Формирование солевого состава вод ПК свиты
Ш.Ф. МЕХТИЕВ
Формирование солевого состава пластовых вод является одним из наиболее трудных вопросов гидрогеологии нефтяных месторождений. Состав пластовых вод формируется под влиянием ряда природных факторов. Первичный состав погребенных или седиментационных пластовых вод впоследствии преобразуется, с одной стороны, под воздействием вмещающих пород, с другой - в результате смешения с инфильтрационной водой. Инфильтрационная вода может иметь как атмосферное, так и морское происхождение и проникать в пласт в разное геологическое время.
В данной заметке рассматриваются вопросы формирования солевого состава вод подкирмакинской свиты (ПК) Апшеронской нефтеносной области (Воды подкирмакинской свиты Апшеронского полуострова изучались Б.И. Султановым, Г.П. Тамразяном, Е.Ф. Корховой, А. Я. Гавриловым и другими. Изменение солевого состава вод свиты ПК рассмотрено в работе Ш.Ф. Мехтиева [1] и в статье Г.П. Тамразяна [2].).
Как видно из рисунка, общая минерализация вод этой свиты достигает наибольших величин (40-130 мг-экв) в полосе Ясамальская долина - Сулутепе - Чахнагляр - Бинагады, т.е. в зоне выклинивания ПК. Так как в этих районах свита ПК не обнажается на поверхности, выклиниваясь вверх по восстанию пластов, то проникновение поверхностных вод непосредственно в свиту ПК здесь исключается. Вниз по погружению пластов минерализация вод понижается (примерно в полтора-два раза), составляя в среднем около 35-55 мг-экв. Повышенная минерализация вод подкирмакинской свиты вблизи зоны выклинивания, по-видимому, связана не только с изменением литологического состава ПК, но также с влиянием подстилающих глинистых отложений (понт). Непосредственно вблизи этой зоны создается почти застойная зона, где перемещение воды по пласту сведено до минимума. Именно в зоне выклинивания могло произойти значительное обогащение вод выклинивающихся пластов ПК солевым составом непосредственно подстилающих глинистых отложений понта. Вниз по падению по мере возрастания мощности свиты ПК и перехода в гидродинамически более активную зону поглощаемый из понтических отложений солевой комплекс как бы разбавляется в значительно большом объеме пластовых вод. Воды этих более отдаленных от линии выклинивания участков более подвижны и имеют более активную связь с водами свиты в других областях ее распространения.
1 Следует также отметить, что у зоны выклинивания ПК происходит также резкое обогащение вод сульфатными ионами. Непосредственно у зоны выклинивания свиты ПК в полосе Ясамальская долина - Сулутепе - Чахнагляр - Бинагады содержание сульфатных ионов достигает 3-13 мг-экв, т.е. максимальных величин для содержания сульфатов в водах всех свит продуктивной толщи (Верхнепонтические отложения, непосредственно подстилающие свиту ПК, значительно обогащены гипсом.). Однако в свите ПК указанной полосы по погружению содержание ионов SO4 резко понижается, составляя 0,1 - 1 мг-экв, редко несколько больше. В водах свиты ПК всех остальных районов Апшеронской области содержание ионов SO4 составляет обыкновенно 0,1-0,5 мг-экв.
Минимальная минерализация вод свиты ПК (в среднем 30-50 мг-экв) наблюдается в южных районах Апшеронского полуострова (Бибиэйбат, Сураханы, Карачухур, Зых), где эта свита не только не обнажается, а находится на глубине нескольких километров. Малой общей минерализацией отличаются воды свиты ПК также в районах Маштаги - Бузовны (27-60 мг-экв) и Гюргяны-море (43-52 мг-экв).
В районах обнажения свиты ПК в пределах акватория общая минерализация вод повышается на о. Артема до 40-100 мг-экв, на о. Жилой до 51-59 мг-экв и на Нефтяных Камнях до 70 мг-экв.
Повышенной минерализацией отличаются воды ПК свиты и в районах, находящихся вблизи обнажения этой свиты на поверхности в центральной части Апшеронского полуострова. Так, в Балахано-Сабунчино-Романинском районе общая минерализация вод ПК составляет 45-100 мг-экв, в районе Хоросан, непосредственно примыкающем к Кирмакинской долине, 50- 97 мг-экв; в Кала 42-84 мг-экв.
Таким образом, общая минерализация вод свиты ПК повышена в зоне выклинивания в полосе Ясамальская долина - Бинагады и в районах обнажения свиты ПК или в непосредственной близости от этих районов. Все это настойчиво указывает на инфильтрацию в свиту ПК более соленых морских вод в местах выходов свиты ПК на поверхность. Такая инфильтрация морских вод в свиту ПК могла иметь место в недалеком геологическом прошлом, когда уровень Каспийского моря был значительно выше и море покрывало не только острова Апшеронского архипелага, но и значительную территорию самого Апшеронского полуострова.
