Геолого-физическая характеристика мелкозалегающих залежей и месторождений сверхвязкой нефти Республики Татарстан

Литолого-стратиграфическая характеристика

Скопления пермских углеводородов расположены в основном на периферии крупных тектонических структур первого порядка — на западном склоне Южного купола Татарского свода и на восточном борту Мелекесской впадины, Казанско-Кировского прогиба и Восточного склона Токмовского свода. Расположение нефтескоплений названных выше комплексов показано на рисунке 2.1.

Наиболее изучен и перспективен к освоению в ближайшем времени уфимский нефтеносный комплекс. Уфимский терригенный зонально нефтеносный комплекс приурочен к отложениям песчаной пачки шешминского горизонта и развит в широких пределах ее распространения (от р. Кама до р. Сок в Самарской области).

В настоящее время в перспективных на нефть отложениях песчаной пачки выявлено 113 залежей и месторождений СВН, ВВН. Изученность месторождений и залежей углеводородного сырья в пермских отложениях Республики Татарстан представлена на рисунке 2.2.

Осадочный чехол территории размещения месторождений и залежей СВН и ВВН сложен отложениями девонской, пермской, неогеновой и четвертичной систем.

Отложения пермской системы (Р), являющиеся основной нефтеносной толщей региона, представлены отложениями нижнего (Р₁) и верхнего (Р₂) отделов.

Нижний отдел пермской системы сложен ассельским (Р₁as) и сакмарским (Р₁s) ярусами.

Ассельский ярус вскрыт скважинами структурного и поисково-разведочного бурения полностью или частично. Представлен, в пределах рассматриваемой территории, доломитами желтовато-серыми, светло-серыми, буровато-серыми, серыми, тонкои мелкозернистыми, с конкрециями кремния, с подчиненными прослоями известняков тонкои мелкозернистых, с руководящей фауной фузулунид, в том числе единичных швагерин с отпечатками одиночных кораллов и мшанок, с многочисленными гнездами гипса, с прослойками ангидрита (Ашальчинское, Елховское, Чумачкинское, Лагерное и другие поднятия). Доломиты и известняки среднеи мелкозернистые, часто перекристаллизованные. плотные, крепкие, участками органогенно-обломочные, в зонах развития карста кавернозные, трещиноватые, пористые (Утямышское, Тимошкинское, Сугушлинское и другие поднятия).

Радиоактивность пород ассельского яруса составляет 2−8J. На электрокаротажных диаграммах породы яруса характеризуются невысокими кажущимися удельными сопротивлениями 40−450 Омм, на фоне которых наблюдаются отдельные зоны высоких сопротивлений (до 2500 Омм).

Более высокие сопротивления совпадают с нижней частью яруса, выделенные в электрорепер Rр-Р₁а. Верхняя граница яруса проводится по смене доломитов с конкрециями кремния, остатками фузулунид и одиночных кораллов на сакмарские доломиты глинистые.

Кровля залегания ассельского яруса выделяется в качестве основного маркирующего горизонта (ОМГ). Толщина отложений изменяется от 38 (Подлесное поднятие) до 108 м (Олимпиадовское поднятие).

Сакмарский ярус представлен на рассматриваемой территории в объеме тастубского горизонта. Отложения сложены доломитами и известняками светло-серыми, плотными, крепкими, участками трещиноватыми, как на Ашальчинском или Аверьяновском поднятиях, тонкозернистыми, закарстованными, с редкой фауной, с редкими включениями гипса и ангидрита (по материалам скважин Урмышлинский, Иштерякской площадей структурного бурения). Известняки мелко кристаллические, участками кавернозные, косослоистые, с вкраплениями пирита, с отпечатками и ядрами от пелеципод и гастропод, с частыми тонкими прослойками зеленовато-серой глины, с зеркалами скольжения, по стенкам каверн наблюдаются кристаллики кальцита.

Кровля сакмарского яруса на территории размещения залежей СВН и ВВН интенсивно, но неравномерно на разных участках размыта, отмечаются высокая закарстованность, кавернозность, трещиноватость, нередко брекчиевидность. Толщина сакмарских отложений со значительными колебаниями на небольших расстояниях изменяется по залежам от 7,0 до 144,0 м. Удельное сопротивление пород изменяется от 60 до 400 Омм, радиоактивность — в пределах от 3 до 12J.

Отложения верхнего отдела пермской системы (Р₂), включающие уфимский, казанский и татарский яруса, залегают с угловым несогласием на размытой поверхности нижнепермской толщи. На западном и южном склонах Южного купола Татарского свода на сакмарских отложениях залегают породы песчано-глинистой пачки шешминского горизонта, в западном направлении к Мелекесской впадине — песчаной пачки шешминского горизонта уфимского яруса.

