Верхнекамское месторождение калийных солей расположено в центральной части Соликамской впадины Предуральского прогиба. Нефтегазоносность пород была обоснована П.А. Софроницким [3] по аналогии геологического строения восточной части Русской плиты и Соликамской впадины. Изучение геологического строения рассматриваемых отложений здесь началось в 60-х годах бурением опорной скв. 1 около г. Березники.

Затем поисково-разведочные работы были продолжены по профилю вдоль Дуринского прогиба, где в разрезе отсутствуют калийно-магниевые соли ( рис. 1 ). Установлено погружение всех горизонтов подсолевой толщи в восточном направлении, по изменению мощности и литологии франско-турнейских отложений на территории впадины выявлена Камско-Кинельская система прогибов (ККСП) [5]. Первыми же скважинами, пробуренными на профиле, открыты Вельское и Чашкинское месторождения с нефтяными залежами в артинских, башкирских, фаменских карбонатных и яснополянских терригенных породах.

Наряду с бурением поисковых скважин проводились сейсмо- и гравиметрические исследования, которые позволили подтвердить существование ККСП и установить границы Березниковского рифогенного массива. Кроме того, на юго-востоке калийной залежи обнаружен Уньвинский рифоподобный массив.

В настоящее время изученность разреза подсолевых отложений впадины составляет 43,7 м/км², или 18 скважин на 1000 км², при средней плотности бурения по объединению Пермнефть 40,5 м/км², или 20,4 скважины на 1000 км². В пределах Верхнекамского месторождения пробурено более 30 поисково-разведочных скважин на непромышленных участках калийной залежи или в районе их отсутствия (Дуринский и Боровицкий прогибы). Плотность поисково-разведочного бурения в зоне Боровицкого прогиба равна 137,5 м/км², или одна скважина на 18,7 км², в Дуринском прогибе - 455 м/км², или одна скважина на 5,2 км². Неразведанные ресурсы нефти Соликамской впадины категории С₂+Д составляют 24% от общих, освоенность - 21%, что значительно ниже средней по области (58 %). И, как выяснилось, большая часть ресурсов нефти заключена в подсолевых отложениях на Верхнекамском месторождении.

Для продолжения поисково-разведочных работ в контуре распространения калийных солей необходимо было разработать специальную технологию бурения и крепления стволов скважин в соляной части разреза, отвечающую жестким требованиям охраны разрабатываемого подземным способом Верхнекамского месторождения от проникновения в горные выработки флюидов из недр.

Пермским политехническим институтом с начала 70-х годов проводятся комплексные исследования по проблеме совместной разведки и разработки калийных и нефтегазовых залежей [1, 4]. Один из ключевых вопросов этой проблемы - создание технико-технологических средств, обеспечивающих высокое качество бурения продуктивной толщи калийно-магниевых солей. Для изучения эффективности применения разработанных специальных буровых и тампонажных растворов для проходки соляной толщи и одновременной оценки нефтегазоносности подсолевых пород Верхнекамского месторождения выбраны и обоснованы 34 опытные глубокие скважины [2]. Места заложения их приурочены к непромышленным участкам калийной залежи. Скважины размещаются по региональным профилям и равномерно по площади калийного месторождения (рис. 2). Число их определялось исходя из получения достаточного количества результатов эксперимента для суждения о правильности принятых технических и технологических решений по бурению и креплению скважин. Опытные работы начаты в 1976 г. проходкой скв. 17 в западной части Дуринского прогиба. К настоящему времени пробурено 10 таких скважин (7-10, 12, 16, 17, 29, 35, 36), в бурении находится скв. 37.

