К оглавлению

Об условиях формирования нефтяных залежей в пашийских слоях Большекинельской флексуры

В.Г. Кузнецов

Одно из условий образования нефтяных залежей - наличие на пути миграции углеводородов ловушек, в которых происходит аккумуляция этих углеводородов. В районах, где имеются региональные нефтегазоносные толщи, ведущим фактором образования отдельных залежей являются ловушки.

Большекинельская флексура расположена на северном склоне Оренбургского свода и в пределах описываемой территории имеет запад-северо-западное - восток-юго-восточное простирание. Дислокация осложнена рядом локальных поднятий. Наиболее изученные из них - Красноярское, Заглядинское, Султангуловское, Тарханское. Юго-западное крыло дислокации крутое (до 10°), северо-восточное - пологое (не более 1°). При сопоставлении структурных карт (При построении карт были использованы данные более 70 скважин, однако для упрощения графики они не нанесены на карты. Сечение изолиний также увеличено.) флексуры по кровле пашийских слоев и нижнеказанского подъяруса видно, что структурные планы этих отложений совпадают.

Небольшие смещения сводов поднятий по глубоким горизонтам в сторону пологих крыльев не превышают 0,5-1 км. При этом амплитуды Заглядинского и Тарханского поднятий уменьшаются с глубиной, амплитуда Красноярского поднятия не изменяется, а Султангуловского увеличивается с глубиной (таблица).

Амплитуда поднятия, м	Красноярка	Заглядино	Султангулово	Тарханы
По кровле нижнеказанского подъяруса	15	35	25	30
По кровле пашийской свиты	15	15	35	20

Амплитуда крутого крыла с глубиной непрерывно возрастает. Это хорошо иллюстрируется увеличением превышения отметок сводовых скважин по отношению к скважинам, расположенным на погруженном юго-западном крыле. Например, для сводовой скв. 120 и скв. 123 на погружении Тарханского поднятия превышение (в метрах) составляет:

по кровле пашийских слоев	299
» » тульского горизонта	153
» » верейского »	133
» » нижнеказанского подъяруса	25

Такие же данные приводит Л.Н. Розанов для флексуры в районе Султангуловского участка [2]. Пашийские слои насыщены нефтью во всех четырех поднятиях, однако на Тарханской площади более высокий и крупный Восточный купол оказался водоносным, в то время как в меньшем Западном в этих слоях залегает нефть.

Применение метода суммарных мощностей позволяет определить время заложения Большекинельской флексуры и связанных с ней локальных поднятий, а также выяснить в общих чертах их тектоническое развитие.

Анализ карт мощностей последовательно от кровли пашийских слоев до кровли тульского и Верейского горизонтов и нижнеказанского подъяруса позволил проследить положение основного продуктивного горизонта в эпохи наибольшей тектонической активности, когда, как известно, перестраивались структурные планы. Принятые границы не являются эрозионными, и поэтому исключается влияние погребенного рельефа.

Для Большекинельской дислокации к концу тульского времени (рис. 1, а) характерен флексурообразный перегиб на юго-западном крыле, особенно четко он прослеживается на Тарханской и частично Красноярской площадях. На Султангуловской и Заглядинской площадях из-за недостатка данных можно лишь предположить существование этого перегиба. Характер распределения мощностей не дает основания выделять структурные поднятия, однако общая тенденция увеличения мощностей в сводах позволяет говорить об отсутствии в это время антиклинальных складок. Исключением является Султангуловский участок, западная часть которого уже в тульское время начала оформляться как поднятие с амплитудой до 13 м.

Структурный план к концу верейского времени сохраняется без коренных изменений (рис. 1, б), продолжается формирование флексуры вдоль всего описываемого участка; на Заглядинском и Тарханской участках своды будущих поднятий испытывают интенсивное прогибание; продолжает формироваться Султангуловское поднятие, захватывая большую территорию, при чем его амплитуда по пашийским слоям к этому времени достигает 30 м. В то же время начинает образовываться Восточный купол.

Характер тектонических движений меняется в верхнепермское время (рис. 1, в), что приводит к существенной перестройке структурного плана. Оформляются Заглядинское и Тарханское (Западный купол) поднятия.

Таким образом, к концу нижнеказанского века были сформированы основные антиклинали Большекинельской флексуры. Из-за недостатка данных не выяснено время замыкания Красноярского поднятия, однако к описываемому периоду структурный подъем, по-видимому, уже существовал, только был смещен к северу от пробуренных скважин.

Непостоянство мощностей, обусловленное многочисленными размывами верхнепермских пород и вторичными изменениями гидрохимической пачки, не позволяют проследить развитие флексуры в более поздние этапы, однако данные о распределении мощностей по профильному разрезу вкрест простирания Восточного купола Тарханского поднятия показывают, что образование северного крыла началось в конце казанского века.

Формирование Большекинельской дислокации как флексуры начинается с девона и продолжается в карбоне и перми, что обусловливает увеличение угла наклона слоев с глубиной. Фиксируемое геофизическими методами пространственное совпадение флексуры и древнего раскола в фундаменте имеет, по-видимому, причинную связь.

