До недавнего времени исследователи не считали горизонты палеозоя и триас южного края восточно-европейской платформы перспективными. Авторы статьи относят этот комплекс к перспективным на нефть и газ отложениям и полагают, что в пределах ее южного края могут быть крупные по размерам и амплитуде антиклинальные поднятия, с которыми могут быть связаны крупные и средние по запасам месторождения углеводородов. В статье обоснованы возможные технико-экономические перспективы освоения нижнемезозойских-палеозойских месторождений и структур Азовского моря.
В Азовском море к настоящему времени выявлены преимущественно мелкие и мельчайшие по запасам газовые месторождения. На берегах Азовского моря также установлены лишь мелкие и средние по запасам месторождения в Ростовской области, в Краснодарском крае, в Степном Крыму, в Херсонской области Украины, на Таманском и Керченском полуостровах. Открытые залежи в своем большинстве связаны с образованиями неогена, а также майкопа, хотя на отдельных месторождениях продуктивны также горизонты палеогена, мела, триаса и даже докембрийского фундамента. В то же время в Краснодарском крае в структурно- тектонических зонах, имеющих свое продолжение под дном Азовского моря, выявлены месторождения средние, крупные и уникальное Анастасиевско- Троицкое. Акватория Азовского моря в настоящее время снова привлекает внимание исследователей и инвесторов как объект открытия новых месторождений нефти и газа в прибрежной части и на горизонтах с глубиной залегания более 1500-2000 м. По результатам проведенных сейсмических работ и общим геологическим предпосылкам в северо-восточной части Азовского моря следует ожидать открытия, по крайней мере, средних по величине запасов месторождений нефти и газа [2, 3].
Целью геолого-геофизических работ являлось открытие и подготовка к освоению нефтегазовых месторождений в кайнозойских, мезозойских и палеозойских отложениях в пределах лицензионных участков [1, 2]. Основными задачами геологических работ в северно-восточной части Азовского моря являются подробное изучение структурного плана осадочной толщи, выявление перспективных объектов, определение локализованных прогнозных ресурсов выявленных объектов, подготовка рекомендаций по очередности их ввода в разведку, бурение поисково -разведочных скважин, опробование продуктивных горизонтов, подсчет запасов УВ. Прорабатываются различные варианты освоения прибрежных неглубокозалегающих газовых месторождений, включая использование несамоходной плавучей платформы и бурение протяженных горизонтальных скважин с берега.
Систематические геолого-геофизические исследования Азовского моря, в том числе и его восточной части, были начаты ещё в середине 50-х годов. Около 40-50% акватории северо-восточной части Азовского моря изучена сейсморазведкой, гравиразведкой, магниторазведкой, электроразведкой и геохимическими съемками в масштабах от 1:50 000 до 1:200 000. Объем сейсморазведочных работ 2D сейсмики выполненных в условном российском секторе за все время исследований составляет 21,1 тыс км. Прошлые сейсморазведочные работы в основном были выполнены вне прибрежной зоны на глубинах моря от 5 до 12 м. Удельные затраты на 1 пог. км на этих глубинах в 3-4 раза ниже, чем в прибрежной транзитной зоне. Изученность Таганрогского, Ейского, Ясенского и Бейсугского заливов, а так же всей прибрежной мелководной зоны ограничивается лишь региональным уровнем. Геолого-разведочные работы (ГРР) 70-90-х годов и начала 2000-х гг. позволили изучить верхнюю часть осадочного разреза Азовского моря. Предшествующими работами изучены: Северо-Азовский прогиб до глубин 2,5 км; Азовский вал до 1,2 км. В Северо-Азовском прогибе изученный интервал разреза включает отложения мела, палеогена и неогена, на Азовском валу – отложения майкопской серии и неогена, а также меловые и палеогеновые отложения. Структура нижней части осадочной толщи: нижний мезозой и палеозой остались практически не изученными. В ряде скважин, пробуренных в российском секторе, получены притоки