К оглавлению

Геологическое строение Ромашкинского нефтяного месторождения

М.В. МАЛЬЦЕВ

В 1934 г. впервые у небольшой деревни Ромашкино (Тимяшево) Лениногорского района группой геологов под руководством профессора Казанского государственного университета им. В.И. Ульянова-Ленина Е.И. Тихвинской была открыта Ромашкинская структура. Разведчики Татарского геологического разведочного треста (в настоящее время треста Татнефтегазразведка) вышли с разведочными скважинами из Шугуровского района на площадь Ромашкинской структуры и на северной окраине деревни Ромашкино заложили скв. 3. 16 июля 1948 г. при испытании этой скважины из девонских отложений был получен первый на площади мощный нефтяной фонтан.

В связи с этим небезынтересным будет сделать следующие сравнения. В 1956 г. в Татарии было добыто нефти больше, чем в 1955 г. в каждой отдельно взятой нефтяной стране: Мексике, Канаде, Индонезии, Иране и Румынии. Сейчас Татария по добыче нефти занимает седьмое место в мире. Такие достижения в развитии нефтяной промышленности Татарии стали возможными благодаря открытию главным образом Ромашкинского нефтяного месторождения.

Породы, слагающие разрез, вскрываемый буровыми скважинами Ромашкинского месторождения, относятся к докембрийскому, девонскому, каменноугольному и пермскому возрастам. Общая мощность осадочного комплекса достигает 2000 м; около 1500 м приходится на карбонатные и 500 м на терригенные породы.

Разрез в основных своих чертах аналогичен разрезу других районов Урало- Волжской области.

Осадочный комплекс Ромашкинского месторождения залегает на кристаллических породах фундамента. Как установлено В.П. Флоринским, Т.А. Липинской и В.С. Князевым, кристаллические породы фундамента в пределах месторождения состоят из гнейсов, мигматитов, реже амфиболитов, среди которых встречаются магматические образования: граниты, грано-диориты, сиениты, грано-сиениты, а местами габбро-нориты и диабазы.

В пределах Ромашкинской площади додевонские отложения отсутствуют.

Девонские отложения живетского яруса залегают на размытой поверхности кристаллических пород. Сложены они переслаивающимися кварцевыми песчаниками, алевролитами и аргиллитами с маркирующим пластом известняка, именуемого «средним известняком». В отложениях живетского яруса в промысловой практике выделяются песчаники горизонтов Д_IV и Д_III. В последнее время А.А. Рождественская, Г.Л. Миропольская, Л.С. Тузова, В.И. Троепольский, Г.П. Батанова и другие по находкам верхнеживетской фауны и флоры в аргиллитах под песчаниками горизонта Д_I (ранее относимых к франскому ярусу) песчаники горизонта Д_II также отнесли к верхне- живетскому ярусу. Мощность отложений живетского яруса изменяется от 55 до 75 м.

Франский ярус подразделяется на три подъяруса: нижний, средний и верхний. Нижнефранский подъярус включает в себя три свиты (снизу вверх): пашийскую, кыновскую и шугуровскую (саргаевскую).

Пашийские отложения литологически построены чрезвычайно сложно и представлены песчаниками, алевролитами и аргиллитами. В этой свите выделяется песчано-алевролитовый горизонт Д_I, который в свою очередь подразделяется на несколько пачек-пластов. Общая мощность пашийских пород изменяется от 20 до 45 м.

Кыновская свита в основном сложена аргиллито-алевролитовыми породами с подчиненными по мощности прослоями известняков и доломитов. В основании свиты залегает хорошо выдержанный по площади пласт «верхнего известняка». В средней части кыновской свиты залегает песчано-алевролитовый пласт, именуемый михайловским горизонтом, мощностью от 3 до 7 м. Михайловский горизонт залегает на Ромашкинском месторождении не повсеместно, а только в его северо западной части и в том же направлении уходит в Акташский район. Мощность кыновской свиты изменяется в пределах 20-40 м.

