first break выпуск 23, Апрель 2005
техническая статья
Геодинамическое развитие шельфа Алжира и его влияние на структурную обстановку и на типы нефтегазоносных комплексов
L.H. Kheidri (SONATRA CH/EXP/DES. Bat: CIAP Avenue 1er Novembre Boumerdes (35000) Algeria), S. Ziou, и N. Abdelouahab
Шельфовая область Алжира имеет протяженность около 1200 км с востока на запад и образует границу бассейна AlgeroProvencal в его южной части, а также образует границу моря Альборан (Alboran) в его западной части. Параллельно этой границе происходит развитие Магрибид, которые относятся к южной части Альпийского складчатого пояса. Эти горы характеризуются внешней структурной направленностью, по направлению от Средиземного моря (с распространением в южном направлении). Область шельфа состоит из двух структурных элементов Магрибид: складчатого пояса (внутренние области, Petite и Grande Kabylie) и внешних областей западной части Алжира и дальневосточной части алжирского шельфа. Анализ карт магнитных аномалий и сейсмических разрезов показывает существование двух различных структурных зон на рассматриваемой территории. Восточная зона характеризуется линеаментами СЗ-ЮВ которые приурочены к южной области складчатости во внутренней зоне в районе мыса. Также эти линеаменты приурочены к открытию бассейна South Balearic. Западная зона характеризуется линеаментами с направлениями от В-З до СВ-ЮЗ, которые свидетельствуют о смещении блока Альборан в западном направлении в течение среднего миоцена. Эти разломы сейсмически активны в настоящее время и связаны плио-четвертичным вулканизмом. Считается, что это различие в структурной обстановке влияет на развитие различных типов нефтегазоносных комплексов. В южной части, н.г. комплексы расположены во фронтальных и тыловых складчатых комплексах (например, месторождение Oued Gueterini). Западная зона характеризуется н.г. комплексами, связанными с бассейнами, перемещенными по простиранию с разрывом (например, бассейн Cheliff). Шельфовая область Алжира принадлежит границе бассейнов Algero-Provencal и Alboran (см. Рис. 1). Кроме сейсмических данных, датированных 1969-77 г. на данной
Рис. 1 Географическая и геологическая схематическая карта шельфовой области Алжира с изображением Средиземного моря (изменено по Dewey et al., 1989).
Рис. 2 Схематическая палинспастическая карта шельфовой части Алжира. территории не было проведено никаких исследований для получения ясной структурной картины, совмещенной с геологической обстановкой западной части Средиземного моря. Получение новых сейсмических данных с шельфа Алжира инициировало структурную переинтерпретацию данного района с привлечением современных идей и взглядов. Основной целью проведенных исследований являлась оценка потенциала шельфовой области на предмет добычи углеводородов.
Структурная обстановка На территории алжирского шельфа расположены два бассейна (Рис. 2): • Бассейн Algero-Provencal характеризуется двумя зонами
с разными структурными особенностями. На востоке располагается зона с линеаментами СЗ-ЮВ к северу от Petite и Grande Kabylie. Западная зона характеризуется линеаментами с направлениями от В-З до СВ-ЮЗ, которые свидетельствуют о смещении блока Альборан в западном направлении в течение среднего миоцена (Kheidri & Ziou, 2003). Эти разломы сейсмически активны в настоящее время и связаны плиочетвертичным вулканизмом. Западная часть алжирского шельфа демонстрирует наличие экстенсивной системы осадконакопления, которая может быть подразделена на две системы, разделенные эвапоритовыми отложениями (Рис. 3). На основе данной структурной модели и изучения гравиметрических, магнитных и сейсмических карт, эта область в горизонтальной плоскости может быть подразделена на три географических области (параллельных оси бассейна). С юга на север, они представляют собой зону тектоники блоков, зону опрокинутого залегания и антиклинальную зону соответственно. • Бассейн South Alboran (Habibas) может быть представлен в виде модели разработанной для бассейна South East Alboran (Kheidri et al., 2000). В последствии он характеризуется низкой скоростью изменения структуры с вертикальными движениями, которые привели к наличию подошвенного налегания на окраинах бассейна (Рис. 4). Хорошо изученный эвапоритовый сиквенс Messinian (мощный пласт соли) отсутствует на данной территории, в отличие от соседних восточных бассейнов Средиземного моря.
