О геологическом строении и перспективах нефтеносности юга Коми-Пермяцкого национального округа
И. М. Юрчук
До постановки глубокого разведочного бурения восточная часть Коми-Пермяцкого национального округа (северо-запад Пермской области) рисовалась в виде Камского свода, а западная - в виде Верхнекамской впадины (рис. 1).
На карте по нижнепермским - артинским отложениям Камский свод выглядит как огромный структурный выступ меридионального простирания. Восточная граница свода проводилась по восточному борту Русской платформы, западная - примерно по меридиану 54° 30'. Южнее долины р. Иньва свод ограничен Чермозской седловиной. Северная граница свода, по-видимому, находится за пределами Пермской области. По данным построения свод сохраняется и в каменноугольных отложениях, но его осевая часть относительно артинских отложений смещается к западу. По девонским отложениям свод вырисовывается менее четко.
Наличие Камского свода и наметившихся Кудымкарского и Майкорского валов, а также перспективность их (по общим геологическим данным) в нефтеносном отношении обусловили постановку глубокого разведочного бурения с целью выяснения существования Камского свода по нижележащим стратиграфическим горизонтам каменноугольной и девонской систем и изучения нефтегазоносности разрезов северо-востока Пермской области.
Так, в апреле 1959 г. на юге Коми-Пермяцкого национального округа на Кудымкарском поднятии одноименного вала для поисков нефти в каменноугольных и девонских отложениях начато площадное глубокое разведочное бурение.
Для решения общих геологических задач регионального характера был запроектирован профиль глубоких разведочных скважин по линии Верхняя Иньва - Майкор через южное окончание Камского свода (рис. 2). Профильные скважины пробурены на структурах третьего порядка: на Верхне-Ипьвенской (намечаемой по данным электроразведки), Кудымкарской, Купросской, Майкорской (намечаемых по данным структурно-поискового бурения) антиклиналях.
Глубокое разведочное бурение 1959-1960 гг. на юге Коми-Пермяцкого национального округа дало следующие результаты.
Кудымкарская площадь
Здесь пробурено шесть скважин средней глубиной 2200 м.
В результате геологоразведочных работ выяснено геологическое строение и нефтеносность всех вскрытых пород до бавлинской (казанлинской) свиты нижнего девона - кембрия включительно. Сделана предварительная стратиграфическая разбивка геологического разреза, который наиболее близок к изученному разрезу Бородулинской опорной скважины, как показано на рис. 2.
Свита «А» представлена в верхней части плотными ангидритизированными карбонатными породами, в нижней части (верейский горизонт) преобладают глины с маломощными прослоями плотных карбонатных осадков, коллекторы отсутствуют. Подошва верейского горизонта и кровля башкирского яруса - окремнелые породы.
Мощность яснополянского подъяруса нижнего карбона сильно сокращена. Терригенная часть его составляет 10-12 м. Мощность песчаных прослоек, залегающих на площади линзами, 1,5 м. Сталиногорский горизонт в разрезе точно не установлен. Терригенные отложения подстилаются песчаниковидными доломитами.
В терригенных отложениях девона можно выделить пять пластов песчаников суммарной мощностью до 50 м с хорошими коллекторскими свойствами.
Таким образом, в разрезе юго-западной части Камского свода, на Кудымкарском поднятии, установлены мощные песчаные коллекторы в терригенных отложениях девона, а в яснополянском подъярусе и отложениях среднего карбона нет благоприятных коллекторов для аккумуляции нефти.
Глубоким разведочным бурением подтверждено Кудымкарское поднятие - антиклиналь почти меридионального простирания с пологим восточным и более крутым западным крылом. Причем структурные формы по пермским, каменноугольным и девонским отложениям, по-видимому, совпадают. Это. позволяет предполагать, что Кудымкарское поднятие молодое и образовалось в верхнепермское время или несколько позднее. Следует отметить, что поднятие подтверждается электроразведкой по опорному электрическому горизонту (-200 м), сейсморазведкой и структурно-поисковым бурением по кровле иреньского горизонта нижней перми.
Прямые признаки нефти в отложениях, обнажающихся на дневной поверхности, не обнаружены. По данным глубокого разведочного бурения на площади отмечается три нефтеносных интервала.
В трех присводовых скважинах (скв. 2, 3 и 4) при проходке низов башкирского яруса в шламе отмечены кусочки мелкокристаллического известняка, слабо насыщенного нефтью. В хлороформе вытяжка светло-коричневая.
В нижнем карбоне в яснополянском подъярусе в скв. 4 встречен мелкозернистый песчаник (1,5 м). Интервал не испытывался, так как нефть густая, тяжелая и залегание нефтесодержащего пласта явно местного линзовидного характера.