Шугуровские (саргаевские) отложения представлены темно-серыми аргиллитами, мергелями и известняками, часто битуминозными, мощностью от 6 до 45 м.

Среднефранский подъярус делится на доманиковую и мендымскую свиты. Доманиковые отложения сложены в основном темными и черными битуминозными известняками, мергелями, местами окремнелыми, с прослоями глинистых сланцев мощностью от 25 до 45 м.

Мендымские осадки представлены темно-серыми и серыми брекчеевидными известняками и мергелями мощностью от 30 до 70 м.

Верхнефранский подъярус включает так называемые аскынские слои, сложенные серыми и темно-серыми известняками, мощностью от 75 до 140 м.

Фаменский ярус подразделяется на два подъяруса: нижнефаменский и верхнефаменский. Нижнефаменские отложения состоят из светло-серых доломитов, реже местами загипсованных известняков, а верхнефаменский подъярус сложен серыми известняками с прослоями светло-серых доломитов и темно-серых глин. Общая мощность фаменского яруса от 240 до 270 м.

Каменноугольные отложения подразделяются на три отдела: нижний, средний и верхний. Нижний отдел включает породы турнейского, визейского и намюрского ярусов, в которых выделяются более мелкие подразделения.

Отложения турнейского яруса представлены известняками с небольшими прослоями доломитов и глин со следами размыва в кровле. Мощность турнейских отложений 60-75 м. Визейские отложения в нижней части представлены переслаиванием глин, алевролитов, песчаников и глинистых сланцев. Песчаники угленосной свиты плохо отсортированы, неравномерно нефтеносны. Глины и песчаники часто замещают друг друга; иногда песчаники образуют довольно мощные пласты, а в отдельных случаях они почти полностью замещаются аргиллитами.

В северо-восточных частях Ромашкинского месторождения имеются залежи каменного угля промышленного значения. Мощность угленосной свиты от 10 до 35 м.

Выше по разрезу залегают карбонатные породы визея - известняки и доломиты с прослоями глин. Мощность их 175-240 м.

Намюрский ярус сложен доломитами и доломитизированными известняками мощностью 80-110 м.

Средний и верхний карбон представлен в основном доломитами и известняками, местами загипсованными. В нижней части среднего отдела залегает 20-50-метровая пачка верейских пород, состоящих из переслаивающихся известняков, аргиллитов, алевролитов и песчаников. Общая мощность этих отложений от 350 до 560 м.

Нижнепермские, сакмаро-артинские. отложения состоят из доломитов, гипсов, ангидритов и реже известняков мощностью 90-120 м. Мощность их увеличивается с запада на восток. В пределах месторождения отмечается размыв артинских пород. К востоку от меридиана г. Бугульмы на арчинские отложения налегают галогенные (гипсы и ангидриты) породы и доломиты кунгурского яруса, мощность которого изменяется от нуля до 150-160 м в Бавлинском и Ютазинском районах.

В пределах бассейна р. Ик на кунгурских отложениях залегают красноцветные песчано-глинистые образования уфимской свиты (верхняя пермь), которые благодаря выклиниванию кунгура к западу от г. Бугульмы ложатся там на неровную поверхность артинских пород. Мощность уфимских отложений изменяется от 40 до 90 м.

Вышележащие отложения казанского и татарского ярусов сложены серыми и красноцветными песчаниками, глинами, мергелями и известняками мощностью более 170 м.

В тектоническом отношении Ромашкинское нефтяное месторождение представляет типичную платформенную структуру, имеющую огромные размеры и малые углы падения. Кристаллические породы фундамента на площади Татарии образуют колоссальное поднятие, называемое Татарским сводом. Наличие такого свода обязано тектоническим процессам, а также эрозионной деятельности. Татарский свод состоит из двух обособленных вершин: одна из них расположена на площади течения р. Вятка (Кукморская), другая - в средней части бассейна р. Зай (Альметьевская). Обе вершины разделены примерно в районе р. Кама так называемым Сарайлинским прогибом. Общая протяженность свода с северо-запада на юго-восток превышает 300 км.