углеводородного газа. В результате всех этих работ пока открыто несколько мелких по запасам месторождений и одно среднее - Бейсугское месторождение газа (находится в разработке ОАО «Кубаньгазпром»). Диапазон продуктивных горизонтов – от неогена до триас-юрского комплекса включительно. Результатом проведенных исследований стало выявление более 120 структур. Из них 30 локальных структур были изучены детально и подготовлены к бурению сейсмическими методами. Бурение глубоких скважин в Азовском море началось в 1975 году (Электроразведочная площадь, скважины Западно-Бейсугская-1 и Северо-Керченская-1) и было приостановлено в 1991 году. Первый промышленный приток газа был получен в 1976 г. из скважины Северо-Керченская-1. На 14 объектах проводилось глубокое бурение. На 1 января 1991 года пробурено 28 скважин глубиной от 560 до 3100 м. После распада СССР Украина возобновила бурение. В 1997-98 гг. были пробурены три скважины на Северо-Казантипском поднятии, вскрывшие газоконденсатную залежь в майкопе. В 1998 году пробурена скважина на Матросском поднятии, вскрывшая на забое граниты верхнедевонского возраста. Бурение позволило установить 11 месторождений газа и нефти: Стрелковое, Сейсморазведочное, Прибрежное, Стрелковое, Морское, Небольшое, Западно-Бейсугское, Бейсугское, Северно-Казантипское, Восточно-Казантипское и Северно-Булганакское. Все месторождения (кроме нижнемеловой залежи на Бейсугской структуре) являются мелкими (запасы каждого – первые млрд. м3). В настоящее время на акватории Азовского моря эксплуатируются 2 месторождения в России - Прибрежное и Бейсугское и 5 месторождений на Украине - Стрелковое, Северно-Казантипское, Восточно-Казантипское, Северно-Булганакское и Стрелковое. В восточной части моря скважины сосредоточены, в основном, на Азовском валу (15 скважин). Все они прошли кайнозой-меловую толщу осадочного чехла и остановлены в юрско-триасовом комплексе. На площадях Западно-Бейсугская, Морская-1, Сигнальная, Небольшая и Октябрьская получены промышленные притоки газа из отложений майкопа и верхнего миоцена. Непромышленный приток нефти получен на Неизвестной структуре. В целом изученность недр Азовского моря бурением чрезвычайно низкая: одна скважина на каждые 1600 км2 акватории, или 1,2 м проходки на 1 км2 площади.
Переобработка старых материалов, а также привлечение нового сейсмического материала позволила паспортизовать 26 локальных структуры, а по восьми из них были подготовлены паспорта бурения: Восточно-Ясенской, Олимпийской, Ударной, Белосарайской, Молодежной, Небольшой, Приразломной и Должанской. Материалы прошлых лет практически непригодны для изучения нижнего структурного комплекса. В процессе их переобработки, может быть значительно повышено соотношение амплитуд полезных сигналов к амплитудам помех и улучшено качество временных разрезов. В то же время, невозможно увеличить глубинность исследований из-за того, что длительность сейсмической записи почти на всех объектах ограничена тремя секундами.
В течение многих лет граница между осадочным чехлом и фундаментом на акватории Азовского моря проводилась по эродированной поверхности разновозрастных образований от архейского до юрского возраста (отражающий горизонт «F»). Было установлено, что ниже горизонта F (ранее отождествлялся с фундаментом, затем – с акустическим фундаментом) на многих профилях есть протяженные, довольно легко картируемые горизонты с высокими скоростями суммирования (3600-5200 м/сек), отнесенные к палеозою-нижнему мезозою. В этом комплексе были закартированы крупные антиклинальные структуры. В частности, по особенностям сейсмической записи на некоторых разрезах предполагается развитие баровых тел в мел-палеогеновой части чехла. По результатам работ в этом районе выявлены десятки антиклинальных перегибов, выраженных в осадочном чехле. В границах некоторых складок на временных разрезах обнаружены аномалии волнового поля, которые предположительно имеют признаки неантиклинальных ловушек углеводородов, тел бокового наращивания.