Уфимский ярус (Р2u), содержащий основные запасы СВН, ВВН, представлен шешминским горизонтом (Р₂u₂), который включает в себя две пачки: нижняя — песчано-глинистая (Р₂u₂¹) и верхняя (Р₂u₂²) — песчаная.

Песчано-глинистая (Р₂u₂¹) пачка сложена переслаивающимися пестроокрашенными глинами, алевролитами, песчаниками, известняками, мергелями. Глины плотные, с раковистым изломом, с зеркалами скольжения, с ходами илоедов, прослоями углистые, плитчатые, слоистые. Песчаники полимиктовые, мелкозернистые, известковистые, глинистые, часто с включениями кристаллов пирита, реже с тонкими прожилками гипса. Алевролиты глинистые, известковистые, плотные с прожилками гипса. Известняки желтовато-темно-серые, тонкокристаллические, нередко слоистые, по наслоению с вкраплениями пирита, с участками кавернозные. Мергели серые, глинистые, плотные, известковистые. Фациальная невыдержанность состава пород песчано-глинистой пачки свидетельствует о нестабильности условия осадконакопления в раннешешминское время.

Изменение толщины песчано-глинистой пачки от 8 м (Каменское поднятие) до 90 м, тесно связаны как с условиями осадконакопления, так и с рельефом поверхности сакмарского яруса. В пониженных частях сакмарского палеорельефа. постепенно заполняя их, откладывались терригенные породы.

На каторжных диаграммах породы песчано-глинистой пачки имеют небольшие сопротивления (10−60 Омм), радиоактивность составляет 5−12J.

Для отложений песчано-глинистой пачки, преимущественно для песчаников и алевролитов в верхней части, характерны слабые нефтепроявления остаточного характера. Нефтепроявления средней интенсивности отмечаются в отдельных скважинах и не представляют промышленного интереса.

Песчаная пачка сложена слабосцементированными и рыхлыми, мелкои среднезернистыми песками и песчаниками разной степени сцементированности, в которых кальцитовый цемент присутствует в незначительных количествах (от 3-х до 10% или полностью отсутствует) и обломочные зерна скрепляются высоковязкой нефтью. К этим пескам и песчаникам с высокими фильтрационно-емкостными свойствами приурочен продуктивный объект залежей и месторождений СВН и ВВН. В кровле пачки, на контакте с перекрывающими их «лингуловыми глинами» нижнего подъяруса казанского яруса, отмечаются прослои сильно известковистого песчаника (Каменская, Урмышлинская, Холодно-Ключевская площади и др.).

Кровля уфимского яруса четко проводится по подошве пачки «лингуловых глин» нижнего подъяруса казанского яруса.

Толщина песчаной пачки по залежам достигает 44 м (Олимпиадовское, Краснополянское), создавая локальные максимумы, и снижается до 0,4−1,2 м (Южно-Ашальчинское), но полностью не выпадает из разреза. Верхняя граница шешминского горизонта четко проводится по подошве пачки «лингуловых глин» байтуганского горизонта нижнего отдела казанского яруса.

Участки развития повышенных толщин песчаной пачки образуют 11 валообразных цепочек поднятий, в основном северо-западного простирания, к которым приурочены скопления СВН и ВВН.

Отложения казанского яруса развиты в неполном объеме и полностью отсутствуют в зоне неогенового вреза. В наиболее полных разрезах казанские отложения подразделяются на нижний и верхний подъярусы.

Нижнеказанский подъярус (Р₂kz₁) включает отложения байтуганского, камышлинского и барбашинского горизонтов.

Байтуганский горизонт (Р₂kz₁¹) подразделяется на две пачки. Нижняя (Р₂бт₁) сложена глинами серыми, темно-серыми, аргиллито-подобными, плотными, крепкими, известковистыми, с включениями пирита, с мелкими прослоями мергеля, с многочисленными раковинами лингул. Часто в подошве слоя встречается толщиной 0,01 и 0,8 м известняк глинистый, темно-серый, с массой отпечаток спирифер, сетчатых мшанок, реже с включениями пирита. Данная пачка, выделяемая в маркирующий горизонт (МГ) «лингуловые глины», является покрышкой для залежей высоковязких нефтей. По данным некоторых скважин глина и известняк с редкими пятнами нефти. Толщина «лингуловых глин» изменяется от 2 до 42 м.

Верхняя пачка (Р₂бт₂) байтуганского горизонта сложена известняками серыми, мелкокристаллическими, крепкими, участками глинистыми, песками и прослойками нефти. Данная пачка выделяется как МГ «среднеспириферовый известняк» (R₂-Р₂-в). Толщина ее по залежам меняется от 2 до 25 м.