Татарский свод покрыт разновозрастными осадочными породами. Его юго-восточная вершина покрыта осадками живетского яруса, тогда как северо-западная в живетское, пашийское и почти полностью кыновское время представляла остров.

На площади Ромашкинского месторождения кристаллические породы фундамента представляют обширное плато с холмистой поверхностью (рис. 1). Это плато имеет куполообразную форму до 80-90 км в диаметре и оконтуривается изолинией минус 1640 м. Максимальные отметки поверхности фундамента в пределах площади равны минус 1530-1540 м, а минимальные минус 1650 м. Амплитуда поднятия не превышает 100-110 м. Данные анализа мощностей ряда горизонтов разреза и палеотектонического сопоставления показывают, что кристаллический фундамент на протяжении всего палеозоя находился в непрерывном движении, претерпевая вертикальные перемещения. Кристаллические породы Альметьевской вершины составляют ядро Ромашкинской структуры, на котором залегает комплекс осадочных пород. Аналогичное строение недр наблюдается в пределах Туймазинской, Александровской структур, а также и ряда зарубежных стран (США, Египет и др.).

На структурной карте по подошве «верхнего известняка» кровля пашийской свиты представляет собой куполовидное поднятие очень больших размеров. Поверхность последнего в свою очередь сильно дифференцирована на ряд второстепенных поднятий (Миннибаевское, Абдрахмановское, Павловское и др.) и прогибов. Амплитуда структуры по пашийским отложениям равна в среднем 60 м и только на крайнем западе, в районе скв. 411, она достигает 90 м. Углы падения не превышают 30' и только в районе скв. 411 достигают 4°. Максимальные отметки кровли этой поверхности на площадях Миннибаевской и Абдрахмановской равны 1430-1435 м, Павловской 1450 м, Азнакаевской 1462 м, Сулеево-Ташлиярской около 1470 м и т. д. Прогибы между отдельными поднятиями имеют отметки в пределах 1455- 1480 м. Характерной особенностью структуры является то, что она в общих чертах соответствует поверхности кристаллического ядра как по форме, так и по размерам.

По подошве угленосной свиты визейского яруса выявляется наличие также огромного поднятия не совсем четкой конфигурации, юго-восточное крыло которого имеет углы падения от 15' до 1°, северо-западное крыло положе. Поднятие сильно осложнено мелкими куполами, антиклинальными структурами и прогибами, которые имеют размеры от 1-3 до 10-15 км по длинной оси. Простирание структур самое разнообразное, хотя преобладает юго-восточное - северо-западное. Любопытно подчеркнуть, что в пределах Абдрахмановской площади по подошве угленосной свиты фиксируются большие понижения с отметками от 860 до 890 м.

Такое строение угленосной свиты не соответствует строению структуры по пашийской свите, по которой имеются отметки, равные 1434-1445 м и характеризующие максимальное положение поднятия. Другой пример может быть приведен по Южно-Ромашкинской площади (район скв. 22-10), где отметки угленосной свиты довольно высокие (838-850 м), а по пашийским отложениям здесь наблюдается моноклинальный подъем с юго-запада на северо-восток с отметками от 1470 до 1454 м. Наличие столь сложного строения угленосной свиты объясняется главным образом эрозией подстилающих верхнетурнейских отложений.

Казанские отложения в пределах Ромашкинского месторождения образуют многочисленные сравнительно небольших размеров антиклинальные и синклинальные складки. Структуры, выявленные по казанским отложениям, во многих случаях не соответствуют строению структур по более древним каменноугольным и девонским отложениям.

Ромашкинское месторождение многопластовое. Промышленно нефтеносными объектами являются: а) песчаники девонских горизонтов Д_III, Д_II, Д_I, михайловский (рис. 2); б) песчаники угленосной свиты нижнего карбона.