В девоне нефтепроявления отмечены в песчанике кыновского горизонта, залегающем под карбонатными породами. При испытании интервала 1999-2003 м в скв. 1 получен приток минерализованной воды удельного веса 1,175 с небольшим количеством тяжелой, сернистой нефти с высоким содержанием смол.
По керну отмечена слабая битуминозность пород среднего карбона, карбонатной части фаменского и франского ярусов.
Таким образом, на Кудымкарском поднятии выявлены три нефтесодержащих интервала. Промышленное значение их невелико, так как нефть находится в маломощных пластах, залегающих небольшими линзами с плохими коллекторскими свойствами (яснополянский подъярус, средний карбон), в кыновских слоях в пласте, залегающем линзой в своде, нефть тяжелая, сернистая.
Следовательно, юго-западная часть Камского свода бедна коллекторами и нефтепроявлениями в каменноугольных отложениях (нижний и средний карбон) и высоко перспективна для поисков нефти в девонских отложениях.
Верхне-Иньвенская площадь
Эта площадь подготовлена только электроразведкой по опорному электрическому горизонту (-200 м) и пробурена одна скв. 10, вскрывшая верхнебавлинские (казанлинские) отложения.
Разрез среднего и нижнего карбона (предполагаемые продуктивные горизонты) сходен с кудымкарским, хорошие коллекторы здесь также не выделяются. В девонских отложениях отмечены четыре пласта песчаников с хорошими коллекторскими свойствами общей мощностью до 68 м, т. е. на 18 м больше, чем на Кудымкарской площади.
В тектоническом отношении Верхне-Иньвенская скважина в сравнении с Кудымкарскими скважинами по среднекаменноугольным отложениям ниже на 50 м, а по нижнекаменноугольным (тульским) и девонским (кыновским) находятся на таких же гипсометрических отметках.
Следовательно, представление о западной границе Камского свода меняется. Если раньше считалось, что Верхне-Иньвенская площадь расположена в Верхнекамской впадине, то данные скв. 10 показывают, что по башкирским отложениям сводовая часть отмечена по Кудымкарскому валу, а по нижнекаменноугольным и девонским отложениям она смещена к западу и находится западнее Верхней Иньвы или между Верхней Иньвой и Кудымкаром.
Нефтепроявления во вскрытом разрезе не обнаружены.
Купроская площадь
Здесь пробурена скв. 9 с забоем 2330,1 м в отложениях верхнебавлинской (казанлинской) свиты нижнего девона - кембрия.
Разрез площади вскрыт от татарских (верхняя пермь) до бавлинских (казанлинских) отложений. По предварительной стратиграфической разбивке предполагаемые продуктивные горизонты представлены отложениями среднего карбона, аналогичными таковым на Кудымкарской площади и той же мощности; терригенной частью яснополянского подъяруса (11 м), в верхах которой чередуются аргиллиты, алевролиты, карбонатные породы и песчаники. Ниже по разрезу выделяется пласт кварцевого, мелкозернистого водоносного песчаника мощностью до 6 м, который подстилается аргиллитами с прослоями алевролитов общей мощностью 11 м.
Терригенная часть девона в верхней части (кыновский и пашийский горизонты) представлена аргиллитами, алевролитами с тремя прослойками песчаников общей мощностью до 10 м. Разрез сложен более плотными породами, чем на Кудымкарском поднятии. В живетских отложениях отмечен сплошной пласт песчаника (до 25 м). В эйфельском ярусе также выявлен один пласт песчаника (до 8 м).
Следовательно, в девонских отложениях Купросской площади песчаные коллекторы более плотные, чем на западе.
Нефтепроявления (кроме незначительных в шламе из низов башкирского яруса) во вскрытом разрезе не обнаружены.
Таким образом, на Купросской площади перспективными можно считать отложения яснополянского подъяруса. Коллекторы имеются и в девоне. На древних структурах в девонских отложениях, возможно, будут встречены нефтяные залежи. Для поисков структур здесь проводится структурно-поисковое бурение.
Майкорская площадь
Майкорское поднятие расположено в юго-восточной части Камского свода.
Первая скв. 6 попала на юго-западную периклинальную часть поднятия. Из-за полного ухода промывочной жидкости в низах фаменского яруса (коэффициент поглотительной способности около 40) скважина доведена лишь до отложений пашийского горизонта верхнего девона (2345,2 м). На основании полученных благоприятных данных о нефтеносности заложена еще одна скв. 8, которая остановлена в отложениях фаменского яруса при забое 1956 м.
