CC BY
11
ГЕОЛОГИЯ
РСН: 10.24412/2076-6785-2021-3-10-13 УДК 550.8.013 I Научная статья
О некоторых особенностях строения турнейских залежей на поднятиях с визейскими врезами
Арефьев Ю.М.1, Андреева Е.Е.1, Баранова А.Г.1, Ионов Г.М.2
'Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, Казань, Россия, 2ЗАО «Предприятие Кара Алтын», Альметьевск, Россия
Аннотация
Статья посвящена проблеме достоверной оценки запасов нефти турнейских залежей на поднятиях с разноглубинными визейскими врезами. Основная цель настоящей работы: выявить геологические факторы, определяющие строение турнейских залежей и влияющие на оценку их запасов. На изучаемом поднятии турнейская залежь представляет собой эродированную поверхность карбонатных отложений кизеловского, черепетского и упино-малевского горизонтов, заполненную терригенным песчано-глинистым материалом тульско-бобриковского возраста, содержащим нефтенасыщенные песчаные пропластки, имеющие, скорее всего, гидродинамическую связь с основной турнейской залежью.
Материалы и методы
Изучение фрагмента структурной карты Западно-Ракашевского поднятия, кривые ГИС и заключения БКЗ по продуктивным отложениям нижнего карбона, геологический профиль нижнекаменноугольных отложений на изучаемом поднятии.
Ключевые слова
турнейские отложения, Мелекесская впадина, нефтяная залежь, визейские врезы, карбонатный коллектор
Для цитирования
Арефьев Ю.М., Андреева Е.Е., Баранова А.Г., Ионов Г.М. О некоторых особенностях строения турнейских залежей на поднятиях с визейскими врезами // Экспозиция Нефть Газ. 2021. № 3. С. 10-13. DOI: 10.24412/2076-6785-2021-3-10-13
Поступила в редакцию: 27.04.2021
GEOLOGY UDC 550.8.013 I Original Paper
On some features of the structure of the tournaisian deposits on uplifts with visean-age cuts
Arefyev Yu.M.1, Andreeva E.E.1, Baranova A.G.1, Ionov G.M.2
'institute for Problems Ecology and Subsoil Use of the Academy of Sciences of the Republic of Tatarstan, Kazan, Russia, 2"Kara Altyn Enterprise", CJS, Almetyevsk, Russia
Abstract
The article devoted to the problem of reliable estimation of oil reserves of the tournaisian deposits on uplifts with different-depth visean-age cuts. The main purpose of this work: to identify the geological factors that determine the structure of the tournaisian deposits and influence the assessment of their reserves. On the studied uplift, the Tournaisian deposit is an eroded surface of the carbonate deposits of the kizelovian, cherepet, and upino-malevsky horizons, filled with terrigenous sand-clay material of the tula-bobrikovsky age, containing oil-saturated sand layers that most likely have a hydrodynamic connection with the main tournaisian deposit.
Materials and methods
Studying a structural map fragment of the West-Rakashev local uplift, well logging curves and logging conclusions for lower carboniferous-age productive sediments; geological profile of lower carboniferous deposits on the studied local uplift.
Keywords
tournaisian deposits, Melekess depression, oil deposit, visean-ag cuts, carbonate reservoir
For citation
Arefyev Yu.M., Andreeva E.E., Baranova A.G., Ionov G.M. On some features of the structure of the Tournaisian deposits on uplifts with visean-age cuts. Exposition Oil Gas, 2021, issue 3, P. 10-13. (In Russ). DOI: 10.24412/2076-6785-2021-3-10-13
Received: 27.04.2021
Введение
Турнейские отложения на территории Республики Татарстан (РТ) содержат значительные запасы нефти. Достоверная оценка последних зависит в первую очередь от особенностей строения нефтевмещаю-щего резервуара и литологической неоднородности слагающих его пород. Наиболее
характерной особенностью строения тур-нейского нефтевмещающего резервуара, контролируемого нижнекаменноугольными структурными поднятиями, является формирование в кровельной части резервуара (иногда и в подошвенной), так называемых посттурнейских «врезов», имеющих в плане извилистые очертания и различную
ширину и глубину [1-3]. Врезы заполнены терригенными породами: аргиллитами, алевролитами, песчаниками, прослоями и линзами углей и глинисто-углистых сланцев. Из-за развития врезов поверхность не-фтевмещающего резервуара имеет сложную дифференцированную поверхность — своего рода мозаику блоков различной высоты,
ограниченных врезовыми бортами неодинаковой крутизны [4].
Выбор в качестве объекта исследования залежей нефти в отложениях турнейского возраста продиктован тем, что в карбонатных породах-коллекторах нижнего и среднего карбона сосредоточены значительные запасы нефти. Изученное месторождение располагается в пределах восточного борта Меле-кесской впадины.
