ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2007, № 1, с. 76-83
УДК 551
НЕФТЕНОСНОСТЬ ИЗВЕСТНЯКОВ НИЖНЕГО И СРЕДНЕГО КАРБОНА ЮГО-ВОСТОКА РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН И РЕКОНСТРУКЦИЯ ПАЛЕООБСТАНОВОК ИХ ФОРМИРОВАНИЯ
© 2007 г. В. П. Морозов
Кафедра минералогии и петрографии геологического факультета Казанского государственного университета 420008 Казань, ул. Кремлевская, 18;
E-mail: Vladimir.Morozov@ksu.ru
Поступила в редакцию 10.08.2005 г.
Изучение известняков нижнего и среднего карбона в пределах восточного борта Мелекесской впадины и Южно-Татарского свода позволило восстановить обстановки их формирования. Выявлено, что биокластовые фито- и зооморфные известняки располагаются в виде широких полос, параллельных береговой линии. Поэтому при стратификации таких отложений турнейского и визейского ярусов была использована литогенетическая типизация известняков. Биокластовые зооморфные, обломочные и пелитоморфные известняки, слагающие серпуховский и башкирский ярусы, формировались на большем удалении от береговой линии. Такие образования представлены органогенными постройками (вероятно, биостромами), шлейфовыми известняками и известняками синседиментаци-онного дробления (обломочные известняки), и межбиостромными отложениями (пелитоморфные известняки). Поэтому их стратификация до горизонтов невозможна. Установлена приуроченность промышленных нефтяных залежей в карбонатной части разреза лишь к биокластовым зооморфным известнякам, подверженным вторичным процессам выщелачивания. Возможность реализации процессов выщелачивания лишь в названных литогенетических типах известняков обусловлена их сложением остатками раковин и цементирующим их кальцитом. Остатки раковин, составляющие остов породы, защищены от выщелачивания органическим веществом, что препятствует процессу уплотнения пород.
В карбонатных коллекторах, по различным оценкам, сосредоточено 38-48% запасов углеводородов [Кузнецов, 1992]. На месторождениях Республики Татарстан (РТ) запасы нефти в карбонатных коллекторах составляют 35-40% и сосредоточены преимущественно в отложениях турнейского, башкирского и московского ярусов нижнего и среднего карбона. Извлекаемые же запасы в карбонатах составляют лишь 10-15%, что определяется большой неоднородностью таких коллекторов. В настоящее время прирост запасов нефти следует связывать не с терригенными отложениями девона, а с карбонатными отложениями нижнего и среднего карбона. Поэтому структура запасов нефти со временем может измениться, и доля карбонатных коллекторов будет все более увеличиваться.
Литогенетическая принадлежность известняков, составляющих основную часть разреза нижнего и среднего карбона РТ, изучена слабо. В силу этого не выделены признаки, показывающие связь нефтенасыщенности пород с их литогенетической и фациальной принадлежностью. Особенностью раз-
реза нижнего и среднего карбона является также отсутствие надежных критериев расчленения отложений серпуховского и башкирского ярусов на горизонты [Геология..., 2003].
В отличие от терригенных коллекторов, пустотное пространство которых сформировалось преимущественно на стадиях их формирования, "промышленно значимая" пористость карбонатов является вторичной [Карнюшина, 2000; Трое-польский и др., 1981]. Однако вопросы о связи вторичной кавернозности известняков с их лито-генетической принадлежностью также изучены крайне слабо [Багринцева, 1977 и др.].
Для решения указанных задач изучались карбонатные коллекторы нефти нижнего и среднего карбона в пределах восточного борта Мелекесской впадины и Южно-Татарского свода (рис. 1). Изученный керновый материал включал известняки турнейского, визейского и серпуховского ярусов нижнего карбона, башкирского яруса среднего карбона, т.к. к ним приурочена наиболее значимая промышленная нефтеносность [Алиев и др., 1975; Муслимов и др., 1999].
Рис. 1. Тектоническая схема Волго-Уральской антеклизы [Войтович, Гатиятуллин, 2003].
1 - границы крупных тектонических структур первого порядка. 1-ГУ - своды: I - Южно-Татарский, II - Северо-Татар-ский, ГГГ - Токмовский, IV - Жигулевско-Пугачевский; V - Пермский; VI - Башкирский; VII - Восточно-Оренбургский выступ; VIII, IX - седловины: VIII - Сокская, IX - Бирская; X - Юго-восточный склон платформы; XГ-XVГГ - впадины, крупные прогибы: XI - Бузулукская, XII - Ставропольский, XIII - Мелекесская, XIV - Казанско-Кировский, XV -Верхнекамская, XVI - Абдуллинский, XVII - Бельская.
2 - границы структур второго порядка (валы, валообразные зоны, валообразные структуры).
3 - границы структурных форм Вятского вала.
ЛИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ КАРБОНАТОВ
В данном разделе рассматривается приуроченность выявленных литогенетических типов известняков к стратиграфическим подразделениям нижнего и среднего карбона. В основу выделения литогенетических типов известняков положены работы [Седиментологическое ..., 2000; Фортунатова и др., 2005].
