CC BY
52
В.Г. Базаревская1, Т.И. Тарасова1, И.И. Доронкина1, Г.А. Валеева2
1ТатНИПИнефть, Бугулъма, bazarevskaya@tatnipi.ru 2НГДУ «Бавлынефтъ», Бавлы, valeeva@tatneft.ru
ПРОБЛЕМЫ РАСЧЛЕНЕНИЯ И КОРРЕЛЯЦИИ
_ _____ _____ *
ЖИВЕТСКИХ ОТЛОЖЕНИИ НА ЮЖНОМ СКЛОНЕ ЮТС
На южном склоне ЮТС основной прирост запасов нефти связывается, главным образом, с терригенными и карбонатными девонскими отложениями.
В целом, для терригенного девонского комплекса характерно чередование песчано-алевролитовых пластов-коллекторов и карбонатно-аргиллитовых пачек, образующих большей частью надежные флюидоупоры над пластами-коллекторами. Пачки алевролито-аргиллитововых пород (иногда с прослоями известняков) имеют широкое распространение и являются достаточно надежными реперами при корреляции разрезов, а песчано-алевролито-вые породы - пластами-коллекторами нефти.
В пределах южного окончания Южно-Татарского свода отложения живетского яруса имеют повсеместное развитие и трансгрессивно залегают на эйфельских отложениях. Нижняя граница живетского яруса проводится по подошве песчаного пласта Д1уб, верхняя по кровле аргил-литовой пачки, лежащей над песчаным пластом Дп.
В составе живетского яруса выделяются воробьёвский, ардатовский и муллинский горизонты, соответствующие трём крупным ритмам седиментации: три песчаные пачки выше по разрезу сменяются более тонкозернистыми и карбонатными осадками.
Открытие крупнейших месторождений нефти в паший-ских и кыновских отложениях ослабило внимание специалистов к поиску залежей нефти в локально нефтеносных горизонтах живетского яруса, нефтеносность которых носит ограниченный характер. Сложность выявления залежей нефти связана с небольшими размерами, слабой изученностью глубоким бурением, литологической невыдержанностью коллекторов. Отсутствие на большей части территории четких реперных пачек, разделяющих воробьёвс-кие и ардатовские отложения, привело к неоднозначной корреляции одновозрастных пластов в пределах юго-восточного склона ЮТС.
Вопросами изучения стратиграфии, литологии и коллекторских свойств рассматриваемой толщи занимались многие ученые. В первую очередь это Антропов И. А., Батанова Г.П., Байдова И.К., Герасимова Е.Т., Логинова В.Н., Мельников С.Н., Миропольская Г.И., Губайдуллин А.А. и многие другие.
В работах А.Н. Петровской и Л.Н.Егоровой к воробьев-скому горизонту Татарии относилась аргиллито-алевроли-то-карбонатная пачка (репер «фонарик») и нижезалегаю-щая песачно-алевролитовая пачка (Д1у). Для этих отложений Н.Г. Пыхова дает следующий комплекс спор, определяющий возраст их, как воробьевский: Lophotriletes minor Naum. Archaeozonotriletes meonacantus Naum., Arch, decorus Naum., Arch, vulgatus Naum., Archa. vorobjensis Naum., var. rugosus Pich., Hymenozonotriletes praetervisus Naum., Lophozonotriletes grandis Naum. var. vorobjensis Pich. Для верхней части песчаного пласта Д1у и песчано-алевритового пласта Дш ею указывается единый, старооскольский комплекс спор: Trachitriletes rotundatus Naum,
Acanthotnletes var. iienuispinosus Naum., Archaeozonotriletes extensus Naum., Arch, pustulatus Naum., Arch, decorus Naum., Hymenozonotriletes celeber Tschbri., H. meonacanthus Naum.,
H. echiniformis Naum. По материалам уфимского совещания 1959 г. воробьевский горизонт в западной Башкирии и Татарии был принят в этом объеме.
