CC BY
87
УДК: 553.982.23.05
И.А. Ларочкина, P.P. Ганиев, Т.А. Капкова
Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан, Казань
Radik.Ganiev@ksu.ru, ecoil@kremlin.kazan.ru
ТИПИЗАЦИЯ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ В ПРОДУКТИВНЫХ БОБРИКОВСКИХ ОТЛОЖЕНИЯХ И
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИХ РАЗВИТИЯ - ОСНОВА ПРОЕКТИРОВАНИЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
Рациональная методика поиска, разведки и разработки бобриковско-радаевских отложений должна базироваться на строгих научных знаниях об особенностях строении залежей приуроченных к названным горизонтам. Существует прямая зависимость мощности продуктивных горизонтов и закономерности их развития от современного структурного плана турнейской поверхности. Кроме этого закономерности размещения ловушек и залежей, их заполняющих, связаны с палеогеоморфологической обстановкой радаевско-бобриковского времени, с существовавшими в бассейне седиментации биогермами фаменско-турнейского возраста, границами несогласия.
Ключевые слова: методика поисков, залежь, ловушка, бобриковско-радаевский горизонт, поисково-разведочное бурение.
Для рациональной методики поисков, разведки и разработки залежей нефти в отложениях бобриковско-рада-евского горизонта необходимо учитывать геометрию типов залежей, условия их формирования и характер геологических структур, с которыми они генетически связаны, состав пород.
Во-первых, тип залежи напрямую зависит от вмещающих коллекторов. В сложении радаевско-бобриковского горизонта принимают участие песчаники и алевролиты, характеризующиеся значительными колебаниями мощности, что связано с фациальным изменением разреза и его стратиграфической неполнотой. Толща коллекторов составляет единую гидродинамическую систему, где выделяется четыре пласта С1бр-1-бр-4, объединяющихся на большей части территории в единый монолитный пласт мощностью, в среднем не превышающей 4 - 6 м. Лишь в эро-зионно-карстовых врезах мощность коллекторов достигает максимальных величин 30 - 40 м. Существует прямая зависимость мощности продуктивных горизонтов и закономерности их развития от современного структурного плана турнейской поверхности. Как правило, на основной части территории Татарстана, в сводовых частях локальных поднятий идет сокращение мощности пластов-коллекторов вплоть до полного их выклинивания. Реже встречаются другие типы распространения коллекторов. Широчайший спектр существования коллекторов определяет методологию разработки залежей, направленную на максимально эффективное извлечение из недр нефти.
Радаевско-бобриковский горизонт является основным в косьвинско-алексинском нефтегазоносном комплексе. Флюидоупором служат тульско-окские породы. Ареал нефтеносности радаевско-бобриковских алеврито-песча-ных пород охватывает довольно большую площадь и включает Южно-Татарский свод, восточный борт Мелекесской впадины, юго-восточный склон Северо-Татарского свода (Рис. 1).
Закономерности размещения ловушек и залежей, их заполняющих, связаны с палеогеоморфологической обстановкой радаевско-бобриковского времени, с существовавшими в бассейне седиментации биогермами фаменс-ко-турнейского возраста, границами несогласия (Лароч-
кина, 1986). Выделяется приуроченность типов ловушек к определенным палеогеоморфологическим обстановкам, сложившимся под влиянием тектонических подвижек регионального плана в ККСП. Последние предопределили прерывисто-зональный характер развития радаевско-боб-риковских пластов-коллекторов.
В посттурнейское время, а точнее в радаевское время происходил общий подъем территории и существовавший елховский (косьвинский) морской бассейн распался на ряд обособленных мелких водоемов. На северо-западе и юго-востоке Татарстана существовали две крупные области: северная и южная. Северная область в современном тектоническом плане охватывает западную часть Северо-Та-тарского свода, Казанско-Кировский прогиб, Токмовский свод и характеризуется полным отсутствием осадконакоп-ления (Рис. 2).
Южная суша - центральная часть западного склона ЮТС, северные земли собственно купольной части свода ЮТС и северо-восточного борта Мелекесской впадины. Отличие обеих суш в том, что гипсометрически южная суша находилась значительно ниже, чем северная и в связи с этим осадконакопление происходило на отдельных прогибовых участках, в большинстве случаев локализованных, что приводило к заболачиванию и формированию в них углей. Распространены также мелкие речные долины, временные русла и ручьи. В прогибах Кам-ско-Кинельской системы сохранились реликтовые водоемы лагунного типа. На всей остальной территории большую роль играли дельтово-аллювиальные и озерно-бо-лотные образования, о чем свидетельствуют литологи-ческий состав пород, полное отсутствие морской фауны, наличие наземной растительности, косая слоистость и др. признаки, указывающие на крайнюю мелководность отложений.
