|
УДК 551.24+553.98/04(470.41) |
|
|
|
© Коллектив авторов, 1991 |
Критерии оценки перспектив нефтеносности Западной Татарии
P.X. МУСЛИМОВ (Татнефть), Н.С. ИСХАКОВА, В.Б. ЛИБЕРМАН, В.В. ВОЙТАНИС, Ф.Г. ИБРАЕВА, А.М. СТЕПАНОВА, О.В. ГУБАЙДУЛЛИНА (ТатНИПИнефть)
В настоящее время в связи с сокращением запасов и ресурсов нефти на востоке Татарии вновь актуален вопрос об оценке перспектив запада Татарии, тем более что новые данные о нефтеносности соседних областей, особенно западного борта и центральной части Мелекесской впадины, свидетельствуют о целесообразности этих исследований. Критерии, контролирующие размещение скоплений УВ, многочисленны, некоторые из них изучены лишь в общих чертах, другие вообще неизвестны. Из всей их совокупности для геологической оценки перспективности малоизученных земель Западной Татарии (с учетом уровня решаемых задач по обоснованию геологоразведочных работ) наиболее приемлемы эмпирически и фактически устанавливаемые структурно-тектонические, литолого-фациальные и геохимические показатели. Для их оценки пересмотрен, переинтерпретирован, взаимоувязан и обобщен весь имеющийся комплекс выполненных региональных и детальных геолого-геофизических работ: материалы геологических и геохимических съемок, данные структурных и глубоких скважин, сейсморазведки MOB и МОГТ, электро-, грави-, магниторазведки, дистанционных (аэромагнитных и аэрокосмических) исследований. С позиции структурно-тектонических критериев перспективы региона оцениваются достаточно высоко. Даже при существующей слабой изученности территории по материалам сейсморазведки и структурного бурения здесь закартировано около 180 локальных поднятий-объектов, характеризующихся различной морфогенетической выраженностью и степенью прослеживаемости. По всем основным горизонтам разреза и поверхности фундамента прослеживается менее пятой их части, по поверхности фундамента и кровле саргаевского горизонта - менее одной десятой, по кровле ассельского яруса - одна треть, совместно по кровлям ассельского яруса и тульского горизонта - одна пятая, столько же по кровлям карбонатного девона и карбона. По степени изученности ни один объект не отвечает современным требованиям.
Морфогенетические типы поднятий-ловушек, их параметры (площади, амплитуды), плотность размещения соизмеримы со структурами третьего порядка перспективных земель Восточной Татарии. Локальные поднятия объединяются в валообразные зоны (одни нами значительно детализированы и уточнены, другие выделены впервые), простирание которых хорошо согласуется со ступенчато-моноклинальным погружением слоев основных структурообразующих горизонтов в пределах выделенных тектонических элементов (рис. 1). Всего на площади исследований прослеживается около 50 зон-валов, разделенных различной глубины и протяженности прогибами. Особенности строения, размеры, «трассы» валов и приподнятых зон - это совокупность количественных и качественных характеристик локальных структур, участвующих в их формировании.
В северо-восточной части республики преобладают протяженные и относительно узкие валообразные зоны, простирания, особенности строения которых соответствуют группам валов Елабужско-Бондюжской нефтеносной зоны высокоперспективных земель юго-восточного склона Северо-Татарского свода. Далее на запад ориентировка валов постепенно сменяется на субмеридиональную, составляя теперь уже как бы единое ориентированное целое с валами Мелекесской впадины. Здесь значительный интерес представляют валообразные зоны ее северо-восточного борта - Аканско-Алькеевская, Вишневополянско-Алпаровская, Нурлатская и другие, а на западе впадины - Чердаклинско-Булгарская и Зимницко-Никольская, в пределах которых закартированы локальные поднятия, характеризующиеся промышленной нефтеносностью.
Протрассированные в пределах региона внутриформационные прогибы Камско-Кинельской системы (ККС) - Усть-Черемшанский, Можгинский, Нижнекамский (см. рис. 1) - также увеличивают его перспективы как с позиций формирования здесь ловушек (биогермы, карбонатные останцы, массивы, эрозионные врезы, зоны выклинивания), так и залежей (в настоящее время даже в осевой зоне ККС на территории Куйбышевской области открыто Булатовское месторождение нефти).
