К оглавлению журнала

 

УДК 55:551.734.5(470.43)

© Коллектив авторов, 1990

Строение и распространение пашийских пластов юго-востока Волжско-Камской антеклизы

В.К. БАРАНОВ, А.Г. ГАЛИМОВ, В.А. ОЩЕПКОВ (ВО ИГиРГИ), Г.Д. ЯХИМОВИЧ(Оренбурггеология)

Дальнейшее промышленное освоение УВ-сырья Оренбургской области связано с перспективами нефтяных пластов карбонатно-терригенной толщи девона, среди которых немаловажное значение имеют пласты пашийского горизонта. К настоящему времени они в различной степени разбурены на всей рассматриваемой территории, что позволяет уточнить перспективы их нефтеносности.

Корреляция разрезов пашийских отложений проведена на основе фациально-циклического анализа и имеет преимущество перед обычной, так как выделенные седиментационные циклы, отвечающие определенным временным этапам осадконакопления, были использованы как наименьшие лито-стратиграфические единицы. В результате удалось проследить пашийскую седиментацию во времени и пространстве и определить строение и распространение продуктивных пластов. В основу положено детальное литологическое изучение кернового материала с последующим исследованием пород под микроскопом и определением их физико-коллекторских свойств. Керновый материал тщательно привязывался к кривым радиоактивного каротажа, что дало возможность выделять и коррелировать гранулометрические циклы по промыслово-геофизическим характеристикам.

Элементарные циклы пашийских отложений отличаются небольшой толщиной и ограниченным набором чередующихся пород. В полных циклах в основании залегают песчаники и крупнозернистые алевролиты, которые выше сменяются более тонкозернистыми породами вплоть до аргиллитов. Нередко наблюдаются неполные циклы, состоящие из пары пород: песчаник – крупнозернистый алевролит, крупнозернистый – мелкозернистый алевролит и т. д. В ряде случаев отмечается слияние 2–3, реже 4–5 циклов. Обычно это характерно для пачек песчаников повышенной толщины. Циклы в разрезах имеют толщину от 0,8 до 5 м.

По простиранию в каждом из них установлена такая же амплитуда колебаний толщины. Прослои песчаников в циклах на отдельных участках отсутствуют и фациально замещены алевролитами, на других достигают 2–3,5 м. Наибольшие толщины пачек песчаников (5–10, редко около 16 м) наблюдаются в местах слияния нескольких циклов.

Анализ изменения гранулометрического состава пород элементарных циклов и их мощностей показывает, что они группируются в циклы более высокого ранга. Для последних характерно уменьшение зернистости пород снизу вверх и увеличение количества и мощности прослоев аргиллитов. В наиболее полных разрезах пашийского горизонта установлено три таких цикла. Эти породные ассоциации по своему физическому содержанию соответствуют нефтяным пластам и их покрышкам. В Оренбургской области принято деление пашийских отложений на пласты Д0 и Д1. Выделенный нами верхний крупный седиментационный цикл соответствует пласту Д10. Не нарушая принятую индексацию, два нижних цикла обозначены (сверху вниз) как пласты Д1-1 и Д1-2.

Нижняя граница рассматриваемых отложений имеет тектоно-седиментационную природу и осложнена эрозионными процессами. На этом уровне фиксируется литолого-стратиграфическое несогласие, выраженное залеганием терригенных пашийских пород на различных слоях глинисто-карбонатных муллинских осадков. Пашийский этап осадконакопления начался неодновременно и имел ингрессивный характер. Об этом свидетельствует ограниченное площадное распространение пласта ДI-2 (рисунок).

Вне области аккумуляции оказались крайний северный участок, соответствующий Пашкинскому выступу кристаллического фундамента, большой центральный блок северо-восточного простирания и незначительная площадь на востоке (палеоструктурные зоны II, III, IV). Бортовые участки зоны аккумуляции пласта ДI-2 имеют ступенчатый флексурообразный характер. В этих полосах шириной 1–3 км отмечается возрастание толщины пласта от 5 до 25 м. Зона II по ряду особенностей строения пласта подразделена на подзоны IIа, IIб и IIв, которые представлены широкими плоскими впадинами с неровным дном. В прогнутых частях установлены максимальная толщина пласта и наибольшее число составляющих элементарных циклов. На возвышенных и бортовых участках эти величины существенно ниже.

