Перспективы нефтегазоносности юга Куйбышевской области и Саратовского Заволжья
Ф. Ф. РЫБАКОВ
В строении юга Куйбышевской области и Саратовского Заволжья принимают участие палеозойские, мезозойские, третичные и четвертичные отложения. Кристаллический фундамент залегает на глубине от 1714 м на Обшаровской площади до 3128 м на Никольской и свыше 3780 м в восточных районах. Осадки древних немых толщ (бавлинская свита) на юге Куйбышевской области отсутствуют. В Саратовском Заволжье эти отложения (мощностью свыше 446 м) встречены пугачевской опорной скв. 10.
Структурно-тектонический план рассматриваемого района на протяжении ряда лет изучается структурным и глубоким бурением, а также всеми имеющимися геофизическими методами разведки. В результате структурного бурения по пермским отложениям были выявлены Обшаровская, Краснополянская, Филипповско-Спиридоновская, Колдыбанская, Кулешовская и другие дислокации. Вдоль восточной границы юга Куйбышевской области по мезозойским отложениям намечается Синесыртовская зона поднятий. В Саратовском Заволжье прослеживаются Пугачевская, Камелик-Чаганская, Степновская и Южно-Степновская дислокации. Краснополянская дислокация, по-видимому, прослеживается по направлению к Старой Порубежке, Колдыбанская по направлению к Рахмановке. В целом для юга Куйбышевской области намечается линейное простирание тектонических зон и дислокаций со ступенчатым погружением их на восток и юго-восток (рис. 1).
В морфологическом отношении наиболее выраженными являются Обшаровская, Безенчукская, Покровская, Краснополянская, Филипповско-Спиридоновская, Колдыбанская, Константиновская, Кулешовская, Пугачевская, Камелик-Чаганская, Степновская, Южно-Степновская. В общей сложности по оси выявленных тектонических дислокаций различными методами разведки установлено 90 структур.
Материалы глубокого бурения позволяют установить общие особенности тектонического строения рассматриваемого района. Бурением установлено, что терригенный девон залегает в Балаковско-Пугачевском районе на абсолютной отметке в среднем - 1400 м, на Обшаровской площади - 1606 м, Хворостянской - 1854 м, Степновской - 1968 м, Красавской - 2108 м, Никольской - 2840 м и Дергуновской - 2950 м. Региональное погружение пород палеозоя происходит на юго-восток под углом от 12 до 47' и осложнено серией тектонических дислокаций с крутыми крыльями, в основном обращенными в сторону погружения. Исключением являются Покровская, Филипповско-Спиридоновская и Краснополянская дислокации, у которых крутые крылья обращены на северо-запад. Полученный материал позволяет дать схему развития основных палеотектонических элементов, а это уже во многом облегчит решение проблемы нефтегазоносности палеозойских отложений рассматриваемого региона.