Для скоплений УВ благоприятны, прежде всего, зоны распространения пород с повышенными ФЕС, т. е. зоны распространения коллекторов в различных литолого-стратиграфических комплексах пород: от каширско-серпуховского, тульско-елховского, турнейско-заволжского, фаменско-доманиково-семилукского до воробьевско-кыновского. Суммарная мощность терригенных и карбонатных пластов-коллекторов в комплексах колеблется в широких пределах от 30-50 (на отдельных участках Северо-Татарского свода) до 200-250 м (в пределах Казанско-Кировского прогиба). Среди стратиграфических комплексов наиболее изменчивыми по мощности являются терригенные коллекторы девона и нижнего карбона, они же характеризуются и зональным распространением. В качестве примера на рис. 2 приведены протрассированные на основании данных глубокого бурения и с учетом элементов дизъюнктивной тектоники зоны развития терригенных пластов-коллекторов девона. Аналогично составлена серия карт распространения пластов-коллекторов других карбонатных и терригенных комплексов осадочного чехла региона, которые затем сведены на единую основу (рис. 3). Вся территория Западной Татарии по стратиграфическому объему пластов-коллекторов в разрезе осадочного чехла подразделяется на семь зон распространения.
В западной и северо-западной областях рассматриваемой территории отсутствуют пласты-коллекторы карбонатных отложений девона и терригенных каменноугольного возраста (см. рис. 2, 3). Зональность распространения пластов-коллекторов в терригенных и карбонатных комплексах пород чехла свидетельствует о различных потенциальных возможностях региона с позиции формирования ловушек нефти, а следовательно, и степени перспективности его отдельных участков.
Нефтепроявления в пределах рассматриваемого региона также характеризуются зональным распространением. Так, по данным глубокого бурения прослеживается западная условная граница нефтепроявлений, трассируемая по линии скважин Алькеевской, Северо-Елтанской (протягивающаяся далее на север-северо-восток) и Привятской площадей. В скважинах, непосредственно примыкающих к площадям с доказанной нефтеносностью, и далее до условной границы нефтепроявления зафиксированы в девонских и нижнекаменноугольных терригенных и карбонатных толщах, а также в среднекаменноугольной терригенно-карбонатной. По стратиграфической приуроченности зона нефтепроявлений подразделяется на две площади. Первая с установленными нефтепроявлениями в девоне относится к Северо-Татарскому своду, а по отношению к внутриформационным прогибам ККС - к осевой и внутренней прибортовым частям Нижнекамского и Можгинского прогибов. Вся площадь практически расположена в зоне стратиграфически полного объема пластов-коллекторов. Вторая площадь с установленными нефтепроявлениями в среднекаменноугольных отложениях расположена в пределах северо-восточного борта Мелекесской впадины, а также в зонах стратиграфически полного объема пластов-коллекторов. Нефтепроявления в среднекаменноугольных отложениях, карбонатных девона и каменноугольных фиксируются в скважинах Привятского района.
Битумопроявления на территории Западной Татарии отмечаются в тех же карбонатных отложениях, что и нефтепроявления, но имеют более широкое площадное распространение. Наибольшее число скважин с установленными битумопроявлениями располагается в пределах Северо-Татарского свода, прослеживающегося в виде линейно-вытянутой зоны субширотного простирания. С востока на запад число таких скважин несколько уменьшается, и в районе Казанско-Кировского прогиба по линии скважин Свияжской площади трассируется условная западная граница их распространения. Северная граница к настоящему времени фиксируется скважинами Ципьинской площади.
В Мелекесской впадине скважины с установленными битумопроявлениями располагаются также в пределах двух линейно-вытянутых зон, но в отличие от расположения в Северо-Татарском своде преимущественно субмеридиональной и северо-западной ориентировки.
Первая зона (восточная) с южной условной границей в районе скважины Алпаровской (Мелекесская впадина) трассируется в субмеридиональном направлении вплоть до сочленения с аналогичной субширотной зоной на Северо-Татарском своде. Преобладают битумопроявления в девонских и нижнекаменноугольных карбонатных и терригенных отложениях.
Вторая зона (западная) с южной границей в скважинах Бугровской площади протягивается в субмеридиональном направлении до Камско-Устьинских скважин, меняя свое направление на северо-западное вдоль Улеминского вала вплоть до его северной периклинали, где объединяется с северо-восточной зоной битумопроявлений в скважинах Карлинской площади. Эта зона формирует условную южную часть западной границы битумопроявлений всей рассматриваемой территории. Битумопроявления преобладают лишь в девонских и нижнекаменноугольных карбонатных толщах.
