К вопросу поисков погребенных девонских структур на восточном борту Мелекесской депрессии
А.М. МЕЛЬНИКОВ, Е.Д. ВОЙТОВИЧ
В настоящее время в районах Татарии в широких масштабах ведется разведка нефтяных месторождений. В связи с тем, что изучение Ромашкино-Миннибаевского нефтяного месторождения в основном завершено, в последние годы начато разведочное бурение на склонах погребенного Татарского свода и в Мелекесской депрессии, где в результате проведенных работ в ряде пунктов удалось выявить богатейшие нефтяные девонские месторождения. Анализ полученного геологического материала указывает, что в пределах склонов имеются большие потенциальные запасы высококачественной девонской нефти. К числу высокоперспективных районов относятся западный склон южного купола Татарского свода и восточный борт Мелекесской депрессии.
Основным положительным элементом структурного плана республики является погребенный Татарский свод, четко прослеживающийся в породах фундамента и терригенных отложениях девона. Последний представляет крупное тектоническое сооружение первого порядка глыбового типа, окруженное по периферии депрессиями, из которых наибольший интерес представляет Мелекесская депрессия, расположенная к юго-западу от Татарского свода и заходящая в пределы Татарской АССР своей северной частью. Наиболее полно изучены глубоким бурением восточный борт депрессии и непосредственно примыкающий к нему юго-западный склон южного купола Татарского свода. В геологическом строении названных выше территорий принимают участие образования верхнего и среднего девона, карбона и перми. Осадочные отложения подстилаются метаморфическими породами докембрия. С точки зрения нефтеносности в девоне представляют интерес терригенные отложения и карбонаты фаменского яруса. Терригенные отложения девона включают в себя осадки живетского яруса, пашийских и кыновских слоев. Суммарная мощность этих отложений при движении с востока на запад уменьшается с 140-150 м до 70-100 м. Изменение мощности происходит в основном за счет выпадения отдельных серий пород верхней части пашийских и нижней части кыновских слоев. Последнее обстоятельство, по-видимому, обусловлено размывом, на что указывает присутствие брекчии в основании нижнекыновских слоев в некоторых скважинах Нурлатской и Ново-Ибрайкинской площадей. Слагаются терригенные отложения девона песчаниками, алевролитами и аргиллитами. Здесь можно выделить известные в нефтепромысловой практике пласты Д-III, Д-II, Д-1. Перекрываются пашийские образования пачкой кыновских зеленых и шоколадно-коричневых аргиллитов с прослоями песчаников и алевролитов. Карбонатный прослой «верхний известняк» в большинстве случаев отсутствует.
Характерной особенностью разреза терригенных отложений девона, развитого на юго-западном склоне южного купола Татарского свода и восточном борту Мелекесской депрессии, является широкое распространение нефтепроявлений, приуроченных к песчано-алевролитовым пластам кыновских и верхней части пашийских слоев. Почти во всех скважинах, пробуренных здесь, визуально наблюдаются в керне и шламе признаки нефти, которые при наличии благоприятных структурных и литологических ловушек образуют промышленные скопления нефти. В настоящее время здесь открыт ряд нефтяных месторождений структурного и литологически ограниченного типа. Очень редко встречаются нефтепроявления в песчаниках живетского яруса, а также в трещиноватых и пористо-кавернозных карбонатных породах фаменского яруса (Акташ, Ново-Елхово).
На западном борту Мелекесской депрессии признаки нефти в девонских отложениях не установлены.
В процессе глубокого разведочного бурения, проведенного на ряде площадей восточного борта Мелекесской депрессии, установлены сложные структурные взаимоотношения между различными стратиграфическими комплексами осадочной толщи, с одной стороны, и породами кристаллического фундамента - с другой. Так, например, пермские структуры в большинстве своем находят отражение в каменноугольных отложениях, в то время как в терригенных отложениях девона и породах фундамента наличие положительных поднятий очень часто не подтверждается (Черемшан, Ново-Ибрайкино, Ульяновка). В таких случаях вместо четких структур в перми и карбоне опорные поверхности девона и докембрийский фундамент обнаруживают неравномерное моноклинальное воздымание с запада на восток. Наряду с отмеченными выше явлениями несоответствия в рассматриваемом регионе имеются площади (Нурлатская, Аксубаевская), где установлено относительное совпадение структурных форм девона, карбона и перми, что позволяет при поисках девонских месторождений ориентироваться на пермские поднятия, выявленные структурным бурением. Наконец, необходимо остановиться на погребенных девонских структурах, которые не находят отражения в поверхностных образованиях, но представляют большой интерес как ловушки для аккумуляции нефти. О возможности нахождения в пределах Русской платформы по аналогии с великими равнинами Соединенных Штатов Америки погребенных структур, богатых нефтью, академик И.М. Губкин писал еще в 1932 г. [1].
