Битуминологическая характеристика терригенных отложений девона западной Башкирии
Н. П. Егорова, Н. И. Васильева, Н. С. Устюжанина
Для получения битуминологической характеристики терригенных отложений девона люминесцентно-битуминологическим методом исследовано 2940 образцов: из такатинского горизонта 67 образцов, из бийского - 277, старооскольского - 554, муллинского - 656, пашийского - 604, кыновского - 783. Изучено 65 разрезов скважин площадей: Федоровской, Стерлибашевской, Ишимбаевской, Аксаковской, Белебеевской, Шкаповской, Усень-Ивановской, Балтаевской, Константиновской, Серафимовской, Леонидовской, Туймазинской, Бакалинской, Чекмагушской, Старо-Петровской, Надеждинской, Дюртюлинской, Чесноковской, Культюбинской, Куш-Кульской, Бураевской, Орьебашской, Калтасинской, Касевской, Югомашской.
Люминесцентно - битуминологический анализ проводился по методике В.Н. Флоровской (Флоровская В. Н. Люминесцентно-битуминологический метод изучения и поисков нефтяных месторождений. Гостоптехиздат, 1954.).
Терригенная толща девона представлена серией чередующихся пластов аргиллитов, алевролитов, песчаников и известняков. Карбонатность разреза увеличивается в юго-восточном направлении от Татарского свода в сторону моноклинального склона платформы, где все горизонты, кроме пашийского и такатинского, почти целиком сложены карбонатными породами.
Результаты исследований позволили сделать следующие выводы.
1. Среднее содержание битума по разрезу терригенной толщи меняется. Так, в такатинском горизонте содержание битума в породах обычно измеряется сотыми и тысячными долями процента, а во всех вышележащих горизонтах, где количество битума более постоянное, - сотыми долями процента, за исключением бийского горизонта юго-востока платформы (где оно превышает сотые доли процента). Наименьшее содержание битума для большинства горизонтов отмечено в районе Башкирского свода.
2. Качественная характеристика битума разнообразная. При этом устанавливается зависимость характера битуминозности, во-первых, от влияния нефтяных залежей, во-вторых, от количества битума в породе и, в-третьих, от литологии пород, содержащих битум.
Так, в аргиллитах и алевролитах всех горизонтов чаще встречается маслянистый и реже осмоленный битум; в песчаниках (при содержании битума от сотых долей процента и выше) битум смолистый и смолисто-асфальтеновый. Количество маслянистого битума редко превышает тысячные доли процента.
В известняках, также, как и в песчаниках, битум смолистый и смолисто-асфальтеновый при высоком его содержании, а при низком - маслянистый и осмоленный.
Отмечено также, что в алевролитах и в аргиллитах, перекрывающих нефтяные залежи с легкой нефтью, как правило, встречается маслянистый битум (Белебей, Аксаково, Шкапово и др.). В то же время эти литологические разности пород над залежью тяжелой нефти (Чекмагуш, Куш-Куль) характеризуются преобладанием в разрезе тяжелого битума.
3. При переходе от одного нефтеносного района к другому качество битума меняется. По соотношению различных типов битума в аргиллитовых породах старооскольского, муллинского, пашийского, кыновского горизонтов выделяются следующие зоны.
Татарский свод, где почти во всех изученных образцах присутствует маслянистый битум; склон Татарского свода и южная часть Бирской седловины; здесь увеличивается количество образцов (до 20-50%), содержащих тяжелый битум; северная часть Бирской седловины и Башкирский свод, характеризуется преобладанием маслянистого битума.
Распределение битума по качеству в аргиллитах всех рассмотренных горизонтов, по нашему мнению, можно объяснить разными причинами, одна из них - различное соотношение литологических разностей. Замечено, что в интервалах чередования нефтеносных и водоносных песчаников с алевролитами и аргиллитами последние, как правило, содержат легкий маслянистый битум.
Присутствие легкого битума в породах обычно объясняют его миграционным характером. Если учесть повышенное содержание органического углерода в породах, обстановку осадконакопления и довольно высокую и повсеместную битуминозность пород, то можно сказать, что по своему характеру битум вряд ли во всех случаях и полностью является вторичным. Здесь, вероятно, сказывается воздействие на пестроту первичной битуминозности вторичной, связанной с миграцией легких углеводородов (как наиболее подвижных компонентов) из залежей в прилегающие слабопроницаемые породы.
Появление маслянистого битума в аргиллито-алевролитовых разностях, залегающих среди водоносных песчаников и над ними, в разрезах скважин, находящихся близ контура нефтеносности, можно объяснить наличием в законтурных и подошвенных водах растворенных легких углеводородов (растворимость их выше, чем тяжелых), которые мигрируют в прилегающие породы и создают наблюдаемую картину распределения маслянистого битума по разрезу.
Следовательно, с увеличением количества и мощности песчаных прослоев увеличивается процент образцов, содержащих маслянистый битум. По-видимому, этим обстоятельством, а также наличием залежей сравнительно легкой нефти во всех песчаных пластах Татарского свода (Туймазинский и Серафимовский районы) объясняется преобладание легкого битума (маслянистого, иногда осмоленного) в аргиллитовых породах всех горизонтов.
Возможно, тот же фактор (увеличение количества песчаных прослоев) оказывает влияние и на характер битума в пределах Башкирского свода и северной части Бирской седловины.
Кроме того, наличие поднятия в области Башкирского и Татарского сводов на протяжении всей истории формирования терригенной толщи девона и более позднего времени, очевидно, обусловливает преобладание битума эпигенетического характера, проникшего при боковой миграции из прилегающих впадин.
Песчанистость разреза терригенной толщи уменьшается в пределах Бирской седловины и моноклинального склона, вместе с этим уменьшается и количество маслянистого битума. К тому же обстановка осадконакопления в пределах указанной зоны была более восстановительной, чем на Татарском своде, и тектонически данный район на протяжении всей геологической истории был относительно погружен и играл роль нефтесборной площади.
УФНИИ
Рисунок Схемы изменения качества битумов в аргиллитах:
а - старооскольского (I - зоны преобладающего распространения маслянистого битума; 2 - зона, характеризующаяся содержанием тяжелого битума в 40-67 % изученных образцов); б - муллинского (1 - зона преобладающего распространения осмоленного битума; 2 - зона, характеризующаяся наличием тяжелого смолистого битума в 16-50% изученных образцов; 3 - зона преобладающего распространения маслянистого битума) и в - пашийского (1 - зоны преобладающего распространения маслянистого битума; 2 - зона преобладающего распространения тяжелого битума) горизонтов.
I - Предуральская депрессия; II - юго-восточный склон Русской платформы; III - Башкирский свод; IV- краевая часть Башкирского свода; V - Бирская седловина; VI - Татарский свод; VII - краевая часть Татарского свода.