CC BY
30
В.В. Баранов, Н.С. Гатиятуллин, Е.Д. Войтович, Ю.А. Власов, А.Г. Толстое, В.Г. Бадалов
Татарское геологоразведочное управление ОАО «Татнефть», г.Казань
agtolstov@mail.ru, tgru@tatneft.ru
ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВНОСТИ РИФЕЙСКО-ВЕНДСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ВОСТОЧНОГО ВПАДИННОГО ОБРАМЛЕНИЯ ТАТАРСКОГО МЕГАСВОДА
Истощение залежей нефти в девоне и карбоне является основной причиной выбора рифейско-вендских отложений в качестве возможного альтернативного источника восполнения углеводородного сырья. Благоприятные геологические условия развития этих древних осадочных отложений, соответствующие физико-химические свойства пород и скопления нефти и газа, обнаруженные в скважинах, свидетельствуют о высоком потенциале. На основе комплексного анализа материалов глубокого бурения, геофизики и лабораторных исследований выделены основные направления дальнейшего изучения рифейско-вендских отложений в Республике Татарстан, обосновано заложение параметрических скважин в различных структурно-тектонических зонах.
Обращение к нетрадиционным источникам восполнения углеводородных ресурсов, таким как карбонатно-тер-ригенные отложения верхнего протерозоя, продиктовано значительным истощением залежей нефти в девоне и карбоне в пределах восточной части Восточно-Европейской платформы. Это касается, в первую очередь, нефтедобывающих территорий с «большим стажем»: Республик Татарстан и Башкортостан, Пермской и Оренбургской областей. В каждом регионе отдельными глубокими скважинами в рифейско-вендском разрезе вскрыты многочисленные неф-тегазобитумопроявления, а в отдельных случаях и залежи с небольшими дебитами тяжелой, окисленной нефти.
В конце прошлого века открыто множество месторождений и залежей нефти и газа в верхнепротерозойском осадочном комплексе на территории Китая, Индии, Омана и Австралии. Открытие обширной Юрубчено-Тохомской зоны нефтенакопления стимулировало ее поиски в древнейших осадочных отложениях практически во всем мире. Эти новые данные позволили опустить нижнюю границу промышленной нефтегазоносности осадочного чехла до возрастной отметки 1500 -1600 млн. лет.
Площадь развития рифейско-вендских отложений в пределах востока Татарстана составляет более 4.5 тыс. км2 (Рис. 1). На01.2004 г. 72 глубокие скважины вскрыли рифей-венд на достаточную для изучения глубину (не менее 100 м). Площадь, приходящаяся на 1 скв. - 63.6 км2, однако есть зоны, где скважины практически отсутствуют. Например, Бимский участок на северо-востоке РТ на границе с Удмуртией, где на площади 170 км2 бурения не было вообще.
После принятия в 1975 г. программы комплексного изучения глубинных недр востока Волго-Уральской области в ОАО «Татнефть» за 15 лет было обосновано, заложено и пробурено 12 специальных глубоких скважин на осадочный докембрий, в результате чего получен богатый фактический материал. На основе литолого-петрографичес-кого и палеоструктурного анализов вся территория РТ развития рифея-венда поделена на две зоны: Актанышс-кую и Урустамакскую (Рис. 2, 3). В первой зоне вскрыты новые толщи нижнерифейского возраста значительной мощности (более 1500 м), получившие местные наименования: кузякинская, курмашевская и зияшевская, объединенные в виде актанышской серии, свиты, утвержденные МСК в 2000 г. Считается, что эти свиты, впервые вскрытые параметрической скважиной 20005 на Мензелино-Акта-
нышской площади в пределах платформенной части Башкортостана, залегают на глубинах порядка 8.0 - 9.5 км в приосевой зоне Камско-Бельского авлакогена.
История формирования Камско-Бельского и Сергиевс-ко-Абдулинского авлакогенов наложила отпечаток на развитие древнейших осадочных структур, начиная с раннего рифея, когда по преимущественно диагональной системе глубинных разломов началось дробление и погружение отдельных частей некогда единого Сарматского щита (Фен-носарматии по Г. Штилле), когда существенную структурную дифференциацию претерпел эпикарельский метаморфический комплекс пород на востоке платформы, новообразованные массивы денудировались и стали поставлять обильный обломочный материал в интенсивно погружавшиеся впадины грабенового типа. Таким образом, ранне-рифейские прогибы ограничивались разломами (или их системами) значительной глубины и древнего заложения, которые, «вырезав» довольно крупные блоки в Сарматском щите, создали своеобразную мозаику; фрагментарность ее отражена в тектонике самых древних горизонтов осадочного чехла платформы. Происходившие подвижки крупных глыб фундамента по системе продольных и субпоперечных разломов обусловили структурную расчлененность разномасштабных прогибов на подчиненные им по размерам формы - грабены, горсты, седловины, перемычки и террасы. Так, например, непосредственному контактовому сочленению Камско-Бельского и Сергиевско-Абдулин-ского авлакогенов «мешают» расположенные к юго-востоку от Уфимского свода сравнительно небольшие по размеру Стерлитамакский выступ и Федоровская седловина.