В настоящее время в результате глубокого бурения погребенные девонские структуры обнаружены на юго-западном склоне южного купола Татарского свода. Примером может служить Ново-Елховское поднятие, описанное в статье И.А. Шпильмана [4]. Одновременно с этим на восточном борту Мелекесской депрессии также наметились отдельные участки и целые районы, перспективные в отношении нахождения здесь погребенных девонских структур. Анализ геологического материала показывает, что погребенные девонские структуры обычно бывают приурочены к определенным структурным ступеням докембрийского фундамента, которые в зависимости от степени изученности рисуются в виде или обособленных выступов, или расплывчатых террас, имеющих линейное распространение и почти меридиональное простирание. Таким структурным ступеням докембрийского фундамента в девоне обычно соответствуют локальные структуры, при этом наряду с полным совпадением структурных форм девона и фундамента встречаются случаи некоторого смещения сводов девонских поднятий по отношению к наиболее приподнятой части выступа фундамента. Присутствие таких древних линейно вытянутых структурных зон, по-видимому, связано с вертикальными тектоническими движениями и разломами в теле фундамента, имевшими место на юго-западном склоне Татарского свода и в Мелекесской депрессии.
Предположение о моноклинально-ступенчатом строении бортов Мелекесской депрессии было высказано ранее В.И. Троепольским и С.С. Эллерном [3].
По данным глубокого бурения при существующей степени изученности на юго-западном склоне южного купола Татарского свода и в пределах восточного борта Мелекесской депрессии в фундаменте можно выделить не менее четырех структурных ступеней (рис. 1). Первая структурная ступень, хорошо изученная бурением, выявлена на Акташской и Ново-Елховской площадях, где по поверхности фундамента имеем крупный, четко выраженный выступ, получивший наименование Акташско-Ново-Елховского вала. Последний вытянут в меридиональном направлении вдоль западного склона Татарского свода более чем на 75 км и расчленен на более мелкие локальные поднятия. От соседнего Ромашкино-Миннибаевского выступа фундамента Акташско-Ново-Елховский вал отделен узким прогибом, в пределах которого максимальная амплитуда погружения фундамента превышает 100 м. Структурный план живетских и кыновских отложений в основных чертах повторяет структурные формы фундамента. Так, например, по кровле кыновских слоев здесь также прослеживается крупный вал меридионального простирания, осложненный локальными поднятиями и ограниченный с востока регионально выраженным прогибом. В карбоне описываемый вал имеет менее четкую характеристику и почти не отображается в пермских отложениях.
К Акташско-Ново-Елховской структурной ступени (валу) приурочены крупные залежи нефти в девоне и карбоне.
В девоне основным нефтеносным горизонтом являются песчаники и алевролиты, залегающие в верхней части пашийских слоев (горизонт Д-I). Нефтяное месторождение имеет единый водонефтяной контакт (ВНК), располагающийся на абсолютных отметках минус 1510-1520 м, Что примерно на 25-35 м ниже ВНК Ромашкино-Миннибаевского месторождения.
К западу от Акташско-Ново-Елховской структурной ступени в районах Черемшанской и Ново-Ибрайкинской площадей нами выделяется вторая - Черемшанско-Шешминская структурная ступень. По поверхности докембрийского фундамента последняя имеет вид обширной террасы, вытянутой в меридиональном направлении более чем на 50 км. Возвышенная часть террасы располагается в районах Беркет-Ключа (скв. 20 и 24) и Ямашей. Терраса испытывает равномерное погружение к югу и расчленяется на локальные выступы. Один их таких выступов достаточно детально изучен в районе
Ямашей. В девоне ему соответствует структура. Амплитуда погружения Черемшанско-Шешминской зоны по фундаменту относительно соседней Ново-Елховской составляет 70 м.
Структурный план по «среднему известняку» почти в деталях повторяет докембрийские формы. Структурный план по кыновским слоям значительно упрощается (рис. 2). Причина кажущегося несоответствия структуры кыновских слоев и нижележащих опорных горизонтов на наш взгляд объясняется следующим.
Резким колебанием мощности пашийских и кыновских слоев. Как известно, на Ново-Ибрайкинской площади и к северу от Черемшана кыновско-пашийские отложения затронуты размывом. Амплитуда размыва на отдельных участках неодинакова, что безусловно не могло не повлиять на послекыновский рельеф.
Немаловажное значение имеет и слабая изученность Черемшанско-Шешминской структурной ступени глубоким бурением.
В поверхностном структурном плане Черемшанско-Шешминская ступень не отображается.
В районе Черемшанско-Шешминской ступени выявлена пока одна погребенная девонская структура в районе Ямашей. К последней приурочены промышленные скопления нефти в пашийских слоях. Структура находится в стадии изучения. Промышленная нефть из девона здесь получена в четырех скважинах. Промышленный приток нефти из пашийских слоев получен также в скв. 45 к югу от Ямашей. В других скважинах при опробовании девонских песчаников получили нефть с водой. Отмеченные выше благоприятные показатели выдвигают Черемшанско-Шешминскую структурную ступень в разряд высокоперспективных для поисков новых погребенных девонских структур.
