К оглавлению

О нефтеносности терригенного девона западной части Мелекесской депрессии

А. М. МЕЛЬНИКОВ, Е. Д. ВОЙТОВИЧ

Западная часть Мелекесской депрессии является областью накопления мощных толщ терригенного девона и поэтому представляет большой интерес для поисков нефти. Широкое развитие нефтепроявлений в казанских отложениях депрессии и выявление в ее западной части в нижнепермских отложениях крупного и четко выраженного Пичкасско-Бугровского вала еще более повысили перспективы рассматриваемого региона. Однако разведочные работы последних лет существенно изменили представления о геологическом строении и нефтеносности западной части Мелекесской депрессии, где в настоящее время пробурено 19 глубоких скважин.

В результате обобщения материалов глубокого бурения установлено следующее.

1.     Развитие в западной части Мелекесской депрессии красноцветных осадков нижнебавлинской свиты, заполняющих узкий грабенообразный прогиб в породах кристаллического фундамента (рис. 1). Полная мощность бавлинских отложений, вскрытая скв. 22, в пределах Пичкасско-Алькеевского прогиба составляет 335 м.

2.     Резкое сокращение мощности терригенных отложений девона на площади, ограниченной на западе меридианом с. Алькеево, а на востоке меридианом с. Аксубаево. В указанной полосе, по данным Е. Е. Иванова, на породы фундамента, а местами и на бавлинскую свиту налегают воробьевские и старооскольские отложения живетского яруса суммарной мощностью от 20 до 45 м. На размытую поверхность старооскольских, а в восточной и западной частях площади муллинских или пашийских отложений налегают глинисто-карбонатные породы кыновского возраста. Таким образом, здесь из разреза полностью выпадают муллинские, пашийские и частично кыновские отложения (рис. 2-3). На севере и юге полоса сокращенных мощностей терригенного девона, которую условимся называть Юхмачино-Билярской, примыкает к Камскому и Ульяновско-Канашскому выступам фундамента, где, как известно, кроме пашийских слоев, отсутствуют осадки живетского яруса и непосредственно на докембрийский фундамент налегают кыновские, а местами саргаевские отложения. На отдельных наиболее приподнятых участках рассматриваемой территории живетские отложения, возможно, полностью отсутствуют.

3.     Отсутствие в кыновских отложениях центральной части Юхмачино-Билярской зоны песчано-алевролитовых коллекторов, которые появляются в разрезе лишь на Бугровской (скв. 9) и Нурлатской площадях, расположенных соответственно к западу и востоку от указанной выше зоны. Подобное распределение коллекторов в пространстве обусловлено неблагоприятным литолого-фациальным составом кыновских отложений, развитых в центральной части Юхмачино-Билярской зоны, где они представлены преимущественно прибрежно-морскими глинисто-карбонатными породами (рис. 4).

4.     Резкое увеличение мощности отложений кыновского и саргаевского горизонтов к западу от Юхмачино-Билярской зоны. Так, на Бугровской площади в районе д. Базарные Матаки (скв. 9) мощность кыновского горизонта возрастает до 60 м, что указывает на более интенсивное погружение территории, расположенной к западу от р. М. Черемшан. В саргаевское время отрицательные движения в Мелекесской депрессии усилились, причем область максимального погружения переместилась, по сравнению с кыновским временем, к западу от д. Базарные Матаки в пределы Пичкасско-Бугровской и Камско-Устьинской площадей, где мощность саргаевского горизонта достигает 97 м.

5.     Отсутствие признаков нефти в терригенных отложениях девона, развитых к западу от Юхмачино-Билярской зоны и в центральной ее части.