Фаза сжатия Post-Messinian. Начиная с позднего миоцена и заканчивая сегодняшним днем, западная часть алжирского шельфа испытывает сжатие и происходит его сокращение (Comas et al., 1999, Chalouan & Andre, 2000). Происходит развитие структур сжатия вызванное закрытием бассейна с севера на юг. С востока на запад образовалась напряженная зона, зародившаяся в морском бассейне; одновременно с этим происходит общее поднятие и даже имеет место всплывание границ бассейна. История осадконакопления в весь период развития структуры может быть охарактеризован проявлением термической активности и складчатых деформаций (Comas et al., 1999).
Рис. 3 Региональный разрез, показывающий структурную обстановку бассейна AlgeroProvencal.
Рис. 4 Региональный разрез, показывающий структурную обстановку бассейна South Alboran (Habibas).
Углеводородный потенциал В западной части алжирского шельфа была пробурена единственная разведочная скважина (HBB-1); дальнейшее назначение топливной системы остается неясным. Поэтому структурная информация и аналогии с похожими зонами были использованы в качестве основы для определения углеводородного потенциала данного региона (определение н.г. комплексов и структур, размера и распространения ловушек полезных ископаемых и оценка состояния готовности осадочных пород для добычи). Различия в структурных особенностях имеют прямое отношение к обнаруженным типам н.г. комплексов. Поэтому, на территории двух вышеупомянутых бассейнов можно создать сразу несколько топливных систем (Kheidri et al., 2003). Бассейн Algero-Provencal содержит в себе н.г. комплексы двух типов. Тип I, во фронтальных и внутренних зонах цепей складчатости, связан с наклонными антиклинальными структурами, которые образовались в период фаз складчатости, ориентированной на запад. Это наиболее перспективный тип н.г. комплекса, так как он характеризуется структурностью всех отложений от триаса до миоцена. На береговой части он представлен месторождениями Oued Gueterini и Ain Regada. Тип II связан с наклонными блоковыми системами, которые образуют тыловую часть внутренних областей. Он частично включает в себя породы олиго-миоцена и четвертичные отложения, и связан с инвертированным бассейном, который развивался на этом месте. Аналогично шельфовой части восточного побережья Алжира (Kheidri & Ziou, 2004), этот тип может быть разделен на две системы: • Глубоко залегающая «подсолевая» система средне
миоценового возраста, расположеная под солеобразующими породами Messinian. В последствии она была отнесена к половинчатым грабенам, образовавшимся при открытии Средиземного моря. • Верхняя «надсолевая» система плио-четвертичного возраста, расположенная над отложениями солей Messinian, связанная с гравитационной и солевой тектоникой.
Рис. 5 Обзор основных событий в процессе тектонического развития шельфовой части Алжира.
Геодинамическое развитие Структурная обстановка шельфовой части побережья Алжира была описана в том виде, который возник после двух последовательных тектонических фаз: растяжения (ранний-поздний миоцен) и сжатия (поздний миоцен и голоцен). (Рис. 5) (Comas et al., 1999; Chalouan & Andre, 2000). Вследствие несинхронности открытия бассейнов Средиземного моря, наиболее ранние структуры растяжения, которые присутствуют западной части алжирского шельфа, приурочены к среднему миоцену. Миоцен - поздний миоцен, рифтинг: в течение этой фазы заложилась огромная область растяжения и на западной территории Средиземного моря отложилась мощная толща осадков. В течение этого периода происходила инверсия бассейна Algero-Provencal (Kheidri & Ziou., 2004) а бассейн Alboran представлял собой область растяжения (Kheidri et al., 2000).