Геохимические критерии [2-4] - это факторы, определяющие и характеризующие фациально-геохимический режим природного резервуара, благоприятный для образования, накопления или преобразования ОВ (формирования и сохранения залежей), определенные параметры состава которого являются показателями следов миграции и концентрации нефти, а численные величины соотношения различных типов битумоидов указывают на время и форму их образования (пространственно- временной приуроченности к бассейну осадконакопления). Геохимические факторы - прямые показатели нефтеносности, которые уступают лишь визуальным нефтепроявлениям по керну (т.е. это своеобразные микронефтепроявления), к сожалению, до сих пор не нашедшие достойного для такого метода широкого применения в сочетании с другими геологическими критериями для выяснения перспективности малоизученных территорий. На огромной площади Западной Татарии геохимический анализ был проведен всего в 15-20 скважинах. По данным геохимических исследований, диапазон перспективности охватывает восточные районы Северо-Татарского свода и северо-восточного борта и частично центральной части Мелекесской впадины. В пределах первых наиболее перспективны девонские терригенные и карбонатные отложения и в меньшей степени нижне-среднекаменноугольные, тогда как в пределах вторых - верхнедевонские и нижнекаменноугольные карбонатно-терригенные комплексы.
В зонах развития Камско-Кинельской системы прогибов (ККСП) перспективны в первую очередь нижне- и среднекаменноугольные отложения, в меньшей степени терригенные и карбонатные комплексы пород девона.
Благоприятными обстановками для накопления ОВ, формирования и сохранения залежей нефти являются резковосстановительная и восстановительная (пиритовые фации), а допустимо благоприятными - слабовосстановительная и близкая к нейтральной (сидеритовые фации).
По геологическим критериям наиболее перспективны восточные районы Северо-Татарского свода, где отмечается сочетание всех трех групп факторов-критериев: 1) литолого-фациальных (зоны выклинивания пластов-коллекторов терригенного девона вверх по региональному восстанию слоев, зоны карбонатных пород-коллекторов семилукско-турнейского и серпуховско-каширского комплексов, повышенные ФЕС которых обусловлены приуроченностью к прибортовой зоне Можгинского прогиба ККС, зоны распространения пластов-коллекторов терригенных отложений каменноугольного возраста с повышенными ФЕС и зоны их фациального замещения в бортовых частях ККСП); 2) структурно-тектонических с широким развитием локальных поднятий (ловушек) различных морфогенетических типов; 3) геохимических (допустимо благоприятная слабовосстановительная обстановка формирования терригенных отложений девона обусловливает наличие сингенетичных битумоидов со следами эпигенетических, и присутствие масел в старооскольских отложениях, при этом алевролитовые породы муллинского, кыновского и саргаевского горизонтов в небольшой степени обогащены ОВ, содержание Сорг в аргиллитах незначительно). Из отложений карбонатного девона в наиболее благоприятной резковосстановительной обстановке формировались доманиковые осадки (пиритовая фация), значительно обогащенные ОВ, с высокими содержаниями Сорг и величинами битумоидных коэффициентов. Все это свидетельствует о явной концентрации вторичных (эпигенетичных) битумоидов и является прямым показателем концентрации нефти, что и доказано промышленными притоками.
Перспективными являются мендымские отложения, где повышен битумоидный коэффициент, высоко содержание масел, что доказывает присутствие в разрезе вторичных битумоидов, хотя в целом Сорг содержится в небольших количествах. Верхнефранские образования формировались в благоприятной восстановительной обстановке пиритовой фации, однако прямых признаков нефти здесь не обнаружено. Состав битумоидов подтверждает их сингенетичную природу (содержание масел невелико, а количество асфальтенов повышено). Фаменские, заволжские и тульские отложения ни по компонентному составу битумоидов, ни по их соотношению прямых признаков нефти не обнаруживают, но обнадеживает в одних случаях некоторое повышение содержания масел, в других - довольно высокое содержание Сорг. Среднекаменноугольные отложения (изучены только аргиллиты) бедны ОВ, соотношение битумоидов и битумоидные коэффициенты неблагоприятны, но аномально высокое содержание масел говорит о близости залежи, а значит, нефтеносность среднекаменноугольных отложений в южной части рассматриваемых земель вполне реальна.
Перспективы остальных регионов (отдельных их районов) Западной Татарии определяются лишь двумя критериями: структурно-тектоническими и литолого-фациальными, причем с той или иной степенью кондиционности, обусловленной в основном резкой изменчивостью литофаций, типов разреза и мощностей продуктивных горизонтов девонских и каменноугольных отложений (особенно в зонах ККСП и врезов). Однако дополнительно привлекались и «учитывались» косвенные признаки нефтеносности, основанные на принципе геологической аналогии): развитие в одних и тех же структурно-тектонических (в пределах террас, валов) и литофациальных зонах (ККСП) пластов-коллекторов, нефтебитумопроявлений и т. д. [1].
Оценка перспектив нефтегазоносности Западной Татарии по совокупности перечисленных критериев позволила выделить три категории земель: рентабельные, перспективные и малоперспективные (см. рис. 3).
Земли I категории, рентабельные, характеризуются наличием пластов-коллекторов и покрышек в разрезе осадочного чехла, ловушек нефти, доказанной промышленной нефтеносностью единичных из них, непосредственной близостью к месторождениям. Эти земли подлежат первоочередному изучению комплексом детальных геолого-геофизических методов.