В нижнепалеозойское время Куйбышевское Заволжье представляло собой крупный свод с тремя возвышавшимися участками: Жигулевско-Пугачевским, Пилюгинским и Чаганско-Бузулукским. Этот свод окаймлялся на юге нижнепалеозойской Марксовско-Уральской и на севере Сергиевско-Кинельской впадинами, которые на востоке обе сливались с Уральской геосинклиналью. В этих впадинах отлагались терригенные и карбонатно-терригенные осадки. Так, по данным Бойнинской скважины в Москве разрез доживетских отложений на Саратовско-Московском участке впадины представлен темно-серыми глинами и аргиллитами мощностью 340 м, песчаниками и алевролитами до 70 м и мергелями около 20 м. У г. Сердобск мощность доживетских отложений растет и у г. Уральск она достигает больших размеров, если учесть, что отражающий сейсмический горизонт здесь фиксируется на глубине 8-10 км. На южном Урале, где происходит сочленение внутриплатформенных депрессий с геосинклиналью, среди нижнепалеозойских отложений очень часто фиксируются мощные пачки битуминозных глин, которые, надо полагать, вклинивались далеко на запад в пределы внутриплатформенных депрессий. В середине живетского и особенно в начале франского века большая часть нижнепалеозойского (Жигулевского и Оренбургского) свода начала опускаться под уровень моря. За счет разрушения возвышенных участков свода накапливалось большое количество песчано-глинистого материала. На отдельных участках моря в небольших прогибах создавались застойные условия, способствовавшие накоплению нефтематеринской органики. По данным П.С. Хохлова эти битуминозные породы в настоящее время (уже после генерации нефти) содержат до 7% органического вещества, в том числе и битума нефтяного ряда. В начале верхнефранского времени под уровень моря последним погружается Чапаевский возвышенный участок кристаллического фундамента, после чего область разрушения переносится далеко на запад в сторону Воронежского свода. Морской бассейн от среднефранского до лихвинского времени характеризуется накоплением карбонатных осадков: известняков, доломитов и реже мергелей. В конце или в турнейский век вдоль восточной окраины рассматриваемого региона начал намечаться меридиональный Камско-Кинельский прогиб, просуществовавший до тульского времени. Ось южного ответвления этого прогиба здесь, по-видимому, соответствует простиранию Синесыртовских возвышенностей. Этот прогиб, вероятно, занимает восточные части юга Куйбышевской области и Саратовского Заволжья и сложен песчаниками, алевролитами и глинами с прослоями известняков общей мощностью свыше 400 м. В нем, несомненно, были благоприятные условия для развития фации нефтематеринских пород.
На последнем этапе существования нижнекаменноугольного прогиба со стороны западного и восточного приподнятых участков (бортов) образовывались небольшие потоки рек, русловые накопления песчаного материала которых впоследствии оказались хорошими нефтеловушками (Покровка).
От верхнетульского и до нижнесакмарского времени превалирует режим мелководного открытого моря.
В верхнесакмарское время в Приуралье продолжает развиваться Предуральская депрессия, зародившаяся в начале пермского периода, а в Пугачевско-Чапаевском районе снова возрождается свод, который в артинский и кунгурский века значительно разрастается на восток, охватывая Присаратовский, Пугачевский, Чапаевский и Сергиевский районы. В верхнекунгурское время Предуральская депрессия сильно расширяется на юг, образуя так называемую Прикаспийскую впадину с мощным накоплением в ней каменной соли. Только в прибортовой ее зоне мощность каменной соли и ангидритов достигает свыше 1500 м (район г. Уральск).
Актюбинское Приуралье и Прикаспийская впадина в нижнепермский период представляли единый регион накопления нефтематеринской органики, превратившийся затем в единый бассейн нефте- и газообразования. В уфимское время и казанский век пермский свод продолжает существовать, незначительный прогиб намечается лишь в Приуралье. В татарский век свод разрастается на восток, особенно в триасовый период.
В триасе начинает формироваться мезозойская впадина, получившая наибольшее развитие в юрский период, в третичный период вновь сократившаяся до минимума. Для этого времени характерно образование Ульяновско-Саратовской синеклизы на месте бывшего пермского свода. Юрская впадина занимает территорию Прикаспийской низменности, в основном ее западную и южную части. Для нее также характерно развитие нефтематеринской фации, представленной сильно известковистыми глинами, богатыми органическим веществом. Осадки этой фации в пределах рассматриваемого района не получили благоприятных геологических условий, при которых они могли бы генерировать нефть, поэтому она осталась здесь по выражению И.М. Губкина как недоразвившейся нефтепроизводящей свитой, превратившись в битуминозные горючие сланцы. Для этой впадины характерно то, что в центре ее, соответствующем Эмбенскому нефтеносному району с промышленными нефтяными залежами, горючие сланцы почти не встречаются, а в бортовой и прибортовой зонах (юг Куйбышевской области и Саратовское Заволжье с северо-западной стороны и Устюрт с юго-восточной), напротив, битуминозные горючие сланцы имеют широкое распространение. Следовательно, в центре впадины с повышенными давлением и температурой юрские органогенные илы продуцировали нефть, за счет которой формировались нефтяные залежи Урало-Эмбенского нефтеносного района.
