Методика поисков и разведки крупных месторождений нефти в Башкирии
Г. П. ОВАНЕСОВ
На территории Башкирии главными объектами поисков и разведки являются погребенные структуры и выступы рифовых массивов, к которым приурочены крупные нефтяные месторождения.
По тектоническим особенностям и отличительным чертам методики поисков нефтяных месторождений территорию Башкирии можно подразделить на две крупные части: платформенную и Предуральский прогиб с примыкающими к нему складками западного склона Урала (см. рисунок).
Основные черты методики геологоразведочных работ в кратких чертах сводятся к следующему.
В области юго-восточного склона Татарского свода, где развиты крупные, резко выраженные структуры в артинских отложениях, удовлетворительно отвечающие структурам карбона и девона, подготовка к глубокому разведочному бурению проводится структурно-поисковым бурением. К этой области относятся: Туймазинско-Серафимовский, Шкаповский районы и участок между ним и Туймазинским районом.
В краевой восточной части этой области, где не наблюдается отчетливого совпадения артинских структур со структурами карбона и девона, подготовка к разведке проводится по маркирующим горизонтам угленосной свиты с помощью глубоких структурных скважин. В этом случае наряду с выявлением структурной формы изучаются также литолого-фациальный состав угленосной свиты и ее нефтеносность. Разведка девонских отложений проводится на структурах, выявленных по нижнему карбону.
Для ускорения подготовки площадей к промышленной разведке здесь проводятся также детальные сейсморазведочные работы MOB.
В Бирской седловине, где основным промышленно нефтеносным горизонтом пока является угленосная свита, наблюдается достаточно хорошее соответствие артинских структур структурам угленосной свиты и несоответствие их структурному плану терригенного девона. Такое же соотношение между указанными структурными этажами наблюдается также по всей северо-западной окраине Башкирии (район Арлана, Калтасов, Кузбаево).
Подготовка площадей к промышленной разведке в этих районах в первую очередь осуществляется структурно-поисковым бурением. Опорным маркирующим горизонтом при этом является кровля артинского яруса.
Подготовленные структурно-поисковым бурением по артинским отложениям площади передаются в промышленную разведку на поиски нефти в нижнем карбоне. Поиски структур в девонских отложениях проводятся путем углубления отдельных разведочных скважин, расположенных в сводовых частях поднятий по угленосным отложениям или по результатам сейсморазведки.
В области Башкирского свода, где структурный план артинских отложений не соответствует тектонике девона для поисков структур и залежей нефти, в последнем необходимо бурить глубокие структурные скважины со вскрытием терригенного девона с одновременным решением задачи поисков залежей литологического и стратиграфического типов.
Поиски структурных и других залежей в девоне в пределах Башкирского свода следует вести методом закладки профилей глубоких структурных скважин, располагая их радиально по отношению к контуру свода. Закладку скважин необходимо вести от центра к периферии, начиная от Кушкульского месторождения, занимающего почти центральное положение на своде.
В области моноклинального склона платформы структурные соотношения палеозойских отложений предполагаются примерно аналогичными с тектоникой Бирской седловины. Основным объектом разведки в этом прогибе является терригенная толща девона, так как угленосная свита здесь маломощна (5-10 м) и представлена алевролито-аргиллитовыми породами. Здесь подготовка площадей к промышленной разведке девонских отложений проводится путем картирования по артинскому ярусу, но передаче в глубокое бурение подлежат только крупные структуры, в какой-то степени отображающие глубинную тектонику.
Дальнейшее усовершенствование методики поисков девонских структур на платформе возможно главным образом за счет усовершенствования сейсморазведки, как наиболее быстрого и дешевого приема разведки, в комплексе с бурением глубоких поисковых скважин малого диаметра, вскрывающих девонские отложения.
Учитывая структурные несогласия в палеозое, можно полагать, что ряд поднятий в девоне не отражены в структурном плане артинских и даже каменноугольных отложений. Поэтому для их обнаружения нужно изучить структуры девонских отложений бурением профилей глубоких структурных скважин, что необходимо также для поисков литологических залежей.
В Предуральском прогибе в результате многолетнего опыта применения геофизики был установлен рациональный комплекс для поисков рифогенных массивов и антиклинальных структур киизебулатовского типа, состоящий из электроразведки и гравиразведки.
В северной части Предуральского прогиба (севернее широты Ишимбая), где рифовые массивы и структуры кинзебулатовского типа залегают неглубоко, основным поисковым правилом для ввода того или иного участка в разведочное бурение является сочетание поднятия опорного электрического горизонта с максимумом силы тяжести. Надо отметить, что результаты бурения в северной части прогиба свидетельствуют об эффективности такого комплекса.