Основные параметры пласта ДI-2 по подзонам имеют близкие значения (табл. 1). Толщина перекрывающей пачки аргиллитов составляет 1–2 м, возрастая иногда до 4–4,8. В ряде разрезов скважин отмечается фациальное замещение аргиллитов алевролитами. Толщина пласта достигает 20,8–26,8 м в разрезах, сложенных 5–7 элементарными циклами, и уменьшается до 2,4–4,4 м на участках, где он имеет 1–2 цикла. Песчаные прослои в ряде разрезов отсутствуют, замещаясь крупнозернистыми алевролитами, в других их число составляет 3–5. Толщина прослоев колеблется в пределах 0,2–3 м. Изредка встречаются пачки песчаников толщиной до 4–9,5 м. Преимущественно песчаный состав пласта ДI-2 характерен для подзоны IIа, а наименее песчаный для подзоны IIб. Подзона IIв изучена слабо. Во вскрытых скважинами разрезах песчаные прослои редки, маломощны и только в одном случае (скв. 170 Росташинская) встречена пачка песчаников толщиной 7,2 м. Лучшими качествами обладают коллекторы в подзоне IIа, особенно в ее северной части. Южнее по мере возрастания глубины залегания пласта значения пористости и проницаемости снижаются и становятся сопоставимыми с показателями подзон IIб и IIв (табл. 2).

Пласт ДI--1 распространен на всей территории, за исключением небольших участков в зонах III и IV (см. рисунок). Его формирование связано с широкой трансгрессией пашийского моря. Он плащеобразно перекрывает выровненную поверхность, залегая или на осадках пласта ДI-2, или на различных слоях муллинского горизонта. Характерна постоянная полнота разреза во всех зонах, кроме IV. Установленные в них 6 элементарных циклов хорошо прослеживаются по площадям. Толщина пласта изменяется от 7 до 28 м, что связано с его литологическим составом и микрорельефом ложа. Минимальные значения толщины отмечены в алевролито-глинистых разрезах, а максимальные – в преимущественно песчаных. В палеоструктурной зоне IV, где осадконакопление началось позднее, насчитываются 1–3 элементарных цикла при толщине пласта 1,6–4,8 м. Глинистая покрышка имеет непостоянную толщину во всех зонах. Число и толщина песчаных прослоев на всей территории, кроме зоны IV, имеют близкие величины. Значения пористости и проницаемости песчаников максимальны в зоне I, несколько меньше в подзоне IIа и зоне III и существенно ниже в подзоне IIб и зоне IV.

Пласт Д0, покрывающий терригенную толщу пашийского горизонта, формировался на всей территории. Его строение и характер распространения свидетельствуют об асинхронности конечного этапа седиментации этой толщи. В восточной части области, включающей зону IV, подзону IIб и частично зону III, пласт Д0 состоит из 2 элементарных циклов и имеет толщину 1,6–4,4 м. В других районах появляются от 1 до 3 циклов, за счет чего толщина его возрастает от 6,9 до 14 м. Вследствие этого пласт перекрывается разновозрастными прослоями глин переменной толщины. Число песчаных прослоев составляет 1–2, редко 3. Толщина их достигает 1,8–2 м. В ряде случаев, при двучленном строении пласта, отмечается аномальное возрастание толщины его и прослоев песчаников соответственно до 7,6–14 и 6,4–7,8 м. Такие случаи установлены в зонах I и III. Видимо, это отложение узких желобов, имеющих тектоно-эрозионную природу. Для них характерны увеличение толщины подстилающего пласта ДI-1, свидетельствующее о прогибании этих узких участков до формирования пласта Д0, а также частичный размыв разделяющей пласты глинистой перемычки. Так, в разрезе скв. 1 Ратчинской (зона III) толщина последней составляет 0,8, а в соседних скважинах достигает 3,6–5,2 м. Толщина песчаников пласта Д0 в аномальном разрезе 7,8 м, а в соседних разрезах они замещены алевролитами. Соответственно аномальная толщина пласта равна 14, а нормальная – 3,8–4,2 м.

