К оглавлению

УДК 553.982.23.051:551.733.11(470.43)

Стратиграфические залежи нефти в терригенной толще девона Куйбышевского Заволжья

Г.А. ЯРОСЛАВЦЕВ (Куйбышевнефтегеофизика)

В терригенной толще девона Куйбышевского Заволжья залежи нефти выявлены в ловушках, которые по своим морфологическим и генетическим признакам должны быть отнесены к стратиграфическим. Все многообразие таких ловушек невозможно описать в журнальной статье. Приведем лишь наиболее характерные.

На восточном участке Екатериновского месторождения нефти в пласте Д-I пашийского горизонта сформировалась кольцевая залежь нефти “лысых” по классификации К.С. Маслова [2] структур. В основе формирования ловушки - выступ кристаллических пород, являющийся пологой положительной формой рельефа пенепленизированной поверхности архейского основания платформы. Углы падения склонов выступа 7- 12° [5].

Процесс накопления терригенных толщ девона происходил в условиях трансгрессии моря. Породы, слагавшие береговой абразионный уступ, подвергались разрушению; продукты разрушения сносились в море, где, накапливаясь, они образовали грубообломочную базальную толщу трансгрессивного цикла осадконакопления.

По мере углубления бассейна базальная толща покрывается относительно более глубоководными илисто-глинистыми и карбонатными осадками шельфовой зоны.

В условиях наступления моря на пенепленизированный континент осадконакопление протекало почти параллельно поверхности седиментации. Формировались структуры облекания как положительных, так и отрицательных форм ее пологого рельефа. Так, осадками живетского цикла седиментации была создана структура облекания Екатериновского выступа фундамента.

Живетский цикл седиментации в Куйбышевском Заволжье завершается накоплением осадков муллинского горизонта. На Екатериновском выступе и его склонах муллинские осадки отсутствуют. Предпашийская поверхность седиментации представлена разновозрастными породами живетского яруса и архея ( рис. 1 ). Следовательно, в конце среднедевонской эпохи живетское море регрессирует. На какое-то геологическое время устанавливается континентальный режим. Формируется система стока, вырабатывающая эрозионные формы рельефа поверхности. Живетские отложения - и в первую очередь муллинские - подвергаются воздействию эрозионных процессов. Наступившее затем пашийское море завершило их размыв. В результате на Екатериновском выступе осадочные толщи живетского возраста были уничтожены, а породы фундамента обнажены.

Осадконакопление пашийской толщи происходило уже в условиях новой, нижнефранской трансгрессии моря. Песчаный пласт Д-II, являющийся базальной толщей пашийского трансгрессивного цикла осадконакопления, покоится на разновозрастных породах живетского яруса и архея. Пашийские осадки, накапливаясь в шельфовой зоне параллельно поверхности предпашийского трансгрессивного среза, формируют структуры облекания рельефа этой поверхности. Так, пашийскими осадками была образована структура облекания Екатериновского выступа фундамента, обнаженного в результате размыва живетских отложений.

Эпейрогенические волнообразно колебательные движения Камской антеклизы в начале кыновского времени, привели к углублению бассейна, что отразилось на накоплении более тонкоотмученных глинистых и карбонатных осадков. Углубление бассейна сопровождалось перераспределением водных масс, породивших придонные течения. Последние не только препятствовали выпадению осадочного материала на дно бассейна, вызывая перерыв в осадконакоплении, но и в ряде мест бассейна размывали ранее накопившиеся осадки (см. рис. 1 ).

По мере ослабления скорости придонных течений возобновляется процесс седиментации. Глинисто-карбонатные осадки кыновского горизонта накапливаются со стратиграфическим несогласием на разновозрастных подстилающих породах. Грубообломочной базальной толщи береговых и прибрежных отложений в основании кыновского осадочного комплекса нет. Возобновление накопления осадков после перерыва, вызванного сильными морскими течениями, А. Гейм предложил назвать рецессией [3].

Разновозрастность толщ, подстилающих кыновский комплекс осадков в районе Екатериновского выступа фундамента, является убедительным доказательством перерыва в осадконакоплении, предшествовавшего кыновскому циклу седиментации. Более того, этот перерыв сопровождался размывом подстилающих отложений пашийского возраста до полного их уничтожения и обнажения пород фундамента. Отсутствие береговых и прибрежных осадков в основании кыновских отложений указывает на их рецессивное накопление.

Процесс осадконакопления в приосевой зоне придонного потока начался много позднее, чем в краевой, где скорость течения была слабее. Поэтому в краевой зоне потока разрез кыновского горизонта более полный, а в приосевой, которая совпала со сводом выступа, нижняя часть кыновского горизонта отсутствует. Создается впечатление, что кыновские отложения размывались снизу вверх.