В трудах Н.Д. Азаматовой, Г.П. Батановой и И.В. Бадья-новой, на основании детального изучения спорово-пыльцевых комплексов, из нижней части живетского яруса восточного Татарстана по ряду разрезов получен дополнительный материал, который позволил отнести к воробьевскому горизонту аргиллито-алевролито-карбонатную пачку (репер «фонарик») и вышезалегающую песчано-глинистую пачку пород (Вопросы...1961). Комплекс спор из нижней части пласта Д[у (Д,уб) на юго-востоке Татарии, по материалам скв. 7 Сулинской площади состоит преимущественно из спор подгруппы Archaeozondriletes Naum. Руководящие виды в нем следующие: Archaeozonotriletes vorobjensis Naum., Arch. vorobjensis Naum. var, rugosus Pich. Arch. meonacantus Naum. var. rugosus Pich. Arch. pustulatus Naum., Arch. extensus Naum., Hymenozonotriletes polymorphus Naum., H. polyacanthus Naum. По видовому составу он соответствует воробьевскому комплексу, выделенному Н.Г. Пыховой.
Залегающая над пластом Д1уб пачка карбонатно-песча-но-аргиллитовых пород содержит комплекс спор, близкий вышеуказанному. Отличием является обнаружение здесь Hymenozonotriletes :eleber Tschib. вида, который, по данным Н.Г. Пыховой, входит в число доминантов старооскольского комплекса. Комплекс спор, выделенный из верхней части пласта Д1у и алеврито-аргиллитовой пачки над ним (скв. 7, 20 Сулинской площади), близок к воробьевскому Здесь определены: Archaeozonotriletes vulgatus Naum., A. meocantus Naum., A. vorobjensis Naum. A. decorus Naum., A. extensus Naum., Acanthotriletes usitatus Naum., Acan. inferus Naum., Hymenozonotriletes celeber Tschibr. На основании преобладания в этом комплексе воробьевских спор, а также в связи с тем, что и в нижней части горизонта встречается Hymenozonotriletes celeber Tschibr, к воробьевскому горизонту в Татарии рекомендовалось относить весь песчаный пласт Д1у и алеврито-аргиллитовую пачку над ним.
Большинство исследователей, изучающих терригенный девонский комплекс Татарии и прилегающих к нему районов, считают, что ритмы осадконакопления этой толщи имеют в основании песчано-алевритовые отложения и венчаются (в полных разрезах) глинисто-карбонатными или глинистыми отложениями. Расчленение разреза осадочной толщи и выделение пластов-коллекторов производится с позиций седиментационной цикличности. В основу изучения седиментационной цикличности положен стратиграфический метод с учетом этапности осадконакопления и выявления естественных геологических рубежей и объёмов. В результате выделены и изучены цикли-ты различных рангов: элементарные, темциклиты, зональные и региональные (Пантелеев, Козлов, 1997).
*Статья подана в порядке дискуссии.
Рис. 1. Схема эволюции взглядов на стратиграфию среднедевонских (воробъёвско-арда-товских) отложений юго-востока Татарстана по мнению: I - Л.Н.
Егоровой, А.Н.
Петровской, 1959 г., «Татнефте-газразвека»,
1966г., С.И. Шевцова, А.Р. Кинзи-кееа, В.И Аверъя-нова, 1970г., Д.В.
Наливкина 1973г.
Ю.В. Арефъева 1991г., И. А. Ларочкиной, 1994г.
З.Д.Кафичева 2000г., И.П. Зина-туллиной, 2001г.
«ОренбургНИПИ-нефтъ», «ТНГФ»;
II - Н.Д. Азаматовой, И.В. Бадъяно-вой,1961г., С.Н.
Мелъникова, И.М.
Акишева, 1966.г,
А.А. Губайдуллина,
1969г., И.А. Ларочкиной, 1989г., Н.В.
Погребного, 1999г.
Пласты-коллекторы, приуроченные к пачкам алевритопесчаных пород, залегают в основании зональных цикли-тов. По стратиграфическому объёму они соответствуют одному - двум темциклитам. Им свойственна единая модель строения, выраженная набором элементарных цикли-тов, сменяющих друг друга в определенной последовательности. Элементарные циклиты обладают одинаковой направленностью изменения типов пород снизу вверх от более грубых к более тонким. При этом песчанистые циклиты группируются в нижних частях темциклитов, более глинистые - в верхних. Согласно этой закономерности, породы, относимые к продуктивным коллекторам, концентрируются, как правило, в нижних частях полных элементарных цик-литов, непродуктивные коллекторы - в нижних и средних, а неколлекторы и флюидоупоры - в верхних. Такая же последовательность фациального замещения пород отмечается по латерали. Песчаные породы пластов-коллекторов по площади переходят в алевролиты крупнозернистые, чаще всего обладающие свойствами непродуктивных коллекторов.