Значения пористости и проницаемости песчаников, наиболее высокие в зоне I и подзоне IIа, снижаются в зоне III и имеют наименьшие величины в зоне IV и подзоне IIб.

Сложный характер распространения и строения пашийских пластов усугубляется несогласным налеганием отложений кыновского горизонта. В северо-восточной части территории он выражен характерным залеганием кыновских глин на известняках репера “кинжал”. Толщина последнего существенно изменяется на коротких расстояниях, причем тенденция изменения ее прямо противоположна колебаниям толщины кыновских глин.

Наиболее четко стратиграфическое несогласие проявилось на юге области. Так, в юго-восточной части, в районе Землянской и Шуваловской площадей, установлены зоны частичного и полного размыва пашийских отложений. Частичный размыв с тенденцией возрастания на юго-восток хорошо виден в разрезах скв. 54, 56 Землянских и 50 Шуваловской. В первых отсутствуют известняк репера “кинжал”, пласт Д0 и, вероятно, верхи пласта ДI-1, а в скв. 50 Шуваловской от размыва сохранился только пласт ДI-2. В остальных разрезах скважин Шуваловской площади установлено залегание кыновских глин на карбонатных отложениях муллинско-ардатовского возраста, а в разрезе скв. 5 Шуваловской – на терригенных осадках ардатовского пласта ДIII.

Аналогичная картина фиксируется на крайнем юго-западе области. В районе Долинной и Ташлинской площадей отмечается налегание кыновских отложений на карбонатные породы муллинско-ардатовского возраста. Севернее и северо-западнее (Мирошкинская, Зайкинская, Росташинская и Нововасильевская площади) установлена зона частичного размыва, где сохранились в основном отложения пласта ДI-2.

Участки размыва верхней части пашийских пород обнаружены на западе территории, где в разрезах скважин площадей Тананыкской, Бобровской, Староалександровской, Жуковской, Языковской, Пилюгинской и других отмечается отсутствие известняка репера “кинжал”, частично или полностью пласта Д0 и редко верхней части пласта ДI-1.

Отмеченные закономерности строения и распространения продуктивных пластов пашийского горизонта, тенденции изменения их параметров и коллекторских свойств следует использовать для более рационального ведения нефтепоисковых работ и прогнозирования запасов. Необходимо учитывать осложняющую роль предкыновского размыва. В частности, надо исключить из перспективных площадей крайние южные и юго-восточные районы, где пашийские отложения отсутствуют. В южной части области (подзона IIв) основные перспективы можно связывать с пластом ДI-2, а также с пластом ДI-1 на площадях, где он сохранился от размыва. В подзоне IIа на двух крайних западных участках необходимо иметь в виду частичный или полный размыв пласта Д0. Весьма ограниченные перспективы имеет зона IV, так как пласт Д0 в ней не имеет коллекторов, а в пласте ДI-1, где обнаружены небольшие залежи нефти, прослои песчаников редки и маломощны. Перспективы остальной части территории для имеющихся там пластов достаточно высокие и подтверждены обнаруженными в них залежами нефти.

Abstract

Regularities in structure and distribution of oil reservoirs of the Pashiya horizon revealed on the basis of detailed correlation with respect to elementary sedimentation cycles are considered. The ingressive nature of the onset of Pashiyan sedimentogenesis expressed by the limited occurrence of the lower productive stratum is shown. Paleostructural zones have been identified on the moment of formation of productive strata whose characteristics are given for these zones. The complicating influence of pre-Kynov erosion on the structure and distribution patterns of beds is shown. Recommendations regarding the increase in exploration efficiency are provided.