В середине 80-х годов прошлого столетия при рассмотрении подвижных зон платформ разного возраста (Западно-Европейской или Средне- Германской, Восточно-Европейской, Скифско- Туранской) было высказано мнение, что эти геологические структуры являются шовными зонами. Вдоль последних на протяжении длительного геологического времени происходило примыкание новых блоков, постепенно нарастивших ядро Восточно-Европейской платформы (ВЕП). Вероятно, подобный механизм был присущ также Западно- Сибирской и Сибирской платформам, в результате чего сформировался громадный массив Евро- Азиатского материка. Южный край ВЕП, сформировавшийся после причленения Украинского щита к Воронежскому массиву по зоне Европейско-Туранского линеамента, впоследствии стал такой же шовной зоной, вдоль которой происходило дальнейшее наращивание Евро-Азиатского материка. Регион располагается на участке земной коры, отличающейся высокой степенью геодинамической активности на протяжении двух (или более) сотен миллионов лет. Миграция УВ под дном Азовского моря в основном идет снизу, из горизонтов мезозоя и палеозоя, где имеется благоприятный литолого-фациальный состав пород по системе пологопадающих нарушений надвигового типа. Поэтому можно ожидать, что при переходе к опоискованию все более древних горизонтов вероятность открытия под дном Азовского моря более крупных месторождений реальна. Работы последних лет дают основание считать такие предположения обоснованными [1]. В северной части региона, на месте Северо-Азовского прогиба и северной части Азовского вала в интервале, ранее связывающегося с фундаментом, выявлен глубокий прогиб, выполненный осадочным комплексом нижнемезозойско-палеозойского возраста, а может быть и древнее. Прогиб получил название Северо-Кубанский [1]. Его глубина в наиболее прогнутой части превышает 12 км. Прогиб осложнен рядом тектонических нарушений взбросо-надвигового типа, подвижки по которым, вероятно, неоднократно возобновлялись, о чем свидетельствуют антиклинальные структуры палеоген-неогенового возраста в лобовых частях тектонических пластин, уже подвергшихся денудации в домеловой период. Вероятно, в начальной стадии формирования прогиба это были послойные надвиги, приведшие к дуплексированию ранне-мезозойского разреза и появлению экзотических глыб палеозойского возраста. Подтверждением последнего является вскрытие бурением, почти в самом центре прогиба, на структуре Матросская на глубине 1949 м после триасовых отложений, палеозойских плагиогранитов [1]. Характерно, что на временных разрезах, в интервале экзотической глыбы, ограниченной с юга Главным Азовским разломом, отражающие горизонты не наблюдаются. Представляется, что Главное Азовское нарушение одно из рядовых, но самое большое по амплитуде, надвигов, осложняющих Северо-Кубанский прогиб. В связи с выделением палеозойского Северо-Кубанского прогиба несколько иные очертания приобретает Азовский вал. Его северной границей является не Главный Азовский разлом, а южный борт Мало - Азовского мел-кайнозойского прогиба. Ядро вала выполнено палеозойскими породами, что подтверждается вскрытием их на Сигнальной, Неизвестной площадях, а крылья - породами низов мезозоя. На Азовском валу удалось наметить места выхода глубинных разломов на уровень горизонта «F», а также разграничить участки, где отражение F отождествляется с мезозойскими и палеозойскими образованиями. Наиболее сложное строение имеет южный борт Северо-Кубанского прогиба в зоне его сочленения с Азовским валом (см. Рис.1). На временных разрезах здесь отмечаются участки записи, характерные для погребенных биогермных построек [см. Рис.1]. Одним из главных доказательств этого является наличие в разрезе крупных линзовидных тел. Сопоставление результатов сейсморазведки, гравиразведки и магниторазведки (изометричные аномалии) дает основание предполагать наличие под такими структурами вулканического аппарата, сформировавшегося на уступе древнего континентального склона. Анатогичные аномалии гравитационного и магнитного полей прослеживаются и на других участках. Выделяется ряд достаточно крупных по размерам локальных структур, связанных с горизонтами нижнего мезозоя - палеозоя. На региональных сейсмических профилях, отработанных в последние годы спорадически фиксировались отражающие горизонты ниже поверхности «F». Сейсмические исследования в пределах Азовского вала подтвердили наличие структурного этажа. выполненные нижнемезозойско- палеозойскими отложениями, вскрытыми несколькими скважинами. Характерно плоскопараллельное залегание отражающих горизонтов выше поверхности «F» и неровное с угловым, стратиграфическим несогласием залегание «промежуточного» комплекса. В «промежуточном» комплексе отмечаются несколько антиклинальных перегибов, предположительно. в осадочных отложениях нижнемезозойско -палеозойского возраста как на профилях по простиранию Азовского вала, так и в крест простирания. Выявленные поднятия в «промежуточном» комплексе представляют несомненный интерес для поисков нефти и газа.