Анализ мощностей терригенных отложений девона и условия их залегания, бесспорно, свидетельствуют о наличии в западной части Мелекесской депрессии крупного древнего поднятия фундамента глыбового типа, сформировавшегося в результате положительных вертикальных движений в послепашийское время. В результате этих движений в наиболее приподнятых участках древнего Юхмачино-Билярского поднятия эрозионными процессами были полностью уничтожены пашийские и муллинские отложения, которые, как видно из прилагаемых карт, сохранились только на западном и восточном склонах поднятия. В западной наиболее мобильной части Юхмачино-Билярского поднятия, где породы фундамента осложнены добавлинским Пичкасско-Алькеевским грабеном, мы допускаем существование и более молодого дизъюнктивного нарушения - сброса, расположенного между скв. 22 и 9 (см. рис. 4). Сброс образовался, по-видимому, в кыновское время и, несомненно, тесно связан с вертикальными движениями фундамента в зоне Пичкасско-Алькеевского грабена. Одним из фактов, подтверждающих существование сброса, может служить увеличенная мощность кыновских отложений в скв. 9, которая оказалась за плоскостью сброса в опущенной части Бугровской площади, где в кыновское время осадки накапливались интенсивнее, чем на соседних участках.

На существование в западной части Мелекесской депрессии погребенного хребта кристаллических пород фундамента указывалось еще в 1955 г. [1], когда здесь не было пробурено ни одной глубокой скважины, что, естественно, не позволило в то время точно определить местоположение древнего поднятия и амплитуду размыва покрывающих его терригенных образований девона. В последнее время под влиянием неопровержимых фактов даже самые упорные противники этого предположения вынуждены были признать наличие погребенного поднятия фундамента в западной части Мелекесской депрессии и рекомендовали его для поискового бурения.

По условиям нефтеносности девона Мелекесская депрессия делится на восточную и западную части. В первой открыты нефтяные месторождения и повсеместно обнаруживаются признаки нефти. В западных районах нет нефтяных месторождений и визуальных нефтепроявлений.

Литолого-фациальные особенности и объем терригенных образований девона в восточных и западных районах различны. В пределах восточного склона депрессии кыновские и верхняя часть пашийских отложений, к которым приурочены скопления нефти, слагаются тонколистоватыми глинами с линзами песчаников и алевролитов. Глинистые породы обладают надежными изолирующими свойствами, в связи с чем заключенные в них песчано-алевролитовые коллекторы служат для предохранения скоплений нефти от воздействия пластовых вод.

В районе Юхмачино-Билярского древнего поднятия глинисто-карбонатные кыновские образования с размывом ложатся на разновозрастные породы девона. Здесь нет благоприятных коллекторов в кыновских отложениях, а пашийские и муллинские осадки размыты.

К западу от Юхмачино-Билярской зоны из разреза выпадают листоватые кыновские глины и преобладают высокопористые песчаники, пласты которых хорошо сообщаются и беспрепятственно промываются пластовыми водами. Кроме того, как указывают некоторые исследователи [2], западный борт депрессии тяготеет к области разгрузки подземных вод. Следовательно, гидрогеологические условия рассматриваемого района в целом неблагоприятны для сохранения залежей нефти в девоне.

Специфические литолого-фациальные, гидрогеологические и тектонические особенности оказали решающее влияние на распределение нефти. В восточной части Мелекесской депрессии в течение всей геологической истории существовали наиболее благоприятные условия, способствующие миграции и сохранению залежей нефти. Свободной миграции углеводородов в западные районы депрессии в значительной степени препятствовал древний Юхмачино-Билярский выступ фундамента. К тому же в послепалеозойское время произошло значительное погружение современной центральной части Мелекесской депрессии, что создало неблагоприятные условия для миграции углеводородов в западном направлении из-за общего выклинивания и наиболее перспективных кыновских и пашийских отложений в сторону регионального погружения слоев. Таким образом, районы, расположенные западнее Юхмачино-Билярского выступа, могли оказаться изолированными от основных зон нефтегазонакопления, находящихся к югу и востоку. Кроме того, в зоне Пичкасско-Бугровского структурного вала и на примыкающих к нему участках длительное время сохранялись неблагоприятные гидрогеологические условия, которые способствовали рассеиванию углеводородов.