Палеофациальный анализ свидетельствует о том, что даже в раннерифейское время на рассматриваемой территории фациальная обстановка была благоприятна для образования пород-коллекторов. Наилучшие параметры имеют отдельные толщи и пласты серафимовского и леонидов-ского времени верхнего рифея, а также позднекаировского и позднешкаповского времени венда. Первые результаты изучения коллекторских свойств карбонатно-терригенных ри-фейских и вендских отложений, полученные по массовому отбору образцов керна из скв. 191 Урустамакской, показали чередование пористых, проницаемых и плотных непроницаемых частей разреза. Пористость песчаников в отдельных свитах (серафимовская, нижнекаировская) достигает 20 %, проницаемость - нескольких сотен миллидарси.
В 12 глубоких скважинах в процессе бурения проведено испытание КИИ 64 объектов, выделенных по ГИС и керну (шламу). В ряде скважин получены притоки пластовых минерализованных вод с дебитами от десятков литров до нескольких десятков м3 в сутки. По химическому составу воды рифея и венда сходны между собой и относятся к хлорид-но-кальциевому типу с минерализацией 200 - 290 г/л. Воды сильно метаморфизованы, с низким содержанием сульфатов и гидрокарбонатов; рН = 4.4 -6. По содержанию брома (0.9 - 2 мг/л) и йода (до 11 мг/л) воды V- Я напоминают воды терригенного девона. Количество аммония, который многими исследователями рассматривается как показатель нефтеносности недр, достигает 360 мг/л. Газы, растворенные в водах вендских и рифейских отложений - метано-азотные и азотно-метановые; содержание метана возрастает по направлению к сводам структур. Одновременно в значительных количествах появляются и более тяжелые углеводороды.
В целом, основные гидрогеологические показатели У-Я указывают на седиментационное происхождение пластовых вод и свидетельствуют о благоприятных условиях сохранения в недрах возможных скоплений нефти и газа. Однако, по результатам испытания, более 40% пластов оказались слабоприточными или вообще «сухими». Считаем, что в большей мере на получение отрицательных результатов повлиял неверно выбранный технологический режим
при вскрытии и непосредственном процессе проведения операции КИИ.
Структура поро-вого пространства песчано-алевролито-вых пород часто обусловлена наложением постседи-ментационных преобразований минеральных (окварцева-ние, доломитизация)
СЕРГИЕВСКО-,
СКИИ АВЛАКОГЕН
Рис. 1. Тектоническая схема восточных районов Татарстана.
Тектонические структуры: 1 - 1-поряд-ка; 2 — II -порядка; 3 — Выгклинивания ри-фейско-вендских отложений; 4 — Распространения К-У комплексов; 5 — Рекомен-дуемыге параметрические скважиныI.
2^0^01 11193120
ЯЛЛ А
и структурных (срастание зерен), нередка вторичная тре-щиноватость, поэтому создание депрессии на пласт и коль-матация глинистой составляющей бурового раствора не способствуют улучшению фильтрационно-емкостных свойств пород осадочного докембрия. Необходимо изменить технологию, традиционно применяемую для палеозойских продуктивных горизонтов. Нельзя не упомянуть тот факт, что из всех 12 скважин, пробуренных на У-Я, лишь Бавлинская 20012 проектировалась на локальном поднятии, выявленном по отражающему горизонту Б (приповерхностная часть осадочного докембрия), хотя и была смещена почти на 200 м к юго-востоку. Результат не замедлил сказаться: при бурении поднят нефтенасыщенный керн из вер-хнерифейских отложений. Аналогичный факт был отмечен в 50-х годах при бурении скв. Бавлинская-16.
Анализируя факты нефтегазобитумопроявлений по соседним регионам (их около сотни), можно видеть, что они, в основном, приурочены к склонам сводов, бортов впадин, авлакогенов, осложненных локальными структурами. В пределах РТ и смежных регионов около 80% всех нефтепрояв-лений приходится на отложения базального основания венда и кровельной части рифея. Здесь отмечены наиболее высокие коллекторские свойства пород, обеспеченность пористых участков непроницаемыми толщами достаточной мощности и выдержанности по простиранию, восстановительный характер обстановки накопления осадка.
Анализ результатов ГРР по разведочным площадям восточного Татарстана и сопредельных территорий Удмуртии и Башкортостана позволяет выделить три перспективных направления поисков нефти в рифейско-вендских отложениях. В зону сочленения Северо-Татарского свода с Камско-Бельским авлакогеном входят Ермолаевская площадь (Удмуртия) и Кучуковско-Бимская зона (РТ). Здесь в пределах РТ перспективны терригенная часть калтасинс-кой свиты и актанышской серии нижнего рифея (Рис. 3). Второе направление также связано с зоной сочленения ЮТС с Камско-Бельским авлакогеном в пределах Мензе-лино-Акганышской площади. Здесь перспективны глубо-козалегающие отложения актанышской серии.