Инфильтрация соленых морских вод в свиту ПК должна была привести к повышению общей минерализации вод (Соленость вод Каспийского моря составляет ныне около 2° Вё. Соленость вод свиты ПК в районе площадей Карачухура, Зыха, Сураханов, Гюргяны-море, Бузовнов, Бибиэйбата составляет 1,3--1,8° Вё. Инфильтровавшаяся в свиту ПК вода имела соленость значительно выше, чем современная соленость вод моря, что связано с более высоким уровнем моря в прошлом, когда современный залив Кара-Богаз-Гол не имел опресняющего значения.). При этом должно было увеличиться содержание ионов хлора, щелочей, щелочных земель, сульфатов; вместе с тем просачивание морских вод должно было привести к уменьшению содержания в пластовых водах бикарбонатных ионов, которыми бедны морские воды. И действительно, содержание ионов хлора и щелочей, составляющих основную часть ионного состава вод и в основном обусловливающих общую минерализацию вод продуктивной толщи, имеет максимальную величину в районах (или вблизи районов) выходов свиты ПК на поверхность. Содержание щелочных земель максимально также вблизи обнажения свиты ПК на дневной поверхности. Количество ионов кальция составляет в водах свиты ПК 0,1-0,3 мг-экв, в то время как в районах обнажения свиты ПК оно увеличивается до 0,4- 1,1 мг-экв. Повышенное содержание ионов кальция отмечается и вблизи выклинивания свиты ПК в полосе Ясамальская долина - Бинагады (1 – 5,8 мг-экв).
Содержание ионов магния в районах, где свита ПК не обнажается (Бибиэйбат, Сураханы, Карачухур, Зых, Гюргяны-море), незначительно (0,1 - 0,3 мг-экв). Повышенным содержанием ионов магния отличаются воды свиты ПК о. Артема (1,5 мг-экв), Банки Дарвина (0,7 мг-экв), Камней Григоренко (0,7-1,8 мг-экв), Нефтяных Камней (1,3 мг-экв), Хоросанов (0,4- 1,4 мг-экв), Балахано-Сабунчино-Раманинского месторождения (0,6- 2,8 мг-экв). Следовательно, повышенным содержанием ионов магния отличаются воды свиты ПК в районах обнажения этой свиты или вблизи них. Резко повышенным содержанием ионов магния (2-9 мг-экв) отличаются воды зоны выклинивания свиты ПК (Сулутепе, Чахнагляр, Бииагады).
Содержание бикарбонатных ионов в водах ПК колеблется в более широких пределах с резким понижением нижнего предела в районах обнажения свиты ПК: о. Артема (2,5-10 мг-экв), Банка Дарвина (3,6 мг-экв), Камни Григоренко и о. Жилой (3-10 мг-экв), Хоросаны (3,5-16 мг-экв). В ближайших к ним районах (Балаханы - Сабунчи - Раманы, Кала) и в районах Бибиэйбат, Сураханы, Карачухур, Зых, Гюргяны-море содержание бикарбонатных ионов составляет в среднем 6-15 мг-экв.
В зоне выклинивания свиты ПК в полосе Сулутепе - Чахнагляр - Бинагады содержание бикарбонатных ионов уменьшается до 2,5-5 мг-экв. Вниз по падению пластов содержание бикарбонатных ионов повышается до 7- 12 мг-экв.
Первая щелочность вод свиты ПК составляет 30-48% в глубоко погруженных районах (Бибиэйбат, Сураханы, Карачухур, Зых, Кала, Маштаги- Бузовны, Гюргяны-море), уменьшаясь вблизи выклинивания свиты ПК до 20-25% и в пределах о. Артема до 5-40%, Банки Дарвина, Камни Григоренко, о. Жилой и Нефтяные Камни.
Таким образом, формирование солевого состава вод свиты ПК происходит под воздействием инфильтрационных морских вод и в результате выщелачивания как самой свиты ПК, так и солей подстилающих понтических глин в зоне выклинивания этой свиты в западной части Апшеронского полуострова. Взаимодействие первичных погребенных (седиментационных) вод свиты ПК, обогащение солями за счет выщелачивания пород и процессы инфильтрации морских вод обусловили современное распределение солевого- состава вод свиты ПК.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мехтиев Ш.Ф. Вопросы происхождения нефти и формирования нефтяных залежей Азербайджана. Изд. АН АзССР, 1956.
2. Тамразян Г.П. К вопросу об изменении химического состава вод продуктивной толщи Апшеронской нефтеносной области. Изд. АН АзССР, № 1, 1954.