Локальные поднятия различны по своему генезису и времени заложения. Султангуловское поднятие (Западный купол) характеризуется древним заложением и устойчивым развитием, являясь возрожденной структурой. Поэтому более глубокие горизонты имеют большие углы наклона. Заглядинский и Тарханский участки начинают оформляться как структурные поднятия лишь в пермское время, развиваясь на фоне ранее существовавших прогибов. Эти «структуры инверсии» характеризуются увеличением амплитуды в верхних горизонтах. Красноярское поднятие формировалось на фоне спокойной моноклинали, поэтому его амплитуда по всем горизонтам почти не изменяется.

Образование большинства локальных поднятий происходит довольно быстро. Этим, в частности, объясняется совпадение структурных планов по различным горизонтам. Смещение сводов с глубиной в сторону пологого крыла не превышает возможного смещения, обусловленного региональным увеличением мощностей к югу.

На основании изложенного выше следует несколько изменить терминологию и назвать Большекинельскую дислокацию флексурой, а не валом, ибо понятие «вал» в данном случае отражает лишь морфологическую общность локальных поднятий, различных по времени заложения и характеру развития.

Следует отметить, что первое поднятие возникло в районе Султангулова еще в девоне, затем к концу нижнеказанского века оформляются Красноярское, Заглядинское и Тарханское (Западный купол) поднятия, в верхнеказанское время начинается образование Восточного купола Тарханского поднятия, т. е. происходит своеобразное перемещение структурообразования от центральной части дислокации к ее краям. Окончательно оформились Большекинельская флексура и локальные поднятия, связанные с ней, в последующее время, однако основной структурный план сохранился, по-видимому, с верхнепермского времени. К выводам о длительном развитии флексуры и верхнепермском возрасте образования северных крыльев локальных структур недавно пришел И.А. Шпильман [3].

Полученные данные о развитии локальных поднятий позволяют в общих чертах представить условия образования нефтяных залежей. Считается, что формирование залежей в пашийских слоях происходило в девонский период и локальные поднятия уже полностью оформились в девоне и перестали развиваться в последующее время, поэтому контур нефтеносности совпадает с последней замкнутой изогипсой [2]. Это предположение неверно, так как, во-первых, невозможно представить, что поднятия, примерно одинаково выраженные по всем стратиграфическим горизонтам, могут образоваться лишь в результате движений девонского периода; во-вторых, приведенные данные показывают, что, несмотря на региональную миграцию углеводородов в девоне [1, 2 и др.], нефтяные залежи не могли образовываться из-за отсутствия ловушек. Небольшая залежь могла возникнуть лишь на Султангуловском участке. Остальные залежи, по-видимому, начали формироваться лишь в верхнепермское время, когда впервые появились Красноярское, Заглядинское и Тарханское (Западный купол) поднятия. Одновременно могло происходить и пополнение Султангуловской залежи.

Указанный путь формирования залежей отразился на составе и свойствах нефтей. Наиболее своеобразной должна быть нефть Султангуловской залежи, представляющая собой продукт смешения нефтей двух различных миграций и отчасти Заглядинской залежи, которая в этап основного нефтенасыщения (начало верхней перми) была тесно связана с Султангуловским поднятием. Изменение удельного веса и вязкости нефтей и второй солености воды, являющейся показателем метаморфизации солевого состава вод, показано на рис. 2. Нефть Султангуловской площади имеет большой удельный вес, повышенную вязкость и пониженную величину второй солености вод. Это легко объяснить, если учесть, что Султангуловская нефтяная залежь хотя бы частично существовала уже в девоне.

Небольшие размеры ее благоприятствовали интенсивному окислению нефти, а, следовательно, и ее утяжелению. На окисление нефти водами указывает тесная связь удельного веса нефтей с метаморфизацией вод.

Если высказанные предположения о перемещении структурообразования и времени миграции углеводородов правильны, то этим можно объяснить отсутствие нефти в Бугурусланском и Калиновском поднятиях, расположенных к западу от Красноярского, что снижает перспективы нахождения «большой» нефти к востоку от Тарханского поднятия. Значительно больший интерес, как уже отмечалось [3], представляет область возможных поднятий, расположенных вдоль юго-западного крутого крыла дислокации, образование которых связано с развитием флексуры. Эти поднятия могли служить ловушками уже в девонское время, что повышает их перспективность.

ЛИТЕРАТУРА

1. Раабен В.Ф. Вероятное время миграции девонской нефти в пределах Урало- Поволжья. Геология нефти, 1958, № 6.

2. Розанов Л.Н. История формирования тектонических структур Башкирии и прилегающих областей. Труды УфНИИ, вып. 1. Гостоптехиздат, 1957.

3. Шпильман И.А. Условия формирования Большекинельского вала и перспективы поисков нефти и газа в прилегающих районах. Геология нефти и газа, 1959, № 12.

ЦНИЛ треста Оренбургнефтегазразведка

Рис. 1. Палеоструктурные схемы пашийских слоев Болыпекинельской флексуры

а - к концу тульского времени; б - к концу верейского времени; в - к концу нижнеказанского века; г - современное положение; ... - контур нефтеносности.

Рис. 2. График изменения удельного веса, вязкости нефти, второй солености воды месторождений Большекинельской дислокации.

1 - вязкость нефти, сантистоксы; 2 - удельный вес нефти d₄²⁰; 3 - вторая соленость.