76 91 А А
20008
БАВЛИНСКИЙ ГРАБЕН
юго-восточный склон
южно-татарского свода
Сейсмические границы (репера): К — поверхность Р1 Акт; У — кровля С1 ЪЪ; Д — подошва электрорепера «аяксы» Р 3 кп; Б — поверхность верхнепротерозойских отложений; А — поверхность кристаллического фундамента.
северный склон
сергиевско-абдупинского авлакогена
Рис. 2. Сейсмогеологический разрез по региональному профилю в пределах Бавлинской и Сулинской площадей.
■— научно-техническим журнал
1 (15) 2004 I еоресурсы
СЕВЕРО-ВОСТОЧНЫЙ СКЛОН
ЮЖНО-ТАТАРСКОГО СВОДА
Сейсмические границы: К — поверхность Р ^кш; В — кровля с2уг; У — кровля С ¿1; С — поверхность СД — кровля и^г^; Б1, Б2, Б3, Б4, Б5, Б6— отражающие поверхности в верхнепротерозойских отложениях; А — поверхность кристаллического фундамента.
ШЕВС-КАЯ
Б5 3
н
курма-ШЖВС-Ц КАЯ
а
Б6
КУЗЯ-"
кинс-КАЯ
АВЛАКОГЕН ^ А
КАМСКО-БЕЛЬСКИЙ
Памяти проф. Казанского государственного университета Натальи Константиновны Есауловой
Рис. 3. Сейсмогеологический разрез по региональному профилю в пределахМензелино-Актанышской площади.
Третье направление затрагивает северную бортовую часть Сергиевско-Абдулинского авлакогена (Сулинская и Бавлинская пл.). В этой зоне предполагается развитие ловушек в верхнем рифее и венде.
В пределах выделенных зон по материалам комплексных геолого-геофизических исследований выявлен ряд структурно-тектонических объектов в рифее, на 4 из них рекомендуется параметрическое бурение. Бурение первых двух скважин (Кезкеевская и Чекалдинская) с проектными глубинами 3000 - 4500 м должно решить задачу оценки перспектив нефтеносности рифейского комплекса в зоне сочленения Северо-Татарского и Южно-Татарского сводов с Камско-Бельским авлакогеном (Мензелино-Акганышская и др. площади). Целевое назначение двух других скважин (Матросовская, Вожаевская) с проектными глубинами 2500 - 3000 м связано с изучением перспектив нефтеносности рифейско-вендских отложений в зоне сочленения ЮТС с Серноводско-Абдулинским авлакогеном.
Учитывая сложное геологическое строение отложений осадочного докембрия, нужен более глубокий анализ проведенных ранее сейсморазведочных работ МОГТ и глубокого бурения, включая цифровую переобработку части сейсмических материалов, учитывающую помехоустойчивость и низкое разрешение отражений от глубокозалегающих не-метаморфизованных толщ докембрия. Эти работы необходимо провести до заложения глубоких параметрических и поисково-разведочных скважин на рекомендованных участках. Нужен более обоснованный подход к месту заложения скважин, т.к. докембрий бортовых частей авлакогенов включает наиболее осложненные участки разреза, где следует ожидать и нетрадиционные типы залежей углеводородов. Реализация поставленных задач позволит оценить перспективы нефтегазоносности К-У натерритории Татарстана.
Главный редактор Б.В. Буров
ГЕОЛОГИЯ ТАТАРСТАНА
Стратиграфия и
тектоника
г ___ 3
Отв. редакторы: Н.К. Есаулова и B.C. Губарева
Работа представляет собой первый том из серии монографий, запланированных Комитетом Республики Татарстан по геологии и использованию недр. Он посвящен описанию геологического строения Татарстана и включает главы, характеризующие глубинное строение, стратиграфию и тектонику осадочного чехла территории. В основу работы положены современные научные разработки, выполненные ведущими специалистами России и Татарстана, проведен анализ всех накопленных к настоящему времени данных по геологии. Книга предназначена для широкого круга геологов, географов, геофизиков, экологов и других специалистов, работающих в области наук о Земле.
ISBN 5-89118-311-0
Москва.: ГЕОС, 2003. 402с.
Гатиятуллин Н.С.
гамм Н ИФПГАЗШСМСТЪ Д1КИБРИЙСМЙ нмишпмв Mcmm-EimElcMi
Uгомм
Научный редактор член-корр. РАН, проф. М.Д. Белонин.
Рецензент д.г.-м.н. В.В. Шиманский.
В монографии содержатся сведения о геологическом строении и нефтегазоносности докем-брийских образований кристаллического фундамента и промежуточного комплекса крупных структур Восточно-Европейской платформ.
Изложены современные теоретические представления о генезисе нефти и газа, приводятся основные положения геосинергетической концепции нефтеобразования, обосновывается возможность обнаружения нетрадиционных источников углеводородного сырья. Работа представляет интерес для специалистов нефтегазоват*ч£Омплекса, студентов и _____^аспирантов-геологов.
ISBN 5-86093-116-6 СПб.: Недра, 2003 - 123с. табл. 1. илГгтГ-^—