К западу от Черемшанско-Шешминской структурной ступени нами выделяется третья Верхне-Каменская структурная ступень, расположенная по фундаменту ниже Ново-Елховской на 110 м. В пределах последней пробурено очень мало разведочных скважин, поэтому дать детальную структурную характеристику ступени весьма затруднительно. В первом приближении рассматриваемая структурная ступень по фундаменту, «среднему известняку» и кыновским слоям имеет вид плоской террасы юго-восточного простирания и характеризуется сравнительно крутым западным погружением. Возвышенная часть террасы в настоящее время располагается на участке скв. 19, 23 и 64 Ново-Ибрайкинской площади. Какое строение имеет эта ступень к северу и к югу, пока неизвестно. В пашийских и кыновских отложениях в пределах Верхне-Каменской структурной ступени отмечены обильные нефтепроявления, при опробовании в скв. 23 получена нефть с водой, а в скв. 125 - промышленный приток безводной нефти.
К западу от описанной выше ступени в районе Нурлатской площади глубоким разведочным бурением выявлена новая - четвертая структурная ступень, называемая Нурлатской. По фундаменту здесь фиксируются два самостоятельных выступа. Упомянутые выступы имеют северо-западное простирание. Гипсометрически сводовая часть выступов располагается на 250- 260 м ниже Ново-Елховского поднятия. Выступы разделены глубоким прогибом, который трассируется в северозападном направлении. С одним из упомянутых выступов связано Нурлатское девонское нефтяное месторождение. Последнее контролируется одноименной девонской структурой. К данному моменту здесь из пашийских слоев получен мощный нефтяной фонтан. Водонефтяной контакт нефтяной залежи минус 1762 м, т. е. на 270 м ниже ВНК Ромашкино.
Из всех перечисленных выше структурных ступеней только Нурлатская находит отображение в структурном плане перми.
Безусловно погребенные девонские структуры, приуроченные к определенным структурным ступеням фундамента, в пределах восточного борта Мелекесской депрессии имеют большее распространение, чем это казалось раньше. И то, что они выявлены пока на отдельных участках, свидетельствует лишь о слабой изученности района.
В настоящее время разведчики не имеют достаточно обоснованной и проверенной методики поисков погребенных девонских структур и приуроченных к ним месторождений, что снижает эффективность разведочных работ и удорожает их стоимость. Учитывая, что структурные ступени в фундаменте и приуроченные к ним погребенные девонские поднятия часто не находят отображения в пермских отложениях, необходимо для изучения глубинного структурного плана привлечь геофизические методы разведки и в первую очередь сейсмику отраженных волн. Для повышения эффективности сейсмических работ необходимо комплексировать их с глубоким поисковым профильным бурением, которое давно проводится на восточном борту Мелекесской депрессии и дало положительные результаты. В дальнейшем считаем целесообразным расширить бурение поисковых скважин, закладывая их по профилям вкрест простирания восточного борта Мелекесской депрессии. Одновременно с этим в обязательном порядке осуществлять сейсмическое профилирование и в процессе работ увязывать результаты бурения с данными сейсмики. Тщательный анализ материала бурения и сейсмики позволит установить закономерности строения докембрийского фундамента, выявить зоны аномалийного залегания последнего и искать здесь погребенные девонские структуры. Одновременно с проведением указанного выше комплекса работ при поисках девонских структур, как и раньше, необходимо широко использовать данные структурно-картировочного бурения. Как известно, ориентируясь на пермские структуры, разведчики Татарии в прошлом открыли ряд нефтяных месторождений в девоне и карбоне, поэтому на ближайшие годы структурное бурение останется в комплексе геологопоисковых работ как один из методов подготовки площадей к промышленной разведке.
ЛИТЕРАТУРА
1. Губкин И.М. Учение о нефти. ГОНТИ, 1932.
2. КлещевА.И. Перспективы нефтегазоносности девонских отложений северных районов Татарской АССР. Сб. ВНИГНИ. Гостоптехиздат, 1958.
3. Троепольский В.И. и Эллернс С.С. О перспективах нефтеносности северной части Аксубаево-Мелекесской депрессии. Сб. ВНИГНИ. Гостоптехиздат, 1958.
4. Шпильман И.А. Некоторые положения разведки погребенных структур. Геология нефти и газа, 1959, № 1.
Татнефтегазразведка
Рис. 1. Схема геотектонического районирования юго-восточной части Татарии по фундаменту.
I - южный купол Татарского свода; II - восточный борт Мелекесской депрессии; 1- Акташско-Ново-Елховская структурная ступень; 2 - Черемшанско-Шешминская ступень; 3 - Верхне-Каменская ступень; 4 - Нурлатская ступень.
Рис. 2. Схематическая структурная карта восточного борта Мелекесской депрессии по кровле кыновских слоев верхнего девона.
I - площади, на которых выявлены нефтяные месторождения, приуроченные к погребенным девонским структурам; II - площади, перспективные для поисков нефтяных месторождений, связанные с погребенными девонскими структурами; 1,2,3,4 - структурные ступени.