В южной части Предуральского прогиба поиски рифов и структур кинзебулатовского типа значительно труднее и менее эффективны вследствие сложности геолого-физической обстановки.
Глубина залегания артинского ложа, а вместе с этим рифов и структур кинзебулатовского типа по мере движения на юг значительно возрастает. На юге артинские известняки в рифовой фации вскрываются на абсолютных отметках порядка 1300 м и более, тогда как на севере отметки доходят до 100- 200 м.
Несмотря на это, геофизические исследования электроразведочным и гравиметрическим методами являются здесь пока единственным методом поисков рифов и структур кинзебулатовского типа.
Методика разведки меняется в зависимости от условий залегания нефти, на чем более подробно и остановимся.
Структурные залежи и месторождения, приуроченные к структурным поднятиям (антиклиналям, куполам и другим структурным поднятиям), могут быть выявлены как в платформенной части Башкирии, так и в геосинклинальной области.
Наиболее вероятно открытие крупных девонских структур в краевой части Татарского свода и его восточном погружении; на Башкирском своде и его склонах и в центральной части Бирской седловины. В карбоне вероятно открытие структур в пределах всей Бирской седловины и на склонах Башкирского свода.
При поисках залежей, приуроченных к платформенным поднятиям, разведочные скважины закладываются на больших расстояниях друг от друга (6-7 км) и часто по методу треугольника или «креста», учитывая обычно большие размеры складок (и залежей) и их округлое очертание. При поисках залежей, связанных с геосинклинальными складками, разведочные скважины закладываются профилями вкрест простирания складок (обычно линейно вытянутых) с небольшими расстояниями между скважинами, учитывая небольшие поперечные размеры структур.
Разведка крупных пластовых сводовых залежей в терригенных отложениях ведется разведочными скважинами равномерно по площади с плотностью, необходимой для подготовки площади к разработке и получения требуемых данных для подсчета промышленных запасов. Обычно разведка таких залежей осуществляется из расчета бурения одной разведочной скважины на 500-700 га нефтеносной площади в зависимости от постоянства мощности нефтяных пластов и их фациально-литологических свойств по площади.
Структурно-литологические залежи в терригенных отложениях представляют собой скопления нефти в пористых и проницаемых песчаных линзах и участках, приуроченных к каким-либо частям структурных поднятий. Они обнаруживаются обычно при поисках пластовых сводовых залежей и особой методики поисков не имеют. Для оконтуривания и подготовки залежи к эксплуатационному бурению разведочные скважины ставятся преимущественно на участках нефтеносных коллекторов с расчетом их оконтуривания и выделения «лысых мест» или же пределов их промышленной нефтеносности. При разведке таких залежей применяется большая плотность разведочных скважин (одна скважина примерно на 200-300 га) для предотвращения бурения «сухих» эксплуатационных скважин.
Залежи, приуроченные к карбонатным толщам, обнаруживаются в приподнятых частях структур, сложенных трещиноватыми, пористыми, иногда кавернозными доломитами, известняками и мергелями нижнепермского, каменноугольного и верхнедевонского возрастов. Нефть в породах залегает в виде гнезд или отдельных участков, напоминая массивную залежь, и подстилается водой по горизонтальной или почти горизонтальной плоскости.
Платформенные залежи этой группы в основном связаны с карбонатными породами в пределах складок и структурных уступов. Структурные уступы в Башкирии приурочиваются к линиям разломов кристаллического фундамента платформы.
Для разведки указанных залежей закладываются скважины на небольших расстояниях друг от друга по принципу движения от известного к неизвестному. Расстояния между скважинами выбираются, исходя из общих размеров структурных поднятий или уступов.
Литологические залежи приурочены к коллекторам, залегающим в толще пород, имеющих различные структурные формы (моноклинали, структурные носы (выступы), структурные террасы и т. п.). Подобные залежи в Башкирии установлены на структурных террасах и выступах. Огромная структурная терраса по девону с рядом литологических залежей в кыновских отложениях выявлена в центральной части Бирской седловины. Здесь открыты линзовидные залежи Таймурзинская, Саитовская, Дюртюлинская, Султанбековская и др.
Литологические залежи, приуроченные к девонским структурным выступам, открыты в пласте Д-I в Чекмагуше и в кыновских отложениях в Усень-Ивановке. Запасы нефти Чекмагушевской залежи измеряются десятками миллионов тонн.
Литологические залежи следует искать в первую очередь в краевой части Татарского свода, где они приурочены к структурным выступам, в Бирской седловине, на периферии Башкирского свода и в пределах моноклинального склона платформы. Запасы этих залежей по примеру Чекмагуша могут быть значительными.