Таким же образом аргиллиты, как правило венчающие элементарные циклиты, по площади сменяются алевролитами мелкозернистыми, т. е. породы флюидоупоры переходят в породы-неколлекторы, экранирующие свойства которых сомнительны. Карбонатные породы живетс-кого яруса занимают подчиненное положение среди глинистых и алеврито-песчаных толщ. Кавернозно-поровые разности в них обычно маломощные. Они сформированы в результате вторичных процессов, видимо, по органогенно-обломочным известнякам.
В соответствии с унифицированной схемой стратиграфии палеозоя Волго-Уральской нефтеносной провинции (1962 г.) наиболее полные разрезы живетского яруса имеют следующее строение (снизу вверх):
Воробьевский горизонт состоит из 4 литологических пачек (снизу вверх): а) гравийно-песчаниковая пачка (пласт Д1уб); б) алевролито-аргиллитовая пачка, являющаяся разделом между пластами Д1уа и Д1уб; в) песчано-алевролито-вая пачка (пласт Д1уа); г) аргиллито-алевролито-карбонат-ная пачка (репер «фонарик») имеет широкое региональное распространение.
Ардатовский горизонт включает в себя 8 литологических пачек (снизу вверх): а) песчано-алевролитовая пачка (пласт Дшв); б) аргиллитовая пачка, являющаяся разделом между пластами Дшб и Дшв; в) песчано-алевролитовая пачка (пласт Дшб); г) аргиллитовая пачка, являющаяся разделом между пластами Дша и Дшб; д) песчано-алевролито-вая пачка (пласт Дша); е) алевролито-аргиллитовая пачка с прослоями мергелей; ж) карбонатная пачка (репер «средний известняк»); з) аргиллитовая пачка с тонкими прослоями алевролитов (Рис. 1)
Выше этой пачки залегают песчано-алевролитовые породы пласта Дп муллинского горизонта (Мельников, 1966). Воробьёвский горизонт является базальным горизон-
Рис. 2. Фрагмент каротажной диаграммы терригенной девонской толщи на Исайкинской площади.
том живетского яруса. Отложения воробьёвских слоёв залегают с размывом на породах эйфельского яруса. Нижняя граница слоёв проходит в основании пласта Д[у верхняя - в основании пласта Дш т.е проводится по кровле аргиллито-алевролито-карбонатной пачке (репер «фонарик»), разделяющих пласты Дш и Д[у В составе крупных ритмов первого порядка в живетских отложениях выделяются более мелкие ритмы. В воробьёвском горизонте выделяется два ритма, соответствующих песчаным пластам Д1уа и Д1уб и покрывающей их аргиллито-алевролито-карбонатной пачкой. Пласты-коллекторы воробьёвского горизонта являются составными частями его нижней терригенной толщи.
Пласт Д1уб сложен кварцевыми, главным образом, разнозернистыми и крупнозернистыми песчаниками с гра-велитовой примесью. Песчаники светло-серые, слоистые, рыхлые, трещиноватые, цементом является глинистое вещество - каолинитового, реже гидрослюдистого состава.
В аргиллитовой пачке, являющейся разделом между пластами Д1уа и Д1уб, определена фауна и комплекс спор, характерных для воробьёвского горизонта.
Пласт Д1уа сложен более мелкозернистыми песчаниками, чем пласт Д1уб. Разнозернистые песчаники встречаются в виде тонких прослоев среди средне- и мелкозернистых песчаников, которые часто замещаются глинистыми алевролитами. Песчаники темно-серые, кварцевые мелкозернистые, довольно хорошо отсортированы, пористые (0,18 - 0,20 д. ед), проницаемость равна 0,139 - 0,303 мкм2. Степень окатанности зерен различная, причем более крупные зерна окатаны лучше, чем мелкие. Цемент контактовый, нередко регенерационный, содержание каолинита уменьшается, а гидрослюды и смектита увеличивается. Алевролиты песчанистые, светло-серые, с многочисленными глинистыми примазками и прослойками.