Анализ полученных результатов
Ярким и отнюдь не единичным примером подобного нефтевмещающего турнейского резервуара с визейскими врезами служит Западно-Ракашевское локальное поднятие месторождения нефти, приуроченного к восточному борту Мелекесской впадины (рис. 1, 2). Современная турнейская поверхность поднятия имеет эрозионно-карстовую природу: врез отпрепарировалверхнетур-нейскую поверхность (участками и нижнетур-нейскую) как в сводовой части поднятия, так и на его крыльях (рис. 1).
Наиболее глубокая часть вреза отмечается в районе скважины № 52 (-972,0 м) в северо-западной части поднятия (рис. 1); глубина вреза по отношению к сводовой части поднятия (скв. № 87) составляет 80 м (рис. 2). Тер-ригенные породы радаевско-бобриковского возраста во врезе залегают на размытой и закарстованной поверхности карбонатных пород кизеловского, черепетского, упино-ма-левского горизонтов турнейского яруса и заволжского надгоризонта фаменского яруса верхнего девона. При размере поднятия по кровле тульского горизонта 2,6x1,5 км, мало отличающейся от размеров турнейской-палеоструктуры, ширина вреза на разных его участках меняется от 250 до 900 м. Тур-нейское палеоподнятие, по данным бурения и сейсморазведочных работ, оказалось расчлененным на четыре блока, в пределах которых толщина тульско-бобриковских отложений составляет 14-20 м, тогда как во врезах она увеличивается до 67 и более метров.
На поднятии выделяются две турнейские залежи, разделенные врезом (рис. 1, 2) глубиной до 64 м: северо-западная (район скв. № 31) относительно небольших размеров и большая по площади залежь, занимающая центральную и юго-восточную части поднятия. По данным ГИС скв. № 47, 58, 51, большая по площади залежь имеет водонефтяной контакт ВНК на асб. отм. -945,0 м. Скважины № 47 и 58 находятся в периклинальной части поднятия; скв. № 51 — на его северо-восточном крыле, а в направлении сводовой его части турнейские нефтеносные интервалы подстилаются плотными известняками упи-но-малевского и заволжского возрастов (рис. 2). По сути, залежь по типу является не массивной, а пластово-сводовой с широкой водонефтяной зоной. В пределах вреза залежь по периметру экранируется глинистыми тер-ригенными породами, выполняющими врез. По данным ГИС скв. № 31, вскрывшей северо-западную залежь, подошва нефтенасыщен-ного интервала отбивается в ее разрезе на абс. отм. -951,0 м, кровля водоносного — на -957,0 м; то есть по типу это также залежь пла-стово-сводовая. Определение типа залежи имеет в данном конкретном случае практико-ме-тодическое значение: для оценки ее запасов следует строить карту по подошвенной части залежи, чтобы не увеличивать ее объем, приходящийся на интервал от абсолютных отметок подошвы гипсометрически нижнего нефтеносного прослоя в конкретной скважине до принятого
скважина и ее номер (верху), абсолютная отметка кровли турнейского яруса (внизу) скаважина, давшая приток нефти из отложений турнейского яруса скважина, давшая приток воды из отложений турнейского яруса
скважина, в которой отложения турнейского яруса нефтенасыщены по данным ГИС
скважина, в которой отложения турнейско-го яруса водонасыщены по данным ГИС скважина, в которой отложения турнейского
яруса сложены уплотненными породами изогипса кровли турнейского яруса контур турнейской залежи визейский врез сейсмический профиль
well and its number(above), the altitude of the root tournaisian stage (below)
wells, wich provide water from the tournaisian sediments
wells, wich provide industrial oil from tournaisian sediments
wells, wich the tournaisian sediments are oil-saturated according to geophysical well-survey
wells, wich the tournaisian sediments are water-saturated according to geophysical well-survey
wells, wich the tournaisian sediments are compacted rocks
isogipsum of the root tournaisian stage
contour of Tournaisian-age deposit
visean-age cut-in
seismic profile
line of geological profile
Рис. 1. Фрагмент структурной карты по кровле турнейского яруса Западно-Ракашевского поднятия
Fig. 1. Fragment of the structural map on the roof of the Tournaisian stage of the West Rakashevsky anticlinal structure
для подсчета ВНК залежи. Например, для скв. № 43, 87 и 88 этот интервал, сложенный плотными известняками, составляет 11-12 м.
На блоке, вскрытом скв. № 97 и располагающемся на абсолютной отметке выше принятого для основной залежи ВНК (-945 м), при положении в ней кровли турнейского яруса на абсолютной отметке -930,0 м, то есть на 15 м выше принятого по ГИС ВНК, после перфорации интервала от -932,0 до -936,0 м был получен приток пластовой воды. Таким образом, на разных по высотному положению участках турнейского поднятия, подвергшегося воздействию интенсивных эрозионных и карстовых процессов, гипсометрическое положение ВНК залежей может значительно отличаться.