Из сказанного следует, что история геологического развития юга Куйбышевской области и Саратовского Заволжья отличается особенностями, имеющими большое значение для познания перспектив и условий формирования нефтяных и газовых залежей в этом районе.
Пугачевско-Чапаевский район на протяжении почти всего палеозоя представлял тектонический свод, причем в доживетское и верхнесакмарское время он являлся сушей - областью сноса, в среднепалеозойское время - областью несколько замедленного накопления осадков.
В мезокайнозое палеозойский свод превращается в синеклизу.
Характерным для всего района является также периодическое появление тектонических впадин, наиболее крупными из которых являлись нижнепалеозойская, нижнепермская и юрская и менее значительными нижнекаменноугольная и третичная. При этом направление впадин и прогибов периодически менялось с широтного на меридиональное.
Происходило периодическое развитие таких геологических условий, которые способствовали формированию нефтематеринских фаций с большим содержанием органики, приуроченных главным образом к тектоническим впадинам и прогибам. В пределах описываемой территории 5 раз создавались благоприятные условия для накопления органики, причем в трех случаях она превращалась в нефть, в четвертом - в горючие сланцы и местами в нефть и в пятом (последнем) - в бурые угли, богатые битуминозным веществом.
Благодаря развитию мощных отложений каменной соли в верхнем кунгуре, ангидритов в казанском ярусе и нижней перми и глин в мезозое рассматриваемые районы стали почти абсолютно закрытыми, что обеспечило сохранность нефтяных, нефтегазовых и газовых месторождений в данном районе. По степени закрытости этот район напоминает штат Оклахома в США.
Сложное геологическое развитие рассматриваемой территории, сопровождавшееся периодическим появлением крупных геотектонических элементов - сводов и впадин с меняющимися направлениями, сильно осложняло условия формирования нефтяных и газовых месторождений. В соответствии с особенностями геологического развития в каждом геологическом периоде, эпохе и веке создавались свои благоприятные структурные, литологические и стратиграфические ловушки, свое направление миграции нефти и газа, свои особенности нефтегеологического районирования.
В пределах рассматриваемого района по данным глубокого бурения нефте- и газопроявления были отмечены почти по всему разрезу, начиная с кристаллического фундамента и кончая третичными отложениями. Промышленные скопления нефти и газа получены из живетского яруса, пашийских и семилукских слоев, данково-лебедянского, малевского, упинского, черепетского, кизеловского, угленосного, тульского и веневского горизонтов, башкирского яруса, верейского, каширского и мячковского горизонтов.
Нефти или газопроявления были отмечены также в верхах кристаллического фундамента, в доживетских (бавлинских) отложениях, кыновских, евланово-ливенских и задоно-елецких, коханских, пшиогинских, мухановских и сорочинских слоях, подольском, тастубском и стерлитамакском горизонтах, калиновской, сосновской и большекинельской свитах, намюрском, касимовском и артинском ярусах. На Самарской Луке известны асфальтовые залежи в юрских отложениях, а в Заволжье асфальто- и газопроявления отмечены в подошве третичных (плиоценовых) образований. В целом из 46 стратиграфических подразделений, слагающих разрез, в 15 открыты промышленные нефтяные или газовые залежи и в 19 отмечены нефте- и газопроявления, представляющие практический интерес, и только в 11 горизонтах пока не встречены нефтепроявления. Однако отсутствие нефтепроявлений в этих 11 горизонтах можно объяснить отсутствием или недостаточностью отбора керна. По каротажному материалу эти горизонты характеризуются повышенной проницаемостью, что является благоприятным фактором для формирования в них нефтяных или газовых залежей. Кстати в районе Саратовского Правобережья многие из этих горизонтов являются промышленно - нефтеносными (рис. 2).