Выше пласта Д1уа залегает пачка темно-серых тонкослоистых аргиллитов небольшой толщины, с прослоями глинистых алевролитов, чередующихся с сидерито-шамо-зитовыми скоплениями, в единичных разрезах с прослоями карбонатных пород (Зинатуллина, 2001). В аргиллитах определен комплекс спор, характерный для воробьёвского горизонта.
Среди аргиллитов выделяются тонкие прослойки глинистых сидеритов и сидеритизированных аргиллитов с оолитами шамозита. Изредка встречаются выделения фосфата по органическим остаткам. К выдержанным прослоям оолитовых шамозито-сидеритовых образований приурочена активная пиритизация, скопления обуглившихся растительных остатков и гелевидное органическое вещество. В нижней части этой пачки в ряде скважин прослеживается карбонатный прослой репера «фонарик» (Рис. 1). По данным Страхова Н.М. подавляющее большинство морских железных руд приурочено либо к началу крупных и длительных волн погружения, к эпохам трансгрессий, либо к концу этих волн, отчетливо избегая их срединных моментов. Следовательно, данный тип породы можно относить к кровельной части воробьёвских отложений, который является разделом между воробьёвским и арда-товским горизонтами. Аргиллитовая пачка воробьевско-го горизонта четко выделяется на кавернограммах увеличением диаметра скважин, может служить дополнительным коррелятивом при сопоставлении разрезов и является флюидоупором для нефтяных залежей пласта Д1уа. Кровля этой глинистой пачки является кровлей воробьёвского
горизонта. Толщина аргиллито-алевролито-карбонатной пачки меняется от 1 до 12 м, на ряде площадей песчаные пласты ардатовского возраста сливаются с песчаными пластами воробьевского горизонта.
По данным Зинатуллиной И.П., как дополнительный коррелятив разделения воробьёвских и ардатовских отложений используется медианный диаметр зерен. При сопоставлении данных гранулометрического анализа по пластам Д1уа и Дшв отмечено, что пласты воробьёвского горизонта более грубозернистые. Разнозернистые песчаники встречаются во всех горизонтах живетского яруса, но их процентное содержание резко уменьшается от воробьёвского до муллинского горизонта. Размеры средних медианных диаметров зерен кварца также уменьшаются снизу вверх, породы становятся более отсортированными.
Для определения естественных радиоактивных элементов в образцах керна, отобранных из отложений воробьёвского и ардатовского возраста, проводился гамма-спектрометрический анализ. По данным спектрального анализа в воробьёвских отложениях отмечается аномальное содержание урана и тория (по урану в 5 раз и по торию в 10 раз), превышающее их среднее содержание в породах из вышележащих ардатовских отложений. Содержание урана и тория может быть связано как с разломами и трещиноватыми зонами, так и с глинами и акцессорными минералами: монацитом, фосфатом, сульфидами цинка, свинца, которые могут содержаться в растворах, насыщенных газом.
Таким образом, как дополнительный коррелятив между трудно разделяемыми пластами ардатовского и воробьёвского горизонтов может служить высокая расчлененность разреза в воробьёвских пластах по естественной радиоактивности, регистрируемой при замерах гамма-каротажа.
В пределах северной части Оренбургской области, в зоне сочленения Серноводско-Абдулинского авлакогена и южного окончания ЮТС (по поверхности кристаллического фундамента) установлены небольшие заливообразные зоны распространения пласта Д[у На большей части территории воробьёвский горизонт выражен в карбонатно-терри-генной фации и имеет трёхчленное строение: в подошве залегает терригенный пласт Д1у или его аналог - маломощная глинистая пачка, в средней части - репер «фонарик», в верхней - глинистая или алевритово-глинистая толща (Рис. 2).