Девонские пласты дают фонтанную нефть, а нефтяные пласты угленосной свиты эксплуатируются механизированным способом.

Впервые промышленная нефть в горизонте Д_III установлена в южной части месторождения по скв. 42. При испытании песчаников горизонта Д_III, по скважине был получен нефтяной фонтан с дебитом более 30 т/сутки. Последующее разведочное бурение в этом районе показало, что полученная нефть приурочена к типично литологической залежи небольших размеров. Аналогичная залежь в горизонте Д_III была также выявлена в северо-западной части месторождения - на Альметьевской площади по скв. 88 и 641. По первой из них был получен фонтан нефти с дебитом 30 т/сутки, а по второй - 50 т/сутки. Зеркало воды для залежи горизонта Д_II имеет отметку несколько ниже 1540 м. Нефть из этого горизонта самая легкая (удельный вес 0,838); содержание серы 0,8%, смол 20%, парафина 4,5%, выход светлых фракций до 54%.

Горизонт Д_II представлен широко развитыми мелкозернистыми кварцевыми песчаниками, фациально непостоянными; мощность их меняется от 0 до 30 м. Горизонт Д в основном представлен на площади водоносными песчаниками, за исключением отдельных локальных участков, где они нефтеносны. На Абдрахмановской площади по скв. 23 в пласте песчаника мощностью 15 м верхние 5 м оказались нефтеносными.

Отметка зеркала воды (ВПК) равна 1492 м. На Миннибаевской площади по скв. 213 мощность песчаников горизонта Д_II равна 27 м, при этом верхние 12 м нефтеносны с отметкой ВНК, аналогичной отметке ВНК залежи горизонта Д_I, т.е. 1488 м. На юге месторождения в районе скв. 42 залегает пласт песчаников мощностью 25 м, в том числе верхние 11 м нефтеносны. При испытании этих песчаников получен нефтяной фонтан с дебитом 100 т/сутки. На Альметьевской площади установлена нефтеносность Д_II по скв. 641 и 648. Нефть имеет удельный вес 0,847; содержание серы 1,1%, смол 22 %, парафина 3,1 %, выход светлых фракций до 51 %. На трех центральных разрабатываемых площадях (Миннибаевской, Абдрахмановской и Павловской) установлено литологическое и гидродинамическое соединение горизонта Д_II с вышележащим горизонтом Д_I. Вследствие этого в ряде мест залежи горизонта Д_II и горизонта Д_I представляют единую залежь или залежь Д_II приурочена к небольшим местным поднятиям, а в ряде случаев это типичные литологические залежи-ловушки. ВНК горизонта изменяется в пределах отметок от 1488 до 1508 м.

Основным промышленно-нефтеносным объектом на месторождении является горизонт Д. Он представлен мелкозернистыми песчаниками, аналогичными песчаниками горизонта Д_I Бавлинского и Туймазинского месторождений. Песчаники залегают в толще глин пашийского возраста в виде прослоев, чрезвычайно сильно изменчивых как по фациальному составу, так и по мощности. В промысловой практике песчаники подразделяются на пять пачек, именуемых индексами от «А» до «Д». Одни из них местами в разных вариациях соединены между собой, другие довольно часто залегают в виде замкнутых линз. Нередко они выклиниваются до нуля или залегают монолитными мощными пластами.

Мощность песчаников изменяется от нуля до 30 м.

Нефть горизонта Д_I имеет удельный вес 0,858; содержание серы 1,3%, смол 27%, парафина 3,2%, выход светлых фракций до 51 %.

В отличие от Туймазинского и Бавлинского нефтяных месторождений, разрабатываемых с поддержанием пластового давления путем законтурного заводнения, на Ромашкинском месторождении впервые в Советском Союзе по предложению ученых ВНИИ осуществляется искусственное разрезание залежи на более чем 20 площадей.