На этом этапе, в условиях резкого преобладания донной эрозии, происходит заложение крупных и мелких речных систем. О существовавших в то время руслах рек свидетельствуют увеличенные полосообразные толщины пес-чано-алевритовых пород. При этом распределение гидрогеологической сети подчинялось господствующим системам тектонических трещин. Результатом деятельности, как
научно-технический журнал
Класс Группы Типы
I. Антиклинальный Пластово-сводовые (полного контура)
Литологически-экранированные (неполного контура) Периклинальные
Кольцевые
Сводовый
II. Антиклинально-стратиграфический Над поверхностью несогласия Сводовый
Периклинально-крыльевые
Ш.Литологически-экранированные Моноклинальные
Табл. Разновидности типов залежей нефти.
поверхностных водных потоков, так и подземных вод, дренирующих карбонатную толщу, явилось заложение на поверхности турнейских пород эрозионно-карстовых врезов.
В позднерадаевское время озерно-болотные фации получают особенно большое развитие. Начинается формирование углей, получившие в бобриковское время наиболее широкое развитие.
На погружениях, обрамляющих этот район суши, существовали озерно-алювиальные условия накопления. Основные земли Южно-Татарского свода: южный, юго-восточный и восточные склоны находились в зоне прибреж-но-морского мелководья, где специфические условия осад-конакопления в радаевско-бобриковское время сказались на формировании совершенно иных типов залежей.
Во-вторых, в формировании залежей ведущую роль играет тип ловушки ее вмещающей. Единичная залежь нефти и элементарная ловушка представляют неразрывную систему. Именно генетический тип ловушки определяет форму, условия залегания, масштабы распространения и соответственно геометрию, размеры, характер изменчивости и состав коллекторской толщи в пределах залежи. Рассмотрим ловушки эндогенного (тектоногенно-го) происхождения, образовавшиеся под воздействием тектонических сил, и экзогенного (палеогеоморфогенно-го), образовавшиеся в результате осадконакопления при воздействии аккумулятивных, деструктивных (денудационных) и аккумулятивно-денудационных процессов.
Установить закономерности размещения залежей в нефтегазоносных комплексах с целью оптимального размещения поисковых и разведочных скважин, объективно разместить сетку эксплуатационных скважин, избегая бурения «сухих», скважин, можно только на основе генетической классификации ловушек с соответствующими, присущими им типами залежей (Гусейнов, 1988; Ларочкина, 2008).
Итак, для радаевско-бобриковского горизонта на территории РТ характерно три класса залежей (Табл.): антиклинальные, антиклинально-стратиграфические и литологически экранированные на моноклиналях, каждый из которых формируется при определенном генотипе ловушки.
I. В классе антиклинальные выделяются зале жи пластово-сводовые и пластовые литологичес-ки-экранированные. Залежи образуются ловушками облекания биогермных построек, песчаных тел, линейных складок и куполов тектонического происхождения. Залежи антиклинального класса, связанные с ловушками облекания карбонатных массивов широко распространены на северном, северо-западном, западном склонах ЮТС, юго-восточного склона и сводовой части СТС, западного и восточного бортов Мелекесской впадины.
Однако в зависимости от амплитуды поднятия III порядка и его геоморфологической выраженности в рельефе формировались ловушки в радаевско-бобриковских коллекторах либо с относительно стабильной толщиной пласта - пластово-сводовые залежи полного контура, либо с его фациальным замещением - литологически-экрани-рованные неполного контура.
Типичным примером антиклинальной, пластово-сво-довой полного контура залежи является Ново-Суксинская залежь, расположенная на северном борту ЮТС. Залежь характеризуется высокой амплитудой структуры - 87м, нефтенасыщенная толщина коллектора в своде ловушки составляет 18 - 20м, на крыльях несколько увеличивается - до 25,0м. Дебиты нефти составляют 6 - 22м3/сут.
Не имеют большого практического значения пластово-сводовые залежи, связанные с аккумулятивными терриген-ными ловушками (баровые, береговых валов, кос). Широким распространением пользуются залежи этого типа во впадинных зонах ККСП и в пределах долинообразных понижений аккумулятивной равнины северного склона ЮТС, где накопление осадков происходило в прибрежно-морс-ких условиях, а также в условиях дельты и крупных речных русел. Этаж нефтеносности их не более 5 - 6м, нефтенасы-щенные толщины коллекторов не превышают 2 - 4м, хотя дебиты нефти могут достигать 10т/сут. Примером служат Дружбинская, Агбязовская залежи, расположенные в осевой зоне Актаныш-Чишминского прогиба.
Антиклинальные, литологически-экранированные залежи неполного контура отличаются сниженными емкостными свойствами ловушек. По характеру замещения пласта-коллектора различают залежи периклинального типа, кольцевого и сводового. В Татарстане преимущественным распространением пользуются ловушки, когда выклинивание и замещение коллектора происходит на своде структуры. Такие ловушки называются «лысыми». Так огромная группа залежей, приуроченная к западному склону ЮТС, контролируется зоной развития коллекторов лишь по периферии ловушки. К примеру Северо-Канашская залежь имеет амплитуду структуры по кровле бобриковского горизонта 58м, вскрытая нефтенасыщенная толщина пласта 4,0м, дебит нефти - 1,6т/сут. Тип залежи - антиклинальный, лито-логически-экранированный, периклинально-кольцевой.
Антиклинальный, литологически-экранированный сводовый тип залежи характерен для купольной части ЮТС,
Рис. 1. Карта развития мощностей окско-тульских пород-флюидоупоров на территории РТ.