На поднятии вскрыты отложения от верхнепермских до пашийских. Сделана предварительная стратиграфическая разбивка вскрытого геологического разреза. Отложения среднего карбона представлены теми же породами и той же мощности, что и на Кудымкарском поднятии, только более плотными. Коллекторские свойства пород плохие.
Отложения яснополянского подъяруса Майкорского поднятия иные, чем на юго-западе. В карбонатных породах тульского горизонта много нефтепроявлений. Терригенная часть Тульского и кровля сталиногорского горизонтов представлены чередованием аргиллитов, алевролитов и маломощных прослоев песчаника, насыщенного нефтью.
В сталиногорском горизонте отмечается пласт песчаника мощностью 18 м (скв. 6) и 12 м (скв. 8). Плотные разности песчаника, отобранные грунтоноской, имеют открытую пористость до 24%, проницаемость 497 миллидарси (при параллельной ориентировке).
Подстилающие этот горизонт породы представлены однородными углистыми аргиллитами с вкраплениями пирита.
В отличие от юго-запада на юго- востоке Камского свода в яснополянском подъярусе имеется мощный песчаный пласт (12-18 м) с хорошими коллекторскими свойствами.
Вскрытая часть терригенных отложений девона на Майкорском поднятии (кыновский и пашийский горизонты) представлена очень плотными породами (зеленовато-серыми аргиллитами, алевролитами и сливными, перемятыми кварцевыми песчаниками), аналогичными породам предгорного прогиба. Эти песчаники не могут служить хорошими коллекторами для нефти.
Таким образом, в юго-восточной части Камского свода во вскрытой части терригенных отложений девона мало коллекторов и, по-видимому, этот район, так же как и южные районы Пермской области, примыкающие к Предуральскому прогибу, малоперспективен для поисков нефти в девонских отложениях.
По двум пробуренным скв. 6 и 8 четко отбивается западное крыло Майкорского поднятия, на котором с глубиной увеличиваются углы падения пород.
Прямых признаков нефти в отложениях, выходящих на дневную поверхность, на Майкорском поднятии не обнаружено. В результате бурения первых двух глубоких разведочных скважин установлены два нефтеносных интервала: в низах башкирского яруса в шламе наблюдалась слабая нефтенасыщенность отдельных кусочков известняка (вытяжка в хлороформе светло-коричневая); в яснополянском подъярусе в карбонатных отложениях тульского горизонта в алевролитах и маломощных прослойках песчаников сталиногорского горизонта по керну отмечены обильные нефтепроявления.
Песчаный пласт сталиногорского горизонта на Майкорском поднятии нефтеносен и, вероятно, представляет собой узкую, но довольно длинную нефтяную сводовую залежь.
При испытании интервала 1767-1776 м в скв. 8 получен приток фонтанной нефти с оптимальным дебитом 105 м3/сутки через 7-миллиметровый штуцер. Газовый фактор 20 м3/т.
Выводы
Отложения среднего карбона (свита «А») на юге Коми-Пермяцкого округа представлены повсеместно одними и теми же породами - ангидритизированными доломитами и известняками и глинистым верейским горизонтом. Известняки башкирского яруса в кровле окремнелые. Мощность отложений среднего карбона не меняется. Среднекаменноугольные отложения представлены плохими коллекторами. По всей площади отмечены очень слабые нефтепроявления в низах башкирского яруса; следовательно, среднекаменноугольные отложения, по- видимому, не перспективны для поисков нефти.
Мощность и литология отложений яснополянского подъяруса нижнего карбона значительно меняются. Так, на Майкорском поднятии мощность терригенной части подъяруса до 47 м, на Купросской площади до 28 м, на Кудымкарской и Верхне- Иньвенской до 10-12 м.
Таким образом, с востока на запад терригенная часть яснополянского подъяруса и вместе с ней нефтяной песчаный пласт выклиниваются; на Майкорском поднятии мощность нефтяного пласта 18 м, на Купросском мощность песчаного пласта 6 м, а на Кудымкарском и западнее он вообще отсутствует.
Меняется с востока на запад и литология пород, подстилающих сталиногорский горизонт. Так, на востоке они представлены терригенными отложениями Малиновского надгоризонта (12 м), в Купросе их мощность уменьшается, появляются прослои карбонатных пород, а на Кудымкарском поднятии и западнее они отсутствуют, им соответствуют песчаниковидные доломиты (возраст не определен).
Хорошие коллекторы есть в яснополянском подъярусе нижнего карбона на востоке, а на западе они не обнаружены.
В юго-западной части Камского свода, на Майкорском поднятии, открыто нефтяное месторождение в яснополянском подъярусе.
К западу от Майкорского вала на Купросской площади при наличии структур третьего порядка обнаружение нефти наиболее вероятно в отложениях яснополянского подъяруса, где они залегают на 100 м выше, чем на Майкорском месторождении.