Такое столь широкое «рассеивание» нефти по разрезу могло произойти только в результате широкой миграции нефти и газа, продолжавшейся в несколько этапов на протяжении всей геологической истории данного района.
Наличие асфальтовой залежи в юрских отложениях на Самарской Луке и битумопроявления в верхнетретичных отложениях на р. Сок указывает на то, что последний этап формирования нефтяных залежей на юге Куйбышевской области за счет миграции нефти с юга и юго-востока относится к послеюрскому - верхнетретичному, местами к началу четвертичного времени. Наличие твердых битумов и асфальтовых пород в девонских отложениях, угленосном горизонте, башкирском ярусе и в нижней перми указывает на многоступенчатость миграции нефти
и газа на территории юга Куйбышевской области и Саратовского Заволжья. В первую стадию (ступень), относящуюся к доживетскому времени, нефтегазовая смесь мигрировала из области нижнепалеозойской Марксовско-Уральской впадины в сторону Чапаевско-Пугачевского, Пилюгинского и Чаганско-Вузулукского приподнятых участков кристаллического фундамента. Поэтому неудивительно, что в настоящее время не только в бавлинских отложениях (Пугачев), но и местами в кристаллическом фундаменте фиксируются нефте- или газопроявления (Красная Поляна). В последующие стадии миграции, в период от девона до верхнетретичного времени, формирование нефтяных, газонефтяных и газовых залежей происходило во всех горизонтах с благоприятными коллекторами. Во всех случаях основная масса нефти и газа мигрировала из депрессий и внутриплатформенных прогибов в прибортовые зоны и в область тектонических сводов.
Нам представляется, что при наличии почти единого водоносного горизонта во всей осадочной толще палеозоя и мезокайнозоя нефть и газ непрерывно мигрируют или всплывают все выше и выше, из одного водоносного горизонта в другой и все в более молодые и молодые геологические горизонты. Итак, вся эта сложная система миграции нефти и газа в мощной толще осадочных пород обусловила зональное нефтегазонакопление по отношению к областям нефте- и газообразования (впадинам и прогибам).
Первая зона является перспективной на газовые (в том числе и редкие газы) и частично нефтегазовые, вторая на нефтяные и газонефтяные и третья на нефтяные залежи.
Куйбышевский научно-исследовательский институт НП
Рис. 1. Геологический профиль по линии Самарская Лука-Уральск.
I - промышленная нефть; II - нефтепроявления; 1 - четвертичные+третичные отложения; 2- альб; 3 - апт; 4 - неоком; 5 - верхняя юра; 6- средняя юра; 7 - ромашкинская свита; 8 - тананыкская свита; 9 - бузулукская свита; 10 - кутулукская свита; 11 - неоген; 12 - малокинельская свита; 13 - аманакская свита; 14 - большекинельская свита; 16 - сокская свита; 16 - сосновская свита; 17 - гидрохимическая пачка; 18 - калиновская пачка; 19 - уфимская свита; 20 - верхний кунгур: 21- нижний кунгур; 22 - артинский ярус; 23 - стерлитамакский горизонт; 24 - тастубский горизонт; 25 - султангуловский горизонт; 26 - верхний карбон; 27 - мячковский горизонт; 28- подольский горизонт; 29 - каширский горизонт; 30 - верейский горизонт; 31 - башкирский ярус; 32 - намюрский ярус; 33 - серпуховский подъярус; 34 - окский подъярус; 35 - тульский горизонт; 36 - угленосная свита; 37 - турнейский ярус; 38 - фаменский ярус; 39 - верхне- и среднефранский подъярус; 40 - нижнефранский подъярус; 41 - живетский ярус; 42 - кристаллический фундамент; 43 - шугуровские слои; 44 - кыновские слои; 45 - пашийские слои; 46 - живетский ярус.