Таким образом, рецессивное накопление разновозрастных кыновских толщ, ставших покрышкой размытых придонным течением пашийских песчаных пластов, явилось основой формирования типичной стратиграфической ловушки (см. рис. 1 ). Промышленная нефтеносность здесь установлена в пластах Д-I и Д-II.

Другая ловушка стратиграфического типа сформировалась в районе Гайдаровского выступа фундамента, являющегося также пологой положительной формой рельефа пенепленизированной додевонской поверхности кристаллического фундамента. Углы падения склонов этого выступа не превышают 4°. На пологих склонах выступа глубокими разведочными скважинами установлено наличие живетских отложений, трансгрессивно накапливавшихся на размытой поверхности архея и формировавших структуры облекания рельефа поверхности фундамента. В конце муллинского времени происходит регрессия среднедевонского моря. В континентальный предпашийский период осадки муллинского и ардатовского горизонтов размываются. Затем во время трансгрессии пашийского моря завершается размыв живетских толщ, вскрываются породы фундамента и создается единая предпашийская абразионно-аккумулятивная равнина. Пашийские осадки отлагались параллельно или почти параллельно поверхности абразионной равнины и формировали структуру облекания ее рельефа. Базальная песчаная толща пласта Д-II накапливалась на разновозрастных породах подстилающих толщ - на породах фундамента в вершине выступа и размытой поверхности ардатовского горизонта на склонах. Пласт Д-II перекрывается глинисто-алевролитовой толщей, включающей песчаный пласт Д-I.

Углубление моря в начале кыновского времени порождает придонные течения. Как и на Екатериновском месторождении, на Гайдаровской площади донные течения кыновского морского бассейна размыли пашийские отложения, местами до полного их уничтожения. Этот размыв отчетливо виден на рис. 2 . Скв. 33 вскрыт наиболее полный объем пашийских отложений. В разрезе скв. 30 и 31 после размыва сохранились лишь песчаные отложения базальной толщи. Далее на юго-восток придонными течениями пашийские осадки размыты полностью. Накопление кыновских осадков началось не одновременно на всей площади, что связано с постепенным изменением направления потока или с убыванием скорости течения. На разрезе видно постепенное омоложение кыновских отложений, лежащих непосредственно на поверхности размыва. Накопление их на разновозрастных подстилающих породах со стратиграфическим перерывом является рецессивным, базальные наземные или береговые осадки здесь отсутствуют.

Экранируя размытую песчаную базальную толщу пашийского горизонта, кыновские слои создали стратиграфическую ловушку в пласте Д-II.

В свою очередь, кыновские отложения размываются донными течениями, возникшими в начале саргаевского времени, и саргаевские осадки рецессивно со стратиграфическим несогласием накапливались на размытой поверхности кыновских толщ.

Залегание нефтяного пласта непосредственно на породах фундамента на Екатериновском, Гайдаровском и других месторождениях указывает на необходимость более внимательного изучения кернов кристаллических пород. В соответствующих геологических условиях при развитой в них сингенетичной и главным образом эпигенетичной пористости возможен переток нефти из терригенных пластов девона в породы фундамента и формирование в них залежей нефти.

Несколько иной вид имеют стратиграфические ловушки в пластах пашийского горизонта на Сидоровском нефтяном месторождении, которое также приурочено к пологому выступу пород фундамента. Углы падения склонов от 3°04' до 5°43'. Живетские осадки накапливались также трансгрессивно и формировали структуру облекания. Но в конце живетского века море отступило, живетские осадки подверглись размыву. Во время трансгрессии моря в начале франского века образовалась абразионно-аккумулятивная поверхность, представляющая собой размытые слои живетского горизонта и фундамента.

Параллельно или почти параллельно этой поверхности происходит трансгрессивное накопление осадков пашийского горизонта с грубообломочной базальной толщей пласта Д-II в основании.

С углублением моря в кыновское время связано появление донных течений. Пашийский горизонт ими размывается местами до полного уничтожения, а кыновские осадки рецессивно без наземных и береговых отложений в основании накапливаются со стратиграфическим несогласием на разновозрастных подстилающих породах пашийского и живетского возраста. Размытые песчаные толщи пашийского горизонта экранируются кыновскими осадками. В результате формируются стратиграфические ловушки, показанные на рис. 3 .

В середине кыновского времени появляются новые донные течения, вызвавшие внутриформационный размыв нижней части кыновского горизонта. Этот размыв затрагивает и верхнюю часть пашийского горизонта, уничтожая осадки пласта Д-I[4].

В пределах Малышевского месторождения рельеф фундамента представлен почти горизонтальной плоскостью, на которой трансгрессивно залегают живетские отложения. Последние так же, как и на выше рассмотренных месторождениях, трансгрессивно перекрываются осадками пашийского горизонта, с базальной песчаной толщей пласта Д-II в основании. Донными течениями в кыновское время пашийские отложения размываются и рецессивно перекрываются осадками кыновского моря. В результате здесь также формируется стратиграфическая ловушка в пласте Д-I, показанная на рис. 4 .