Карта распространения продуктивных пластов пашийского горизонта (а) и палеоструктурный профиль по линии I–I' (б).

Зоны распространения продуктивных пластов I – Д0, 2 – Д0I-1 3 – Д0+ +ДI-1I-2, 4 – области частичного предкыновского размыва пашийских продуктивных пластов, 5 –- области частичного размыва пашийских пластов, 6 – зоны отсутствия пашийских отложений, 7 – залежи нефти (заштриховано) в пластах а – Д0, б – ДI-1 в – ДI-2, I–IV - палеоструктурные зоны на начало формирования пашийских отложений

Таблица 1
Характеристика нефтяных пластов пашийского горизонта

Пласт

Параметры пластов

Палеоструктурные зоны и подзоны

I

IIа

IIб

IIв

III

IV

Д0

Толщина глинистой покрышки, м

0,8–3

0–3,5

0,6–3

1,6–2

0–3

0,8–3,2

Толщина пласта, м

3–6,9

2,4–13,6

2,6–4,4

3,6–11,2

1,6–14

2,4–4,4

Число элементарных циклов

2–3

3–5

2

2 _ 3

2–4

2

Число песчаных прослоев

0–2

0–3

0–2

0–1

0–3

0–1

Толщина песчаных прослоев, м

0–6,4

0–2

0–1,8

0,4–0,8

0–3,4

0–0,4

Толщина песчаных пачек, м

––

––

––

6,6–9,6

––

ДI-1

Толщина глинистой покрышки, м

0,6–3,2

0,8–4,2

0–3,6

0,8–8,4

0–4,4

0–1,2

Толщина пласта, м

18,2–27,4

8,8–25,4

11–28

18,8–23,2

7–22,4

1,6–4,8

Число элементарных циклов

6

6

6

6

6

0–3

Число песчаных прослоев

0–4

0–5

0–5

1–6

0–6

0–2

Толщина песчаных прослоев, м

0–3,4

0–3,2

0–3,2

0,4–2,4

0–3

0–1,6

Толщина песчаных пачек, м

5–9

4–11

4,4–6,4

3,4–19,8

5,6–16

ДI-2

Толщина глинистой покрышки, м

-

0–4

0–4,8

0,8–3,6

_

_

Толщина пласта, м

4,4–23,6

2,4–20,8

3,6–26,8

Число элементарных циклов

2–7

1–5

1–6

Число песчаных прослоев

0–5

0–4

0–3

Толщина песчаных прослоев, м

0–3

0–2,4

0–1,2

Толщина песчаных пачек, м

4,8-9,5

4

7,2

Таблица 2 Коллекторские свойства нефтяных пластов пашийского горизонта

Пласт

Показатели

Палеоструктурные зоны и подзоны

I

IIа

IIб

IIв

III

IV

Д0

Пористость, %

9,7–22,8/ 18

7,8–15,9/ 11

3,4–14,4/ 9,9

4,9–28,4/ 13,4

12,1

Проницаемость, 10-15 м2

1,3–720/ 435,3

1,2–72,7/ 16,9

1,8–124/ 50

1,2–712/ 87,5

14,4

Число определений

3

9

4

-

167

1

ДI-1

Пористость, %

12–30,8/ 19,9

4,8–29,3/ 14,9

3,9–15/ 9,6

6–14,8/ 12

5,1–27,7/ 15,9

9,6–12,6/ 11

Проницаемость, 10-15 м2

76–313/ 173,6

1–627/ 156,2

1,1 – 106/ 28

2–655/ 107

1–845/ 132

19–131/73,4

Число определений

12

121

17

25

373

4

ДI-2

Пористость, %

5,4–19,6/ 16,1

4,9–8,5/7

4–11,8/ 9,8

Проницаемость,10 -15 м2

1–592/ 143,5

2,7–6/ 4,4

6–44/ 19,6

Число определений

187

3

13

Примечание: В числителе – предельные значения, в знаменателе – среднее арифметическое