В настоящее время несколько центральных площадей разрабатываются с применением внутриконтурного заводнения. На этих площадях уже пробурено много сотен эксплуатационных скважин. Начальный суточный дебит по скважинам изменяется от 30-60 до нескольких сот тонн. В системе объединения Татнефть добыча нефти из горизонта Д_I Ромашкинского месторождения составляет более 80%.

Породы живетского яруса и пашийской свиты в Урало-Волжской области на наш взгляд отлагались в условиях экваториального девонского моря на просторах обширного шельфа. В пределах последнего продолжительное время господствовали крупные океанические течения. Вследствие наличия в бассейне большого количества островов, банок и подводных хребтов поверхность дна бассейна была дифференцированной. В силу палеогеографических условий течения по площади были не равнодействующими. Они разделялись на серию мелких течений и потоков. Последние вырабатывали в илистом дне шельфа сложной конфигурации русла и отлагали в них песчаный материал. Течения часто изменяли направления своих русел и тем самым создавались благоприятные условия для донного размыва и переотложения ранее отложившихся осадков.

Песчаники михайловского горизонта кыновской свиты, кварцевые, мелкозернистые, залегают в средней части кыновских глин. На Ромашкинской площади они распространены не повсеместно, а только в ее северо-западной части. Они прослеживаются от северной окраины Миннибаевской площади в северо-западном направлении до Заинского района с мощностью изменяющейся от 3 до 7 м. Многочисленными разведочными скважинами установлено, что песчаники михайловского горизонта в фациальном отношении непостоянны и переходят в алевролиты или в глины. Нефтяная залежь относится к литологическому типу; коллекторы ее залегают зонально в виде разнообразных линз больших и малых размеров. В целом залежь михайловского горизонта имеет большую площадь. При испытании песчаников горизонта по скважинам, как правило, получали высокодебитную фонтанную нефть. Нефть горизонта имеет удельный вес 0,855; содержание серы 1,2%, смол 24%, парафина 1,8%, выход светлых фракций до 46%.

Нефтеносные песчаники угленосной свиты нижнего карбона, сильно изменяющиеся фациально, залегают зонально, а также в виде пластов, прослоев и линз. Мощность их от нуля до 27 м. Испытание песчаников, проведенное на юге площади по скв. 22, дало приток нефти с начальным дебитом более 20 т/сутки. Скважина находится в эксплуатации глубинным насосом. Нефть угленосной свиты имеет удельный вес 0,897; содержание серы 2,7%, смол 32%, парафина 3,3%, выход светлых фракций 51,3%. В пределах рассматриваемой площади по угленосной свите отмечено несколько десятков структур, полей и участков. Нефтеносность песчаников приурочена к куполам, структурам, к крыльям и даже к прогибам в виде ловушек. Подобное распределение нефтяных полей объясняется не только структурными, но и литологическими особенностями коллекторов. К этому следует добавить, что там, где нефтеносны песчаники угленосной свиты, часто оказываются нефтеносны и известняки турнея. Нефтеносность песчаников угленосной свиты сейчас установлена в той или иной степени почти в каждом районе Татарии, что указывает на огромные нефтяные ресурсы карбона.

Следует подчеркнуть, что перспективы открытия на площади новых нефтяных залежей весьма значительны в карбонатных породах как девона, так и карбона.

В заключение необходимо отметить, что молодой многотысячный коллектив нефтяников Татарии встречает сороковую годовщину Великой Октябрьской социалистической революции огромными успехами как в добыче нефти, бурении, так и в разведке новых нефтяных месторождений и залежей.

К концу шестой пятилетки удельный вес нефти, добываемой в Татарии, достигнет 30% от общесоюзной добычи. Такая высокая добыча нефти позволит Татарской АССР стать важнейшим нефтяным районом СССР и одним из крупнейших нефтедобывающих районов мира.

ТатНИИ

Рис. 1. Структурная карта поверхности кристаллического фундамента.

Рис. 2. Сводный разрез продуктивных песчаников девона Ромашкинского нефтяного месторождения.