Земли II категории, перспективные, характеризуются наличием пластов-коллекторов и покрышек в большинстве продуктивных комплексов девонских и каменноугольных отложений, благоприятными структурно-тектоническими условиями формирования ловушек и залежей в них, непромышленными нефтепроявлениями в разрезе осадочного чехла. Геолого-геофизические работы здесь осуществляются после опоискования земель I категории.
Земли III категории, малоперспективные, характеризуются наличием пластов-коллекторов и покрышек (в отдельных продуктивных девонских или каменноугольных комплексах благоприятными условиями для формирования ловушек и малоблагоприятными или невыясненными для их заполнения УВ). Комплексные геолого-геофизические исследования, связанные с подготовкой объектов к глубокому бурению, осуществляются после получения положительных результатов на прилегающих к ним участках земель II категории.
Выполненное районирование позволяет значительно повысить перспективы региона, более обоснованно подойти к размещению детальных геологопоисковых работ, прогнозировать их геолого-экономическую эффективность [1].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аксенов А.А., Воробьев В.Я. Состояние и основные направления повышения эффективности локального прогноза нефтегазоносности // Сер. Геол., геофиз. и разв-ка нефт. м-ний.- М.: ВНИИОЭНГ,- 1989,-Вып. 2(22).-С. 34.
2. Критерии оценки перспектив нефтебитумоносности.- Казань: Изд-во КГУ,- 1989.
3. Лебедев Н.П., Тухватуллин Р.К. Оценка перспектив нефтеносности терригенного девона запада Татарии и прилегающей части Ульяновской области по результатам изучения органического вещества / В кн.: Геология и оценка перспектив нефтеносности западных районов Урало-Волжской обл.- Казань: Изд-во КГУ,- 1983.-С. 60-71.
4. Оценка перспектив нефтеносности Татарии по результатам геохимических исследований / Э.З. Бадамшин, Н.П. Лебедев, В.М. Смелков, Р.К. Тухватуллин / В кн.: Геология и геохимия нефтеносных отложений.- Казань: Изд-во КГУ.- 1987.- с.3-18.
Basic structural, lithofacies, and geochemical criteria controlling trap and oil pool formation are considered in this study. The entire available complex of regional and detailed geologic and geophysical surveys carried out in western i ataria have been reinterpreted and generalized. A similarity is found between this region and the oil regions of eastern Tataria. Zones with the improved filtration-capacity properties and the areas with the favorable conditions for the accumulation of hydrocarbons and development of oil traps of a different morphogenetic type are traced. A tectonic scheme and principles of western Tataria zonation regarding the degree of petroleum prospectivity are developed and the first priority areas for detailed exploration operations ensuring their high economic-geological effectiveness are recommended.
Рис. 1. Структурно-тектоническая схема кристаллического фундамента и осадочного чехла Западной Татарии.
Границы: 1 - тектонических элементов первого порядка, 2 - их склонов и бортов, 3 - структурно-тектонических элементов второго порядка; 4 - прогибы, уступы, флексуры; зоны ККСП: 5 - осевая, 6 - внутренняя прибортовая. Склоны Северо-Татарского свода: Iа - западный, 1б - восточный; борта Мелекесской впадины: IIа - западный, IIб - северовосточный; III - Кажимско-Кировский прогиб; IV - Казанская седловина; валы: 1 - Ципьинско-Никольский, 2 - Чердаклинско-Булгарский, 3 - Зимницко-Никольский, 4 - Аканско-Алькеевский, 5 - Вишневополянско-Алпаровский, 6 - Нурлатский
Рис. 2. Карта распространения пластов-коллекторов терригенных отложений девона.
Границы: 1 - тектонических элементов первого порядка, 2 - их склонов и бортов; зоны: 3 - распространения пластов-коллекторов, 4 - отсутствия пластов-коллекторов
Рис. 3. Карта районирования земель по степени перспективности.
Границы: 1 - тектонических элементов первого порядка, 2 - их склонов и бортов, прогибов ККС (3 - осевая, 4 - внутренняя прибортовая), 5 - земель различных перспектив и категорий (I - рентабельных, II - перспективных, III-малоперспективных); зоны распространения пластов-коллекторов: 6 - девонских и каменноугольных терригенных и карбонатных, 7 - девонских и каменноугольных терригенных, 8 - девонских терригенных, девонских и каменноугольных карбонатных, 9 - каменноугольных терригенных, девонских и каменноугольных карбонатных, 10 - девонских и каменноугольных карбонатных, 11 - девонских терригенных, 12 - каменноугольных терригенных; 13 - зоны и участки отсутствия девонских и каменноугольных пластов-коллекторов