Скв. 17 открыто Юрчукское месторождение с нефтяной залежью в терригенных яснополянских отложениях. Нефть сильно газированная с плотностью 0,843 г/см³, приток ее составил около 700 т/сут. Нефтяная залежь обнаружена и в известняках башкирского яруса. Бурением скв. 16 подтверждено распространение нефтегазоносности Юрчукского месторождения в северном направлении. В скв. 8, расположенной в Боровицком прогибе, из яснополянских пород при испытании в колонне получен приток нефти дебитом 16,5 м³/сут. Скв. 35 и 36 пробурены на площади Уньвинского рифогенного массива, ими вскрыты высокопродуктивные залежи в башкирских и яснополянских отложениях, открыто Уньвинское нефтяное месторождение.

При бурении скв. 7, 9, 10, 12, 29 залежей нефти промышленного значения не открыто. Большинство опробованных пластов обладает хорошими коллекторскими свойствами и насыщены высокоминерализованной пластовой водой. В скв. 7 состав франско-фаменско-турнейских образований свидетельствует о впадинном типе разреза, т. е. скважина расположена в пониженной части ККСП. Тем не менее, в турнейских породах зафиксированы прослои нефтенасыщенного известняка со сплошными выделениями нефти и в виде пятен. Скв. 9 вскрыла франско-фаменские отложения склонового типа, а скв. 10 - рифового, мощность их составляет около 500 м. Следовательно, скв. 7, 9, 10 уточнили северную границу Березниковского рифогенного массива и определили его северо-восточное простирание.

Скв. 8 установлена сокращенная мощность терригенных отложений визейского яруса. Возможно, скважина находится в периклинальной части неизвестного пока поднятия, расположенного севернее ее. По последним сейсморазведочным данным, в районе скв. 8 намечается структурный мыс. Склоновый тип разреза франско-фаменско-турнейских образований вскрыт скв. 12, результаты бурения подтвердили северо-западный склон Березниковского рифогенного массива. Скв. 29 также зафиксировала склоновый тип разреза франско-фаменских отложений. Из проницаемых пластов башкирских, карбонатных верхнедевонских, терригенных яснополянских и средне-верхнедевонских пород получены притоки пластовой воды плотностью 1,16-1,17 г/см³ и дебитом 9,5-520 м³/сут.

Таким образом, на основании бурения первых опытных скважин еще раз подтвердились высокие перспективы нефтегазоносности подсолевой толщи в центральной части Соликамской впадины. Одновременно при бурении опытных глубоких скважин выявлены достаточно высокая эффективность специальной технологии бурения и крепления ствола скважин в солях и возможность получения высококачественного керна калийно-магниевых солей (вынос керна составил 98-100%). Все это свидетельствует о необходимости продолжения опытных работ как с целью дальнейшего накопления экспериментальных данных по оценке эффективности применения новых промывочных жидкостей и тампонажных растворов, так и для оценки перспектив нефтегазоносности подсолевой толщи. Полученные при этом результаты позволят дать обоснованные рекомендации по направлениям дальнейшего изучения нефтегазоносности исследуемой территории, в том числе на промышленных участках калийной залежи.

При проведении опытных работ наибольший интерес вызывает бурение скважин на профиле VI (Низовском). В западной части профиля скв. 11, 33, 34 должны подтвердить наличие Боровского поднятия, выявленного сейсморазведочными работами (см. рис. 2 ). В восточной части профиля скв. 14, 15 будут уточнены размеры Березниковского рифогенного массива. Те же задачи стоят перед скв. 31, 32. Кроме того, скв. 14, 15 вместе со скв. 12 может быть проверено наличие Логовского поднятия, обнаруженного сейсморазведкой.

Не потеряло актуального значения бурение скважин профиля VII в Дуринском прогибе, которые позволят одновременно доразведать южную часть Дуринского прогиба по кровле солей и уточнить площадь нефтегазоносности на юге Чашкинского и Вельского месторождений. На профиле VII интересны в нефтегазоносном отношении данные бурения скв. 23 в пределах Усольского поднятия. Поскольку структурные планы по кровле артинских и франско-фаменско-турнейских отложений идентичны, то Усольское поднятие вместе с Боровским может составить единую приподнятую зону, продолжение которой к югу определится бурением скв. 25 профиля VIII.