По результатам проведенных сейсмических работ подтверждено, что русло древней реки (Палео-Дон) пересекает центральную часть Азовского моря, оно прослежено в толще верхнего мела-палеоцена. На временных разрезах русло хорошо картируется по врезам и четко выраженным телам бокового наращивания. Песчаные речные фации отложений палео- Дона могут представлять значительный интерес для поисков скоплений углеводородов. При наличии хороших экранирующих толщ, ограничивающих подобные зоны можно считать весьма перспективным направлением работ на нефть и газ [1-3]. В северно-восточной части Азовского моря главным источником углеводородов, вероятно, служат триасовые аргиллиты, юрские, нижнемеловые и палеоцен-эоценовые глинистые и глинисто-карбонатные отложения. Мощности нефтегазогенерирующих толщ изменяются от 2.0 до 5.5-6.0 км. Качественные флюидоупоры на северо-восточной части Азовского моря отмечаются в верхах альба, палеоцене, эоцене, майкопе и в миоцен-плиоцене. Хорошие поровые породы-коллекторы имеются практически во всех комплексах осадочного чехла - в нижнем мелу, палеоцене, эоцене, майкопе, миоцене и плиоцене. Трещинные коллекторы могут быть представлены в верхнем мелу.
Полевой период сейсморазведочных работ в Азовском море составляет 9 мес. с марта по ноябрь включительно. Средняя производительность работы сейсмической партии с донной телеметрической системой составляет до 150 пог. км в мес. (МОГТ 2D) и 50 км2 в мес. (МОГТ 3D только в летние месяцы). Наиболее полное решение геологической задачи в данных географических условиях было достигнуто за счет применения донных регистрирующих систем - радиотелеметрической системы ВОХ фирмы Fairfield (США). Применение этой системы регистрации упругих колебаний позволит осуществить съемку лицензионных участков вплоть до береговой черты. При необходимости может быть обеспечен выход на прилегающую сушу. Настоящая методика работ с использованием новой радиотелеметрической системы «ВОХ» имеет к настоящему времени очень ограниченное использование в пределах российского шельфа. При работе в условиях мелководного Азовского моря следует учитывать ряд факторов, влияющих на скорость движения судна по профилю и, следовательно, на производительность работ. Это, в первую очередь, наличие многочисленных отмелей, интенсивное движение судов. Темрюкский залив относится к районам интенсивного рыболовного промысла, что также осложняет проведение морских сейсмических работ, создавая опасность намотки промысловых сетей. Все это приводит к необходимости выдерживать скорость движения судна на уровне от 1-3 узла. При этом возникает риск утери дорогостоящих модулей системы «ВОХ», особенно при работе в переходной зоне суша-море, что ограничивает период работы светлым временем суток. Методика работ: система наблюдений- фиксированная расстановка приемного устройства; количество активных каналов- не менее 120; кратность прослеживания- 60; расстояние между каналами- 50 м; расстояние между пунктами взрыва - 50 м; длительность регистрации - 8 с; шаг квантования- 2 мс. Возбуждение упругих колебаний: тип источника- пневматический «Bolt» («Пульс-6»); количество источников в группе- до 6;общий объем - не менее 12 литров; рабочее давление- не ниже 120 атмосфер; глубина погружения - 0,5-6,0 м.
С указанных позиций можно говорить о достаточно высоких перспективах нефтегазоносности нижнемезозойских (триас, юра) и палеозойских образований в пределах южного края Восточно-Европейской платформы, Скифская плита – особенно в северной ее части. Основной смысл сделанного открытия заключается в том, что отложения палеозой-нижнего мезозоя формировались в платформенных условиях, т.е. в спокойных тектонических условиях, и в принципе должны были сохранить все свои свойства, благоприятные для генерации УВ, накопления и сохранения скоплений нефти и газа. Включение нижнемезозойско-палсозойского комплекса в разряд нефтегазоперспективных объектов может резко увеличить нефтегазовый потенциал акватории Азовского моря и благоприятно сказаться на инвестиционной политике в регионы, окружающие эту акваторию.
Литература
Савченко В.И., Шайнуров Р.В., Еремин Н.А., Нижнемезозойско-палеозойский комплекс - новый возможно перспективный объект для поисков нефти и газа в Северо-Восточной части Азовского моря // Нефть и газ юга России, Черного, Азовского и каспийского морей-2007 // Тез. Докл. 4-я Межд. Конф. по проблеме нефтегазоносности Черного, Азовского и Каспийского морей., с.77-80 - Геленджик, ГНЦ ФГУГП «Южморгеология», 2007.- 252 с.
Еремин Н.А., Савченко В.И., Новые геологические данные по высокоперспективным транзитным и переходным зонам Азовского моря. // ДАН, 2009, том 426, №3, с.361-363
N. A. Eremin, V. I. Savchenko, New Data on the Geology of the Northeastern Sea of Azov // Doklady Earth Sciences, 2009, Vol. 426, No. 4, pp. 556–558