научно-технический журнал
I еоресурсы 4 (32) 2009
Рис. 2. Палеогеографические условия осадконакопления в боб-риковско-радаевское время. Фациалъныеусловия осадконакопления: 1 - опресненнышреликтовыш морской бассейн; 2 - аллю-виалъныге русла и долиныг; 3 - озерно-пойменныые долиныг; 4 -заболоченная пойменная долина.
восточного, южного, юго-восточного склонов ЮТС. Замещение пласта-коллектора на периклинали и в крыльевой части выявлено, к примеру, на Булатовской группе поднятий Мухарметовского месторождения (Рис. 3), расположенных на восточном склоне ЮТС. Амплитуды поднятий не превышают 10м, вскрытые нефтенасыщенные толщины составляют 3,5 - 4,4 м, дебит - 5 - 17 т/сут. Выявленный тип антиклинальных, литологически-экранирован-ных, сводовых залежей на относительно «бедном» нефтеносностью по разрезу осадочной толщи участке, вынуждает особо тщательно выбирать систему ее разработки.
II. Залежи антиклинально-стратиграфического класса контролируются ловушками, образованными одновременно структурными формами и поверхностями несогласий. Сформировались ловушки в результате денудационных процессов происходивших в посттурнейское время. Район распространения залежей этого типа - восточный борт Мелекесской впадины, северной части ЮжноТатарского купола, отчасти на юго-восточном склоне СТС. Здесь процессы денудации и аккумуляции способствовали образованию ловушек в песчано-алевритовых накоплениях над поверхностью несогласия. Форма и конфигурация ловушки определяется аккумулятивными накоплениями, выполняющими эрозионно-карстовый турнейский рельеф. Сами турнейские останцы не являются ловушками для углеводородов, так как покрышка над ними разрушена. В зависимости от места размещения эрозионно-кар-стового вреза в современном структурном плане турней-ской поверхности в пределах локального поднятия - своде, крылу или периклинали выделяются два типа залежи над поверхностью несогласия: сводовые и периклиналь-
Рис. 3. Структурная карта Южно-Булатовского поднятия Мухарметовского месторождения и геологический профиль по линии. Скв. 40005, 40085 по толще кизеловских и бобриковских отложений.
но-крыльевые. Примеров типичных залежей, расположенных на восточном борту Мелекесской впадины множество. Например, на Фильтрационной и Сунчелеевской залежах нефтенасыщенные толщины коллекторов варьируют от 8,4 до 23,2 м, дебиты составляют от 6,0 до 18,0 т/сут.
III. Литологически экранированные залежи нефти, связанные с моноклинальными склонами, имеют место быть, но встречаются крайне редко. Залежь этого типа, к примеру, Комаровская, встречена в южной бортовой зоне Нижнекамского прогиба. Нефтенасыщенные мощности пластов небольшие - 2,0 - 3,0м, этаж нефтеносности тоже невелик - до 8 - 15 м.
Таким образом, научно-обоснованный и современный взгляд геолога на геометрию типов залежей, условий формирования залежей, а также, характер геологических структур, с которыми они генетически связаны, является инновационной технологией для методик поиска, разведки и разработки залежей нефти бобриковско-радаевского горизонта. Планирование и проведение поисково-разведочных работ на поиски залежей нефти в отложениях ра-даевско-бобриковского горизонта должно опираться на особенности строения разведываемых объектов, что позволит обеспечить наилучший выбор точек заложения минимально необходимого числа эффективных скважин.
Литература
Гусейнов A.A. и др. Методика прогнозирования и поисков литологических, стратиграфических и комбинированных ловушек нефти и газа. М: Недра. 1988. 270.
Ларочкина И.А. Палеогеоморфологическая обстановка осадконакопления радаевско-бобриковских отложений и ее влияние на размещение ловушек нефти на территории Татарской АССР. Диссертация на соискание ученой степени к. г.-м. н. М. 1986.
Ларочкина И.А. Геологические основы поисков и разведки нефтегазовых месторождений на территории Республики Татарстан. Казань: изд-во ООО «ПФ «Гарт». 2008. 210.
I.A. Larochkina, R.R. Ganiev, T.A.Kapkova. Development of types of oil deposits in working out bobrikovskii adjournments and mechanism of its development - base of designing of wells boring.
The rational technique of search, investigation and working out bobrikovsko-radaevskih adjournment should be based on strict scientific knowledge of features a structure of deposits dated for the named horizons. There is a direct dependence of capacity of productive horizons and law of their development from the modern structural plan turney surfaces.
Keywords: Technique of searches, deposit, trap, bobrikovsko-
radaevsky horizon, explorative drilling.
Ганиев Радик Рафкатовыч Зам. директора Института проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан 420089, г. Казань, ул. Даурская, 28, Тел.:(843)298-59-65. ш •шт.
Татьяны Анатольевны Капкова Сотрудник Института проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан 420089, г. Казань, ул. Даурская, 28, Тел.:(843)298-59-65. € > fivtCBÏC !
^научно-технический журнал ——_
21Щ