По данным сейсморазведки и поисково-разведочного бурения выяснилось, что в центральной части Соликамской впадины, по-видимому, нет больших рифогенных массивов, а имеются отдельные мелкие типа Гежского, Цепельского. С этой точки зрения любая из намеченных скважин может открыть рифовые массивы и, возможна нефтяные залежи.

Поскольку на разрабатываемых участках калийной залежи и в санитарных зонах водозаборов запрещено проводить сейсморазведочные работы, основное значение приобретает бурение опытных глубоких скважин.

В дальнейшем следует внимательно отнестись к изучению турнейско-визейских отложений в депрессионном типе разреза, где по аналогии с северо-восточной частью впадины могут быть обнаружены литологически экранированные залежи (Кисловское месторождение); несомненно, интересны в нефтегазоносном отношении терригенные средневерхнедевонские породы в пределах рифогенных массивов (Чердынское месторождение). Кроме того, в опытных скважинах проводится сейсмокаротаж, который дает новые сведения о скорости распространения упругих волн по разрезу, что позволит уточнить геологическое строение территории после переинтерпретации сейсморазведочных результатов.

Проведение опытных работ в полном объеме даст возможность более достоверно оценить перспективы нефтегазоносности подсолевых отложений на площади Верхнекамского месторождения калийных солей, а после завершения экспериментальных работ по бурению глубоких скважин в калийно-магниевых солях ввести ресурсы нефти в разработку.

1. К вопросу комплексного использования недр Соликамской впадины / Г.М. Толкачев, В.И. Вавер, Р.Н. Дозорцев и др. - В кн.: Геология, поиск и разведка месторождений горючих полезных ископаемых. Пермь,1975, с. 115-123.
2. К вопросу оценки перспектив нефтегазоносности подсолевых отложений Верхнекамского калийного месторождения / Г.М. Толкачев, А.С. Зуева, Р.Н. Дозорцев и др. - В кн.: Геология, поиск и разведка месторождений горючих полезных ископаемых. Пермь, 1977, с. 11-18.
3. Софроницкий П.А. К поискам нефти в Уфимско-Соликамской впадине. – Труды ВНИГНИ. М., 1960, вып. XXXI, с. 47-59.
4. Толкачев Г.М. Некоторые направления научных исследований в связи с комплексным освоением Березниковско-Соликамского промышленного района Пермской области. - В кн.: Бурение и эксплуатация нефтяных и газовых скважин. Пермь, 1976,с. 3-11.
5. Шаронов Л.В., Винниковский С.А. О северном продолжении и перспективах нефтегазоносности Камско-Кинельской впадины в Пермской области. - Геология нефти и газа, 1969, № 3 , с. 15-19.

Поступила 10/VIII 1981 г.

Рис. 1. Верхнекамское калийное месторождение. Геологический профиль через Дуринский прогиб.

а - стратиграфические границы; б - сильвинито-карналлитовая зона; в - каменная соль; г - нефтяная залежь; д - переходная зона

Рис. 2. Тектоническая схема Соликамской впадины (по материалам объединения Пермнефть и треста Пермнефтегеофизика).

а - границы впадины и других крупных структур; б - контур Верхнекамского месторождения калийных солей; в - границы ККСП по фаменско-верхнефранским отложениям; рифогенные массивы: Г - Гежский, Ц - Цепельский, Б - Березниковский, У - Уньвинский; месторождения: г - нефтяные (цифры в кружках: 1 - Чердынское, 2 - Вельское, 3 - Чашкинское, 4 - Юрчукское), д - нефтегазовые, е - газовые; опытные глубокие скважины: ж - пробуренные, з - проектные, СВ - Соликамская впадина; прогибы: Д - Дуринский, Бр - Боровицкий; поднятия: Бор - Боровское, Л - Логовское