Западная граница бассейна South Alboran (Habibas) характеризуется н.г. комплексами, связанными с системой бассейнов растяжения, которые образовались на территории Habibas. Расположенный на береговой части и соединяющийся с бассейном Alboran, бассейн Cheliff всегда считался складчатым бассейном и в настоящее время плохо изучен, хотя его потенциал доказан по многим обнажениям и приповерхностным признакам, а также по маленькому месторождению на территории бассейна Cheliff.
Геодинамическое влияние Влияние геодинамических процессов на состояние топливной системы может быть прямо оценено по типам н.г. комплексов, возрасту ловушек и состоянию готовности осадочного разреза к добыче. Бассейн Algero-Provencal участвовал в поздней стадии синрифтовой тектоники, а бассейн South Alboran выглядит как структура растяжения. В этих типах бассейнов, обычно обнаруживается небольшое количество стратиграфических ловушек. Самые ранние структуры, обнаруженные на территории алжирского шельфа, датируются поздним миоценом. Требуется достаточное время для образования и миграции углеводородов (плио-четвертичное время).
Рис. 6 История погружения и зрелости по скважине Habbibas (HBB-1). R0 коэффициент отражения витринита.
Анализ изотерм показывает, что на территории алжирского шельфа начальная глубина образования нефти (коэффициент отражения витринита R0=0.70%) составляет 2150 м, глубина максимальной генерации нефти (1.00%) составляет 2760 м, а максимальная глубина образования нефти (1.30%) составляет 3000 м, газ начинает образовываться (>2.00%) с глубины 3500 м (Рис. 6). Анализ верхней и нижней в терминах глубины систем показывает, что первая обладает высокой степенью готовности на всей территории шельфа, а вторая почти всюду не готова, за исключением малых зон. Время генерации и нагнетания углеводородов достаточное, так как эти процессы начались в плиоцене и продолжаются до сих пор.
Заключение Интерпретация данных сейсморазведки вместе с новыми идеями и взглядами при использовании новых моделей, созданных для аналогичных областей дала новую структурную картину шельфовой области Алжира совместно с региональной тектонической обстановкой этого района. Полученная информации о конфигурации геологических структур открывает возможность более уверенного обнаружения возможных н.г. комплексов на территории шельфа.
Ссылки на литературу
Chalouan A. and Michard, A. [2000] Evolution of the
Mediterranean continental margin of northern Morocco. CIESM
Workshop, Serie n° 13, 21-26.
Comas, M.C., Platt, J.P., Soto, J.I., and Watts, A.B. [1999] The
origin and tectonic history of the Alboran basin: Insights from Leg
161 results. In Zahn, R., Comas, M.C., and Klaus, A. (Eds), 1999.
Proceeding of the Ocean Drilling Program, scientific results, Vol.
161.
Dewey J.F., Helman M.L., Turco E., Hutton D.H.W., and Knott
S.D. [1989 Kinematics of the western Mediterranean. From: Coward
M.P. Dietrich D., and Park R.G. (Eds), 1989, Alpine Tectonics,
Geological
Society
Publication,
45,
265-283.
Kheidri L.H, Benabdelmoumen M.S., and Zazoun R.S. [2000]
Evolution structurale de la partie orientale du bassin d'Alboran au cours du Nйogиne (Offshore occidental, Algйrie). CIESM Workshop, Serie n° 13, 43-46. Kheidri L.K. and Ziou S. [2003] Structural style of the Algerian offshore and its influence on play types (Algeria). NorthAfrica/Mediterranean Petroleum and Geosciences Conference and Exhibition, Tunis, 6-9 Octobre 2003. Kheidri L.K. and Ziou S. [2004] Structural Framework of the SouthEastern Margin of the Algero-Provenзal Basin and its Impact on the Hydrocarbon Potential of the Algerian Eastern Offshore. 66th EAGE Conference & Exhibition, Paris, 7-10 June 2004.