С этой точки зрения показательны результаты испытания песчаных пластов пашийских и живетских отложений в скв. 12 сводовой части Бугровско-Пичкасского девонского вала. Газ, растворенный в пластовой воде, имеет следующую характеристику.

 

Газовый фактор, см3

104,4-196

Содержание, %:

 

азота

63,3-71,1

углекислого газа

0,4-2,8

метана

27,4-35,4

этана

0,5-0,8

пропана + высших

0-0,3

 

По сравнению с восточными перспективными районами газовый фактор пластовой воды и суммарное содержание углеводородов уменьшаются почти в 2 раза, резко возрастает количество азота и уменьшается объем тяжелых углеводородов.

Оценивая перспективы нефтеносности терригенных отложений девона западной части Мелекесской депрессии, следует отметить, что у геологов по данному вопросу нет единого мнения [3, 4]. Однако полученный за последние годы геологический материал, кратко изложенный выше, позволяет достаточно обоснованно выделить здесь две категории земель - бесперспективные и малоперспективные.

К первой категории относится центральная часть Юхмачино-Билярского древнего поднятия, где в разрезе девона отсутствуют муллинские и пашийские отложения, к которым в Татарии приурочены основные запасы нефти. Вышележащий кыновский горизонт сложен здесь непроницаемыми глинисто-карбонатными породами, лишенными коллекторов, что, естественно, также исключает их как объект для поисков нефти.

Во вторую категорию входит остальная площадь, расположенная между Юхмачино-Билярским поднятием на востоке и Волгой на западе, где, несмотря на благоприятные литолого-фациальные и структурные условия (Пичкасско-Бугровский вал) и значительный объем глубокого бурения, в терригенных отложениях девона явных признаков нефтеносности не установлено. По- видимому, это связано с образованием Юхмачино-Билярского древнего выступа фундамента и с последующей неблагоприятной геотектонической и гидрогеологической историей этого района, что в дальнейшем исключило возможность миграции углеводородов из южной и восточной зон нефтегазонакопления в самые западные районы Мелекесской депрессии. Сказанное подтверждается современным распределением нефтепроявлений и нефтяных залежей в терригенных отложениях девона депрессии, которые обнаружены исключительно на восточном склоне депрессии и отсутствуют на западном. Таким образом, Юхмачино-Билярский выступ фундамента и неблагоприятные гидрогеологические и палеотектонические условия, существовавшие в западных районах, оказали, на наш взгляд, решающее значение на распределение девонской нефти в Мелекесской депрессии, что необходимо учитывать при постановке разведочных работ.

Воробьевские и старооскольские отложения, распространенные в западной части Мелекесской депрессии повсеместно, также не представляют интереса для разведки из-за отсутствия в них признаков нефти не только на всей территории депрессии, но и на большей части Татарии. Выявленные нефтяные залежи в живетских отложениях (Татарский свод, Бавлинский район) имеют линзовидное залегание и крайне небольшие размеры.