В составе турнейского яруса установлено 4 горизонта: малевский и упинский, слагающие ниж-нетурнейский подъярус, черепетский и кизелов-ский, объединенные в верхнетурнейский подъярус. Малевский горизонт в изученном керне не был представлен, однако, по данным Р^. Мусли-мова с соавторами [1999], отложения этого гори-
зонта аналогичны отложениям упинского горизонта.
Упинский горизонт. В составе горизонта преобладают биокластовые зооморфные известняки. По данным микроскопических исследований, форменные структурные элементы известняков представлены раковинами фораминифер различной степени сохранности, комками и сгустками, реже растительным детритом, еще реже обломками брахиопод, двустворок, криноидей. Форменные элементы сцементированы кальцитовым цементом преимущественно порового типа. Структура цемента от микро-тонкозернистой (размер зерен 0.01-0.1 мм) до среднезернистой (0.25-0.5 мм). В последнем случае известняки обычно кавернозны. Текстура пород однородная. Среди биокластовых зооморфных известняков встречаются имеющие
подчиненное значение биокластовые фитоморф-ные известняки, которые образуют прослои и линзы.
Черепетский горизонт. Представлен преимущественно биокластовыми фитоморфными известняками с высоким содержанием детритового материала водорослевой природы, остатками раковин фораминифер, часто гранулированными. Известняки светло-серые плотные, в них присутствуют черные тонкие слойки терригенного материала, который, по данным рентгенографического анализа, представлен иллитом и смешанослой-ным образованием иллит-смектитового состава с примесью кварца. Слойки терригенного материала образуют волнисто-линзовидную текстуру породы, их мощность достигает 1.0 мм. Кальцитовый цемент базальный, выполнения, по структуре преимущественно микрозернистый (~0.01 мм), на небольших участках тонкозернистый (0.01-0.1 мм). В пределах горизонта встречаются также биокластовые зооморфные известняки, близкие по структуре известнякам кизеловского горизонта. Однако они имеют подчиненное значение и образуют прослои и линзы.
Кизеловский горизонт. В исследованных скважинах разрезы горизонта практически полностью сложены биокластовыми зооморфными, преимущественно фораминиферовыми известняками. Породообразующие элементы известняков, как форменные, так и неформенные, а также характер пустотного пространства близки известнякам упинского горизонта. Однако остатки раковин фораминифер являются более мелкими, кавернозность развита слабее. В пределах горизонта встречаются также прослои и линзы био-кластовых фитоморфных известняков, имеющие подчиненное значение. Верхние части горизонта во всех изученных скважинах представлены биокластовыми фитоморфными известняками.
Промышленная нефтеносность известняков турнейского яруса приурочена к упинскому и ки-зеловскому горизонтам, т.е. к тем участкам разреза турнейского яруса, которые сложены биокластовыми кавернозными зооморфными известняками. Отложения черепетского горизонта, несмотря на их нефтеносность, не являются про-мышленно значимыми в силу отсутствия в них вторичной кавернозности [Морозов и др., 2005].
Визейский ярус. С размывом и стратиграфическим несогласием залегает на турнейском ярусе, сложен терригенными (нижняя часть разреза) и карбонатными (верхняя часть разреза) отложениями.
Визейский век резко отличается от турнейского существенным изменением тектонического режима, обусловившим окончание регрессивной стадии развития фаменско-турнейского морского бассейна и положившим начало трансгрессии,
максимум которой приходится на башкирский век. В бобриковское время шло накопление преимущественно терригенных глинисто-алеврито-песчаных осадков, заполняющих так называемые эрозионно-карстовые врезы, что указывает на формирование пород в континентальной обстановке. Морские карбонатные отложения яруса, начиная с тульского горизонта, представлены преимущественно биокластовыми известняками с редкими прослоями и линзами аргиллитов. Нижняя часть карбонатного разреза яруса сложена преимущественно биокластовыми фитоморфными известняками, верхняя - биокластовыми зооморфными.
Серпуховский ярус. Изучен лишь в единичных скважинах, где вскрыта его верхняя часть в объеме протвинского горизонта. Выявленные литоге-нетические типы известняков аналогичны известнякам башкирского яруса.
Нефтеносность известняков визейского яруса весьма мала, видимо, вследствие отсутствия по-род-флюидоупоров, а серпуховского неизвестна.
Башкирский ярус. Изученные разрезы башкирского яруса, в отличие от разрезов турнейского и визейского ярусов, существенно отличаются друг от друга по последовательности залегания и мощности известняков. Коррелировать разрезы даже соседних скважин, расстояние между которыми 1-3 км, в большинстве случаев не удается, поэтому башкирский ярус на рассматриваемой территории на практике не расчленяется до горизонтов, так же как и серпуховский ярус.
В изученных разрезах башкирского яруса выделяются преимущественно три литогенетиче-ских типа известняков, которые по уменьшению распространенности располагаются в следующем порядке:
- биокластовые зооморфные известняки, формирующие органогенные постройки: биостромы;
- обломочные известняки, являющиеся продуктами механического
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.