Район Кудымкара (юго-западная часть свода) бесперспективен для поисков нефти в нижнекаменноугольных отложениях, так как там отсутствуют коллекторы.
Возможность обнаружения нижне- каменноугольной нефти западнее приподнятой зоны в районе Кунроса связана с литологическим выклиниванием в этом направлении песчаных сталиногорских коллекторов и с их более высокими, чем на Купрос-Майкоре, гипсометрическими отметками. Такие условия отмечаются и юго-восточнее Кудымкара.
Терригенные отложения девона также различны по характеру и мощности. На востоке (район Май- кора) они, по-видимому, представлены плотными породами. Западнее в девонских отложениях появляются хорошие коллекторы. Так, уже на Купросской площади есть пласт песчаника до 25 м в живетских отложениях с хорошими коллекторскими свойствами. Пашийские и кыновские отложения представлены более плотными породами и песчаными коллекторами. Общая мощность песчаных коллекторов девона на Купросской площади до 43 м.
На Кудымкарской площади в разрезе терригенных отложений девона выявлены хорошие мощные (до 50 м) коллекторы-песчаники. Во вскрытой части терригенных отложений девона на Верхне-Иньвенской площади отмечены коллекторы общей мощностью до 68 м. Таким образом, в девонских отложениях на западе содержатся лучшие и более мощные коллекторы, чем на востоке.
К западу от Майкорского вала перспективность девонских отложений возрастает, так как уже на Купросской площади в девоне отмечены коллекторы суммарной мощностью до 43 м.
Наличие на Кудымкарской площади мощных коллекторов-песчаников в девоне (до 50 м) и нефтепроявлений в кыновских слоях позволяет считать западные районы Камского свода высокоперспективными для поисков девонской нефти. Если в западных районах будут выявлены древние ловушки, то они должны содержать нефть.
Наличие мощных коллекторов-песчаников и нефтематеринских бавлинских отложений с нефтепроявлениями в соседней Бородулинской опорной скважине, близость к западному борту Камского свода, при формировании которого в прибортовой части в осадочной толще возникли микро- и макротрещины - все это создает условия, благоприятные для образования литологических залежей.
Поиски девонской нефти в западной части описываемого района следует считать перспективными и потому, что здесь должны быть большие структуры в отличие от узких структур на востоке.
Особый интерес представляют бавлинские отложения мощностью примерно 1500 м, в которых отмечены нефтепроявления в близлежащих районах (Бородулино, Северокамск).
На основании полученных данных по тектонике юга Камского свода (см. рис. 2) можно отметить, что самая высокая часть Камского свода по пермским и среднекаменноугольным отложениям расположена на Кудымкарском поднятии. Скважинами Кудымкара и Майкора хорошо прослеживается восточный склон свода с наметившимся Майкорским валом и приподнятой зоной в районе с. Купрос. В восточной части положительные структуры третьего порядка узкие, к западу размер их увеличивается. Западный борт свода пока не установлен.
По пермским и башкирским отложениям сводовая часть, по-видимому, проходит по Кудымкарскому валу. По нижележащим отложениям она смещается на запад.
Мощности стратиграфических горизонтов возрастают с запада на восток за счет увеличения мощностей в основном пермских, верхне- и среднекаменноугольных отложений. Наиболее выдержана мощность нижнекаменноугольных отложений.
Мощность интервалов от тульского до кыновского горизонта увеличивается с запада на восток, но менее заметно, чем мощность пермских, верхне- и среднекаменноугольных отложений, в том же направлении уменьшается мощность терригенных отложений девона.
Все изложенное выше указывает на то, что Камский свод образовался в результате неоднократных тектонических движений, наиболее интенсивных в пермское, средне- и верхнекаменноугольное время.
Контора разведочного бурения № 3 треста Пермьнефтеразведка
Рис. 1. Тектоническая схема Прикамья.
I - Верхнекамская впадина; II - Чермозская седловина; III - Камский свод; IV - его южная вершина; V - Кудымкарский вал; VI - Соликамская депрессия; VII - Майкорский вал; VIII - Васильевский вал; IX - Краснокамско-Полазнинский вал.
Рис. 2. Схематический геологический профиль по линии Верхняя Иньва - Майкор.
Разрывы: 1 - в 460 м; 2 - в 510 м; 3 - в 180 м; 4 - II отражающий сейсмический горизонт. Кровли: 5 - иреньского и 6 - филипповского горизонтов; 7 - артинского и 8 - башкирского ярусов; 9 - тульского и 10 - кыновского горизонтов; 11 - казанлинской свиты.