Описанные примеры стратиграфических ловушек по морфологическим признакам могут быть отнесены к трансгрессивно экранированным. Выше уже приводились признаки рецессии, отличающие ее от трансгрессии это отсутствие наземных и береговых отложений в основании толщи, обязательных при трансгрессии, и накопление морских осадков на размытой поверхности подстилающих морских пород, указывающее на подводный перерыв седиментации. Эти характерные признаки присущи всем рассмотренным ловушкам, что по генетической классификации не позволяет их отнести к трансгрессивным. Поэтому автором эти ловушки отнесены к новому генетическому виду, а именно к ловушкам стратиграфическим, рецессивно экранированным.

К сказанному следует добавить, что донные течения кыновского бассейна создавали условия и для формирования литологических ловушек шнуркового типа, ловушек выклинивания песчаных тел, выявленных на Чубовском, Новозапрудненском, Сидоровском и других месторождениях.

Это указывает на необходимость самого пристального внимания к палеогеографическим и литолого-стратиграфическим исследованиям, тщательного изучения кернового материала, к отбору которого в последние годы требования значительно снижены. Трудно не согласиться с К.С. Масловым, подчеркивающим, что стратиграфия - это азбука геологии. Чем детальнее расчленен разрез, тем полнее изучены последовательность и палеогеографические условия накопления осадков продуктивной толщи, а следовательно, и закономерности размещения полезных ископаемых.

Выявление палеогеографических условий формирования стратиграфических рецессивно экранированных ловушек и ловушек литологического типа по материалам глубокого разведочного бурения возможно только методом тщательной послойной корреляции разрезов.

Поиски ловушек несводового типа чрезвычайно сложны и зависят от конкретных геологических условий каждого района. Разработанной единой методики нет. Все стратиграфические и литологические ловушки в Куйбышевском Заволжье случайно открыты разведочными работами, проводимыми в пределах антиклинальных структур. Однако при производстве сейсморазведочных работ отмечается ряд косвенных признаков, которые могут указывать на возможное наличие выступов фундамента и связанных с ними стратиграфических ловушек типа “лысых” структур. К числу таких признаков можно отнести:

  1. сокращение временного интервала между отражающими горизонтами Д и А над вершиной выступа фундамента;
  2. появление дифрагированных волн во временном интервале А-Д и вблизи него, которые могут быть вызваны сравнительно резким изменением мощностей живетских толщ, трансгрессивно срезанных на склонах выступа фундамента;
  3. при достаточно большом временном интервале Д-А и наличии промежуточных отражающих границ воздымание последних в сторону свода.

Следует отметить, что появлению дифрагированных волн может быть дано и другое геологическое истолкование.

Знакомство с условиями формирования описанных стратиграфических рецессивно экранированных ловушек, без сомнения, будет способствовать более целенаправленному изучению палеогеографических условий осадконакопления терригенных толщ девона в сопредельных с Куйбышевским Поволжьем районах, в которых трансгрессия девонского моря развивалась в условиях близких к куйбышевским. Это неизбежно приведет к целому ряду новых открытий залежей нефти в ловушках как стратиграфических, так и литологических.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Зенкович В.П. Основы учения о развитии морских берегов. М., Изд-во АН СССР, 1962.
  2. Маслов К.С. Научные основы поисков литологических и стратиграфических залежей нефти и газа в терригенных толщинах. М., Недра, 1968.
  3. Наливкин Д.В. Учение о фациях. М., Изд-во АН СССР, 1956.
  4. Новожилова С.И. Перерывы и размывы в разрезе девона и их значение в изучении истории формирования древних структур Куйбышевской области. - Труды КуйбышевНИИНП, вып. 24. Куйбышев, 1964, с. 25-31.
  5. Ярославцев Г.А. Палеогеографическое развитие территории Куйбышевской области в додевонское время. - Труды Гипровостокнефти, вып. XXXIII, Куйбышев, 1979, с. 12-29.

Поступила 14/X 1980 г.

Рис. 1. Геологический профиль Екатериновского месторождения

1 - глины; 2 - песчаники водоносные; 3 - то же нефтеносные; 4 - карбонатные породы; 5 - породы фундамента; 6 - поверхность размыва; 7 - гипсометрическое положение современной поверхности фундамента по линии профиля при соотношении вертикального и горизонтального масштабов 1:1

Рис. 2. Геологический профиль Гайдаровского месторождения.

1 - кора выветривания. Ост. усл. обозн. см. на рис. 1

Рис. 3. Геологический профиль Сидоровского месторождения.

1 - мергельно-карбонатные пророды; 2 - алевролиты; 3 - внутриформационный размыв. Ост. усл. обозн. см. на рис. 1, 2

Рис 4. Геологический профиль Малышевского месторождения нефти

Усл. обозн. см. на рис. 1, 2