Продуктивные пласты-коллекторы представлены песчаниками светло-серыми, кварцевыми, мелкозернистого типа. Емкостные и фильтрационные свойства песчаных пород изменяются в пределах: коэффициент пористости
0,07 - 0,120 д.ед , проницаемость - 016 - 0,62 мкм2. В строении верхней глинистой толщи воробьёвского горизонта принимают участие аргиллиты. Среди них отмечаются маломощные прослойки алевролитов и известняков (репер «фонарик») (Рис. 2). Отличительной особенностью толщи является преобладание сидерита, который встречается повсеместно в виде примеси или образует линзовидные прослои и конкреции (Зинатуллина, 2001).
Отложения ардатовского горизонта, в пределах южного окончания Южно-Татарскго свода, распространены повсеместно и залегают на породах воробьёвского горизонта.
Проанализировав работы прошлых лет (А.Н. Петровской, Л.Н Егоровой, С.И. Шевцова, А.Р. Кинзикеева, В.И. Аверьянова, Д.В Наливкина, И.А. Ларочкиной, Ю.В. Арефьева, З.Д. Кафичева и И.П. Зинатуллиной) специалисты ТатНИПИнефть считают, что нижняя граница ардатовско-
го горизонта проводится по подошве пласта Дш (или по кровле аргиллито-алевролито-карбонатной пачки (репер «фонарик» воробьёвского горизонта)). Верхняя - по кровле аргиллитов, залегающих выше репера «средний известняк» и характеризующихся ардатовским комплексом спор. На каротажных диаграммах обычно отбивается по кровле максимума по кривой ПС и четко прослеживается в тех скважинах, где плотные аргиллиты сменятся проницаемыми и пористыми песчаниками пласта Д11 муллинских слоёв. Эта граница несколько условна в разрезах с повышенным содержанием алевролитового и песчаного материала в кровле аргиллитовой пачки, а также в разрезах, где отсутствуют песчано-алевролитовые слои пласта Дп когда они замещаются глинистыми алевролитами и аргиллитами.
По литологическому составу ардатовский горизонт подразделяется на две толщи: нижнюю - песчано-алевролито-вую, в составе которой выделяются пласты-коллекторы Дша и Дшб, реже Дшв, и верхнюю - карбонатно-аргиллитовую. Пласт Дшв сложен песчаниками мелкозернистыми с прослоями средне- и разнозернистых. Пласт Дшб представлен песчаниками и алевролитами, часто глинистыми, серого цвета, кварцевого состава. Глинистый раздел между пластами Д111а и Дшб представлен алевролитовыми аргиллитами и глинистыми алевролитами. Пласт Дша сложен алевролитами, песчаниками серыми кварцевыми с прослоями глинистых алевролитов и аргиллитов. Алевролиты в разной степени глинистые, характеризуются буровато-серой окраской. Минералогический состав алевролитов представлен кварцем, реже полевым шпатом. Цементом в алевролитах является глинистое вещество гидрослюдистого состава. Коэффициент пористости пластов-коллекторов, представленных алевролитами, изменяется от 0,11 до 0,16 д.ед.
Песчаники пластов-коллекторов Дша и Дшб являются мелкозернистыми алевролитовыми с неясной слоистостью. Минералогическыий состав песчаников аналогичен алевролитам. Коэффициент пористости песчаников колеблется в пределах 0,16 до 0,24 д.ед., а проницаемость изменяется от 0,005 до 2 мкм2. Карбонатно-аргиллитовая пачка, представленная аргиллитами, глинистыми алевролитами и карбонатными породами (репер «средний известняк») с остатками фауны брахиопод и острокод.
Аргиллиты, подстилающие и перекрывающие репер «средний известняк», темно-серые до чёрных, тонкослоистые, местами с примесью алевролитового материала. Прослой карбонатных пород в пределах юго-восточного склона ЮТС развит повсеместно, представлен буроватосерым с коричневым оттенком доломитизированным известняком и является в терригенном девонском комплексе наиболее выдержанным репером. Породы карбонат-но-аргиллитовой пачки являются надёжным флюидоупо-ром для залежей нефти ардатовского горизонта.