Исключив возможность миграции девонской нефти в западные районы Мелекесской депрессии с востока и юга, мы также не можем привести убедительных аргументов в пользу миграции нефти с севера, из Казанско-Кировского прогиба. Как показали разведочные работы, в пределах южной части упомянутого прогиба, как и в западных районах Мелекесской депрессии, терригенные отложения девона не содержат признаков нефтеносности, что на наш взгляд объясняется отсутствием здесь благоприятных термодинамических, условий для превращения рассеянного в толще пород органического материала в жидкие углеводороды. Если бы такой процесс происходил, то жидкие углеводороды, очевидно, должны были мигрировать в структурно приподнятую зону Пичкасско-Бугровского вала, непосредственно примыкающую к прогибу. Но в девонских терригенных отложениях здесь не известны признаки нефти, несмотря на благоприятные структурные условия и наличие в разрезе хороших песчаных коллекторов. Однако нельзя всю территорию Казанско-Кировского прогиба рассматривать как область, неблагоприятную для нефтегазообразования. В частности, исключение представляют далекие северные районы прогиба, где в живетский и в первую половину нижнефранского века происходило устойчивое прогибание бассейна и накопление в нем мощной толщи, терригенных, в том числе глинистых, осадков. Небольшое количество (300л) нефти из пашийских отложений было получено на Сырьянской площади, расположенной в 80 км севернее- Кирова. По своему физико-химическому составу сырьянская нефть отличается от девонских нефтей Татарии, что указывает на иной, самостоятельный источник ее образования. Происхождение сырьянской нефти пока не установлено. С одной стороны, она могла мигрировать из более северной части Казанско-Кировского прогиба, имеющего связь с Печорской депрессией; с другой стороны, нельзя отрицать возможности образования углеводородов на месте, из нефтематеринских толщ, девона. В обоих случаях источник нефтегазообразования был далек от западных районов Татарии, поэтому подвижные углеводороды в процессе- латеральной миграции с севера на юг, в первую очередь должны были заполнить все девонские ловушки северной части прогиба; на остальные более южные площади не хватило углеводородов для формирования промышленных залежей.

Последней ловушкой в пределах Казанско-Кировского прогиба, по-видимому, оказалась Сырьянская девонская структура, южнее которой разведочные работы пока не дали положительных результатов. Это также обусловило отсутствие залежей нефти в девоне на площадях западной части Мелекесской депрессии, генетически связанной с южным окончанием Казанско-Кировского прогиба.

ЛИТЕРАТУРА

1.     Мельников А. М. ДАН СССР, 103, № 5, 1955.

2.     Козлов А.Л. Формирование и размещение нефтяных и газовых залежей. Гостоптехиздат, 1959.

3.     Мельников А.М., Шпильман И.А. Текущие вопросы глубокого разведочного бурения в Татарии. Геология нефти, 1958, № 10.

4.     Троепольский В.И., Эллерн С.С. Некоторые черты геологической истории и перспектив нефтеносности Аксубаево-Мелекесской депрессии. Ученые записки КГУ, т. 119, кн. 2, 1959.

Трест Татнефтегазразведка.

 

Рис. 1. Схематическая карта рельефа кристаллического фундамента северной части Мелекесской депрессии (сост. Е.Д. Войтович).

1 - пробуренные скважины; 2 - зона распространения бавлинской свиты.

I - перспективные и высокоперспективные территории (по девону); II - бесперспективные территории (по девону); III - малоперспективные территории (по девону).

 

Рис. 2. Карта мощностей муллинских отложений северной части Мелекесской депрессии (сост. Е. Е. Иванов).

1 - область отсутствия муллинских отложений; 2 - пробуренные скважины; 3 - линии равных мощностей.

I - Юхмачино-Билярский древний выступ.

 

Рис. 3. Карта мощностей пашийских отложений северной части Мелекесской депрессии (сост. Е. Е. Иванов).

1-область отсутствия пашийских отложений; 2 - пробуренные скважины; 3-линии равных мощностей.

I-Юхмачино-Билярский древний высгуп.

 

Рис. 4. Схема залегания фундамента в Мелекесской депрессии на конец кыновского времени (сост. А. М. Мельников).

I - Эштебенькинский древний выступ фундамента; II - Юхмачино-Билярский древний выступ фундамента; III - Алькеевско-Пичкасский добавлинский грабен; IV - Базарно-Матакинский докыновский прогиб;

1 - песчано-алевролитово-глинистая фация кыновского горизонта; 2 - глинисто-карбонатная Фация кыновского горизонта; 3- пашийский горизонт; 4 - муллинский горизонт; 5 - воробьевский + старооскольский горизонты; 6 - бавлинская свита; 7 - кристаллический фундамент; 8 -предполагаемый сброс.