В этой связи возникает проблема соотношения нефтенасыщенных турнейских интервалов с пластами (линзами) терригенных пород (песчаников и проницаемых алевролитов) в скважинах соответственно приборто-вых и врезовых, например, № 25 и 46 (рис. 2). Нефтенасыщенные песчаники во врезовых скважинах и нефтенасыщенные известняки в соседних вневрезовых скважинах, если они находятся на тех же или близких по значению абсолютных отметках, могут находиться:
• в гидродинамической связи и образовывать сложный нефтевмещающий резервуар с различными по литолого-петро-графическому типу породами и разными показателями коллекторских свойств. Это возможно при «утыкании» пласта (линзы) песчаника в борт вреза, ограничивающего турнейскую залежь;
• пласт (линза) может выклиниваться в направлении борта и представлять самостоятельный (замкнутый на профиле) объект.
Без специальных исследований говорить о наличии гидродинамической связи (или ее отсутствии) не представляется возможным. Решение этой проблемы важно как для методики подсчета запасов подобных сложных объектов, так и для выбора наиболее оптимальной системы их разработки.
Эрозионно-карстовые процессы в пост-турнейское время связаны с глобальной перестройкой земной поверхности на рубеже нижне- и среднекаменноугольного периодов. В результате последовавшей регрессии обширного морского бассейна, покрывавшего восток Русской платформы, турней-ские отложения были выведены на дневную
карбонатные породы
коллекторы терригенный нефтенасыщенный коллектор терригенный водонасыщенный коллектор карбонатный нефтенасыщенный коллектор карбонатный водонасыщенный
coals
claystones carbonates
oil-saturated sandstones aquiferous sandstones oil-saturated carbonates
aquiferous carbonates
Рис. 2. Геологический профиль нижнекаменно-угольных отложений Западно-Ракашевского поднятия
Fig. 2. Geological profile of the lower carboniferous sediments of the West Rakashevsky anticlinal structure
поверхность. На образовавшемся материке сложились все необходимые условия, благоприятные для развития эрозии и карста: ли-тологические, климатические, атмосферные. Преобразование турнейской поверхности происходило в течение всего елховско-ра-даевского времени. Трансгрессия морского бассейна в позднерадаевское-раннебобри-ковское время привела к восстановлению режима морского осадконакопления сначала во врезах, а в тульское время — повсеместно на всем востоке Русской платформы. Все типы терригенных пород — как во врезах, так и перекрывающие оставшуюся от разрушения турнейскую толщу вне врезов — морские отложения с типичными для них формами залегания в виде более или менее протяженных линз с изменяющейся на коротких расстояниях толщиной. Среди них отмечаются глыбовые обломки известняков, связанные с обрушением во время трансгрессии карнизов и выступов на бортах врезов. Подобные обломки могут приниматься за турнейскую поверхность, что искажает нередко соотношение водо- и нефтенасыщенных интервалов турнейской толщи: эти водонасыщенные обломки «запечатаны» в радаевско-бобриков-ских аргиллитах и могут залегать на одном гипсометрическом уровне с нефтенасыщен-ными турнейскими известняками.
Этот весьма существенный отрезок геологической истории нижнекаменноугольного времени определил сложность строения турнейских залежей на поднятии: их тип, высотное положение ВНК, неоднородность турнейских пород, их соотношение по латера-ли с терригенной толщей в бортовых частях вреза
Итоги
В ходе работы установлено следующее:
• на изучаемом поднятии выделяются две турнейские залежи, разделенные эрозионным врезом;
• в пределах вреза залежь по периметру экранируется глинистыми терригенными породами, выполняющими врез;
• существует вероятность наличия гидродинамической связи между турнейской залежью и залежами во врезовой части;
• турнейская эрозионная поверхность сформировалась в результате регрессии обширного морского бассейна, покрывавшего восток Русской платформы; из-за чеготурнейские отложения были выведены на дневную поверхность и подверглись процессам денудации.
Выводы
Таким образом, на поднятиях с турнейской нефтяной залежью и наличием визейских врезов на них необходимо:
• выполнить анализ как врезовых частей, разделяющих блоки с минимальной толщиной тульско-бобриковских отложений, так и самих блоков с нефтена-сыщенным и турнейскими интервалами — для выявления типа турнейских
залежей на блоках и возможного раз-новысотного положения их ВНК на разных блоках;
• проследить характер соотношения прослоев и линз нефтенасыщенных или водонасыщенных песчаников во врезах с бортовыми частями врезов, представленных нефтенасыщенными известняками;
• отдельное внимание уделить участкам врезов в бортовых частях с большой глубиной вреза и проанализировать возможность наличия гидродинамической связи пластов песчаника (которые возможно «утыкаются» в борт вреза) с водоносной частью залежи или отсутствия такой связи.