В пределах северной части Серноводско-Абдулинского авлакогена и на крайнем южном окончании Южного склона Татарского свода отмечается зона распространения пластов-коллекторов ардатовского возраста. Пористо-проницаемые разности в ардатовском горизонте отличаются от пластов-коллекторов воробьёвского возраста лучшей сортировкой и более мелкозернистым составом составляющих песчаных пород. Они представлены, в основном, песчаниками мелкозернистыми, редко среднезернистыми, алевролитами крупнозернистыми. Песчаники и алевролиты существенно кварцевые, обломки полевых шпатов в редких
случаях составляют 3-4 %. Состав цемента глинистый и известково-глинистый. Продуктивные пласты повсеместно перекрыты надежным глинистым флюидоупором. Нижняя часть этой толщи представлена аргиллитами, верхняя - с прослоем известняков, алевролитов.
Итак, на сегодняшний день существует два мнения об объёмах воробьёвского и ардатовского горизонтов.
1. Воробьёвский цикл, как и последующие, начинается песчаниками и заканчивается аргиллито-алевролито-кар-бонатной пачкой (репер «фонарик» (репер «ардатовский» в Башкирии)).
2. В противоположность этому, результаты детального изучения споро-пыльцевых комплексов геологами прошлых лет, позволяют относить песчаный пласт и глинистую пачку, расположенных выше репера «фонарик» (репер «ардатовский» в Башкирии), к воробьёвскому горизонту.
Проанализировав имеющиеся публикации и фондовый материал (См. Отчеты), специалисты ТатНИПИнефть считают, что песчаный пласт, залегающий выше репера «фонарик» (репер «ардатовский» в Башкирии) следует отнести к ардатовскому горизонту и индексируется, как пласт Дш.
Однако, при наличии нефтенасыщенных толщ в пласте Д1у воробьёвского возраста и Дш ардатовского горизонта, при незначительной толщине разделяющей их аргиллито-алевролито-карбонатной пачки (репер «фонарик» (репер «ардатовский» в Башкирии)), около 4 м, пласты являются единым объектом эксплуатации.
Литература
Вопросы геологии, разработки, бурения скважин и добычи нефти. Труды выпуск III, ТатНИПИ. Бугульма. 1961.
Геологическое строение и нефтегазоносностъ Оренбургской области. Под ред. А.С. Пантелеева, Н.Ф. Козлова. Оренбург. 1997.
Мельников С.Н. Геологическое строение и перспективы неф-тегазоносности среднедевонских отложений Южного купола Татарского свода. Том 1. Диссертация. Бугульма. 1966.
Зинатуллина И.П. Литолого-минералогическая характеристика живетских отложений юго-востока Татарстана в связи с перспективами их нефтеносности. Диссертация. Казань. 2001.
Отчет по теме № 6/62 «Подсчет запасов нефти и растворенного в нефти газа в отложениях девона и карбона Ромашкинского месторождения». Инв. № 446-1 ДСП. Рук.: Бадьянов В.А. Бугульма. 1965.
Отчет по теме № 4/67 «Стратиграфия, литология и фации девона и карбона восточной Татарии». Бугульма. 1969.
Стратиграфия и литология палеозоя Волго-Уралъской области. Выпуск 26. Казань. 1970.
Стратиграфия СССР. Девонская система. Москва. 1973.
Подсчет запасов нефти Родниковского месторождения Татарской АССР по состоянию на 01.01.1991 г. Отчет по теме 51/90. Отв. исп. Ю.М.Арефьев. Казань. 1991.
Отчет по теме № 23.079 «Перспективы нефтеносности эй-фельско-живетских отложений девона на территории Ромашкинского месторождения». Инв. № 3711 ДСП. Авторы Ларочкина И.А., Базаревская В.Г. и др. Бугульма. 1994.
Пересчет запасов нефти Матросовского месторождения РТ по состоянию на 01.01.1999 г. Инв. N 4049 ДСП. Казань. 1999.
Стратиграфическая унификация пластов коллекторов девона и карбона по разведочным площадям РТ на основе их детальной корреляции... Этап I. «Терригенный девон». Казань. 2000.
Отчет по договору А 9.1-48/98 «Уточнение геологического строения и оценка запасов нефти горизонтов Дш-Д1у Ромашкинского месторождения.
Отв. исп. В.Г.Грызунов. Бугульма. 2000. іВ
Гюзель Ахметгалеевна Валеева
Геолог геологического отдела НГДУ «Бавлынефть»
