, газонасыщенность изменяется в узких пределах и равна 600-700 см³/л.

Водорастворенные газы в водах центральных частей бассейна име­ют преимущественно метановый состав. Концентрация азота здесь, как правило, составляет менее 3,5%, тяжелых углеводородов - от 0,01 до 0,2%. Характер распределения газовой составляющей согласуется с особенностями химического состава пластовых вод.

Напор этих вод также нарастает с северо-востока на юго-запад. Из пробуренных скважин, нередко самоизливающихся, получены дебиты от 1 до 15 л/сек., эти дебиты нарастают с глубиной залегания водо­носных горизонтов.

Меловой водоносный комплекс вскрыт почти на всех структурах, где производилось глубокое бурение. На территории, тяготеющей к областям современной инфильтрации, повсеместно вскрыты слабоми­нерализованные сульфатно- и гидрокарбонатно-натриевые воды. Неко­торые исследователи гидрогеологический меловой комплекс делят на отдельные, нижнемеловую (неокомскую) и альб-сеноманскую, серии (Крайчик, 1973; Сыдыков и др., 1977). В связи с краткостью изложе­ния мы не будем рассматривать эти серии раздельно. Анализы пока­зывают, что на северо-востоке Устюрта состав газов, растворенных в водах этого комплекса, исключительно азотный. Концентрация азота достигает 90-98%. Уменьшение его до 27,6% прослеживается в водах юго-западного погружения Южно-Эмбенского поднятия севернее чин­ков Устюрта (Южный Саргамыс). Здесь же отмечается максимальная концентрация (71,8%) метана. В направлении центральных частей Северо-Устюртского прогиба доля метана и тяжелых углеводородов закономерно увеличивается. В этом же направлении растет минерали­зация вод до 100 г/л и более и переход их в исключительно хлоркальциевый тип (Арстановская, Каменная и другие площади). Коэффициент сульфатности -100 не превышает 1,0. Геохимическая зональность пластовых вод указывает на существование на северо-востоке Устюрта в меловых отложениях (особенно нижнемеловых) условий, неблагоприятных для сохранения углеводородов. В преде­лах Челкарского прогиба (к северо-востоку от Устюрта) меловые от­ложения залегают в условиях свободного водообмена и относятся к разряду бесперспективных. Гидрогеологическая обстановка улучша­ется на юго-запад в направлении закрытых районов, где не исключена возможность обнаружения в нижнемеловых отложениях залежей угле­водородов.

На территории Южного Устюрта пластовые воды нижнемелового водоносного комплекса характеризуются пониженной газонасыщен­ностью, которая изменяется от 30 см³/л (площадь Урру на востоке Южного Устюрта) до 420 см³/л (Шахпахты). В пределах Шахпахтинской ступени газ азотно-метановый, концентрация тяжелых гомологов метана в нем составляет 2,82%. На южном борту Ассакеауданского прогиба (Агинышская площадь) растворенный газ азотного состава, тяжелые гомологи метана отсутствуют (Крайчик, 1973). Максималь­ные концентрации микрокомпонентов обнаружены в высокоминера­лизованных водах Каракалпакии. В Ассакеауданской опорной скважине и площади Джангиз-Ащи они равняются: йод - 16-19 мг/л, бром -503-533 мг/л. Гидродинамический режим характеризуется самоизливом с расходом воды до 30 л/сек.