Литература
1. Войтович Е.Д., Гатиятуллин Н.С. Тектоника Татарстана. Казань: КГУ, 2003. 132 с.
2. Валеева С.Е., Баранова А.Г. Влияние условий седиментации на формирование пород-коллекторов бобриковско-радаевских отложений. Геология
в развивающемся мире. Пермь: ПГНИУ, 2015. Т. 1. С. 360-363.
3. Ларочкина И.А. Принципы расчленения, идентификации и корреляции терригенных нижнекаменноугольных отложений // Георесурсы. 2005. № 2.
С. 15-18
4. Мухаметшин Р.З. Палеоврезы и их роль в освоении трудноизвлекаемых запасов нефти. М.: Геоинформарк, 2006. 80 с.
ENGLISH
Results
In the course of this work, the following was established:
• on the studied uplift, two Tournaisian deposits are distinguished, separated by an erosion cut-in;
• within the incision, the deposit along the perimeter is shielded by clayey terrigenous rocks that perform the incision;
• there is a possibility of a hydrodynamic connection between the Tournaisian deposit and the deposits in the cut-in part;
• the Tournaisian erosion surface was formed as a result of the regression of the vast marine basin that covered the east of the Russian Platform; because of this, the Tournaisian sediments were brought to the day surface and underwent denudation processes.
Conclusions
Thus, on the uplifts with the Tournaisian oil deposit and the presence of
Visean incisions on them, it is necessary to:
• perform an analysis of both the cut parts separating the blocks with the minimum thickness of the tula-bobrikovsky-age deposits, and the blocks themselves with oil-saturated tournaisian intervals - to identify the type of tournaisian deposits on the blocks and the possible different-height position of their oil-water contact on different blocks;
to trace the nature of the ratio of interlayers and lenses of oil-saturated or water-saturated sandstones in the incisions with the side parts of the incisions represented by oil-saturated limestones;
pay special attention to the sections of incisions in the side parts with a large depth of the incision and analyze the possibility of a hydrodynamic connection of sandstone layers (which may "stick" into the side of the incision) with the aquifer part of the deposit or the absence of such a connection.
References
1. Voitovich E.D., Gatiyatullin N.S. Tectonics of Tatarstan. Kazan: KSU, 2003, 132 p. (In Russ).
2. Valeeva S.E., Baranova A.G. Influence
on the formation of sedimentation reservoir
rocks Bobrikovsky-Radaevsky deposits. Geology in the Developing World. Perm: PGNIU, 2015, Vol. 1, P. 360-363. (In Russ). 3. Larochkina I.A. Principles of subdivision, identification and correlation of terrigenous Lower Carboniferous deposits.
Georesources, 2005, issue 2, P. 15-18. (In Russ).
4. Mukhametshin R.Z. Paleo-incisions and their role in the development of hard-to-recover oil reserves. Moscow: Geoinformark, 2006, 80 p. (In Russ).
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ I INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Арефьев Юрий Михайлович, старший научный сотрудник лаборатории геологического и экологического моделирования ИПЭН АН РТ, Казань, Россия
Андреева Евгения Евгеньевна, старший научный сотрудник лаборатории геологического и экологического моделирования ИПЭН АН РТ, Казань, Россия Для контактов: [email protected]
Баранова Анна Геннадьевна, старший научный сотрудник лаборатории геологического и экологического моделирования ИПЭН АН РТ, Казань, Россия
Ионов Геннадий Михайлович, начальник геологического отдела ЗАО «Предприятие Кара Алтын», Альметьевск, Россия
Arefyev Yuri Mikhailovich, senior researcher, laboratory of geological and environmental modeling, IPEM TAS, Kazan, Russia
Andreeva Evgeniya Evgenevna, senior researcher, laboratory
of geological and environmental modeling,
IPEM TAS, Kazan, Russia
Corresponding author: [email protected]
Baranova Anna Gennadevna, senior researcher, laboratory of geological and environmental modeling, IPEN, RT Academy of Sciences, Kazan, Russia
Ionov Gennady Mikhailovich, head of the geological department of "Kara Altyn Enterprise", Almetyevsk , Russia
INTE éH
ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ В ОБЛАСТИ КРС, ПН а ГНКТ
7-11 ИЮНЯ 2021, ЯЛТА КРЫМ
ЭКСПЛУАТАЦИЯ — ДОБЫЧА НЕФТИ И ГАЗА, РЕМОНТ И БУРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН
6-10 СЕНТЯБРЯ 2021, ЯЛТА КРЫМ
Генеральный информационный партнер
ЭКСПОЗИЦИЯ НЕФТЬ ГАЗ
+7 3452 520-958
бронирование участия в конференциях academy.intechnol.com