Линзовидные залежи всех видов разведуются бурением скважин во все стороны от выявленного нефтеносного участка залежи с целью оконтуривания границы линзы (залежи). В случае разведки залежи, приуроченной к коллекторам, замещающимся вверх по восстанию плотными породами (Чекмагуш), необходимо в первую очередь установить линию замещения коллекторов и проследить ее для установления верхней границы залежи нефти. Затем (а иногда и одновременно, если полоса нефтеносности узкая) следует установить контур нефтеносности, после чего определится ширина залежи и глубина водонефтяного контакта. Зная эти исходные данные, на площади в пределах намеченных линий осуществляется разведка. При этом закладывать скважины следует с частотой, соответствующей характеру нефтеносных коллекторов (изменение мощности, физических свойств коллекторов и т.п.). При разведке залежей, приуроченных к структурным носам (выступам), прослеживание залежи вдоль выступа следует вести по вероятному направлению полосы, расположенной между линией замещения коллекторов и контуром нефтеносности. Обычно эти полосы в виде ленты окаймляют выступ и нефтеносны в пределах благоприятных коллекторских свойств пластов. Вероятное направление нефтеносной полосы удается определить по структурным и пластовым картам, экстраполируя линию водонефтяного контакта по стратоизогипсам нефтеносного пласта.
По этим же картам с учетом карт изопахит коллекторов удается экстраполировать линию замещения коллекторов, которая в общем соответствует стратоизогипсам пласта, представляя собой волнистую линию, очерчивающую структурный выступ.
Поисковые скважины при этом следует закладывать профилями вкрест простирания выступа с небольшим разносом скважин (1,5-2 км), учитывая малые размеры линзовидных коллекторов.
Стратиграфические залежи достоверно установлены пока в пласте Д0 в Туймазах, Серафимовке (приурочены к коллекторам, выклинивающимся по восстанию пластов) и в Знаменке (нефть в известняках эрозионного выступа древнего рельефа).
Стратиграфические залежи в выклинивающихся по восстанию пластах следует искать в крыльевых частях структур, формирование которых происходило в процессе накопления осадков, а также в пределах моноклиналей и синклиналей.
Поиски залежей следует вести во всех интервалах разреза выклинивающихся горизонтов независимо от глубины и формы их залегания и положения контура нефтеносности верхних пластов, если таковые имеются.
Наиболее благоприятные условия для формирования стратиграфических залежей нефти обеих групп наблюдаются на склонах и периферийных частях Башкирского свода.
Как известно, в пределах западного купола Башкирского свода (в районе Тастубы и Каирово) бурением установлено почти полное отсутствие осадков терригенного девона, вследствие чего отложения доманика с размывом ложатся (через 3-4-метровую перемычку из кыновских аргиллитов) на осадки бавлинской свиты. Таким образом, породы терригенного девона как бы срезаются трансгрессивно налегающими породами доманика, чем создаются благоприятные условия (ловушки) для формирования залежей нефти в головных частях коллекторов перекрытых толщ.
В разрезе терригенного девона отмечено, кроме того, выклинивание ряда горизонтов снизу вверх по мере их воздымания к центру свода, что создает благоприятные условия для формирования залежей в головных частях выклинивающихся горизонтов.
К массивным типам залежей и месторождений, как уже отмечалось, относятся скопления нефти в рифовых массивах сакмарского и артинского возрастов. Рифовые массивы распространены в западной прибортовой части прогиба в пределах узкой полосы в виде отдельных массивов или связок из двух-трех массивов. Более благоприятна для поисков нефтеносных и газоносных рифовых массивов, а также складок кинзебулатовского типа южная часть Предуральского прогиба. В настоящее время рифовые массивы установлены на юге до широты д. Канчурино и есть основания полагать, что они будут продолжаться до южной (возможно и дальше) границы Башкирии.
Первые поисковые скважины обычно задаются профилями вкрест простирания перспективной полосы, выявленной геофизической разведкой, и бурятся до артинских отложений. Последующие скважины вводятся в бурение после оценки результатов предыдущих. При разведке обнаруженного рифового массива скважины могут задаваться треугольником, что позволяет быстрее и точнее определять направление подъема массива.
Башкирский совнархоз.
Рисунок Обзорная карта нефтяных месторождений Башкирии.
А - нефтяные месторождения: Б - границы тектонических районов; В - границы республик. I - складчатый Урал; II - Предуральский прогиб; III - моноклинальный склон платформы; IV - краевая часть Татарского свода; V - Татарский свод; VI - Башкирский свод; VII - краевая часть Башкирского свода; VIII - Бирская седловина; IX - Верхне-Камская впадина.