Курсовая работа: Особенности формирования и нефтегазоносность терригенных отложениях северо-восточной окраины волго-уральской провинции
Почти все древние положительные структуры в рассматриваемое время получили довольно чёткое морфологическое выражение. Татарский свод, испытывая общее замедленное погружение, оставался относительно приподнятой зоной, где накапливались карбонатные, часто мелководные осадки. Пермско-башкирский свод в позднефранское время был разделён Шалымским прогибом Камско-Кинельской системы на две вершины: Пермскую и Башкирскую. Башкирская вершина в начале позднефранского времени была приподнята и представляла собой сушу. Во вторую половину этого времени на вершине накапливались обычные карбонатные осадки, а в пределах краевых её частей, вовлечённых в некомпенсированное прогибание, формировались осадки доманиковых фаций.
На севере территории Волго-Уральской области, где верхнефранские отложения частично или полностью отсутствуют, отмечается очень чёткое обособление Сысольско-Коми-Пермяцкой зоны поднятий. Длительный процесс воздымания с вовлечением в него сопредельных районов коснулся и северной части Вятского авлакогена, южная же его часть продолжала опускаться. В ряде мест в составе осадков появляются алевритово-глинистые разности, что позволяет предполагать существование участков суши в пределах Сысольско-Коми-Пермяцкой зоны поднятий. Балаковская и Жигулёвско-Покровская вершины Жигулёвско-Оренбургского свода оставались приподнятыми и выведенными из зоны осадконакопления только в течение первой половины позднефранского времени, а во второй его половине оказались погруженными и затопленными морем.
В позднефранское время контуры морского бассейна на территории Русской платформы почти не изменились по сравнению со среднефранским, что свидетельствует об унаследованности его развития. Конец среднефранского времени ознаменовался регрессией моря, однако смена комплексов средефранской фауны позднефранской происходила постепенно, на что указывает отсутствие регионального перерыва в осадконакоплении на границе средне- и позднефранского времени.
Детальное рассмотрение физико-географических условий верхнефранского бассейна в его наиболее глубоководных участках, приуроченных к Камско-Кинельским прогибам, показывает, что здесь накапливались кремнисто-глинисто-карбонатные осадки доманиковой фации, богатые органическим веществом, которые впоследствии преобразовались в сильно битуминозные глинистые известняки, мергели и карбонатно-глинистые сланцы. Наличие большого количества органического вещества в осадках, по-видимому, в какой-то мере связано с усиленным поступлением органического материала в глубоководные части из соседних мелководных зон, изобиловавших рифогенными образованиями. Последние представлены многочисленными разностями биогенных известковых осадков – водорослевых, обломочных и органогенно-обломочных.
В фаменском веке почти на всей территории востока Русской платформы продолжал существовать морской бассейн. Суша сохранилась лишь в пределах Балаковской вершины Жигулёвско-Оренбургского свода. Анализ мощностей фаменских отложений позволяет установить преемственность структурных форм от позднефранского времени. Центральной структурой на протяжении фаменского века продолжала оставаться Камско-Кинельская система прогибов, где накапливались осадки доманиковой фации малых мощностей (25-90 м). В направлении от осевых частей прогиба к периферийным увеличивается мощность фаменских осадков и отмечается появление небитуминозных известковых мелководных осадков.
В конце фаменского времени среди известковых осадков в мелководных бассейнах Волго-Уральской области появляются доломитовые, в том числе седиментационные первичные доломиты. Они преобразовались, вероятно, в сильно обмелевших частях бассейна, часто в условиях затруднённого сообщения с открытым морем, при усиленном испарении, что способствовало засолонению вод. По-видимому, в фаменское время происходило постепенное затухание рифообразующих процессов, связанное с общим обмелением бассейна.
НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ ПОРОД ДЕВОНСКОГО ТЕРИГЕННОГО КОМПЛЕКСА
Известные в настоящее время залежи нефти и газа в Волго-Уральской области приурочены к тридцати стратиграфическим подразделениям трёх систем палеозоя: девонской, каменноугольной и пермской. Все продуктивные пласты можно сформировать в составе шести основных нефтегазоносных комплексов: девонского терригенного, девонско-нижнекаменноугольного карбонатного, нижнекаменноугольного терригенного, визейско-верхнекаменноугольного терригенно-карбонатного, нижнепермского карбонатного и верхнепермского карбонатно-терригенного. Каждый из перечисленных комплексов характеризуется определённым стратиграфическим объёмом, общностью истории геологического развития, наличием покрышки и в какой-то степени закономерным распределением нефтегазоносности.
Терригенный комплекс девона включает отложения от кровли кристаллического фундамента или бавлинской свиты до подошвы пачки известняков, залегающей в кровле кыновского горизонта франского яруса. Терригенная толща широко развита в Волго-Уральской области, но в разных районах имеет различные стратиграфический объём и мощность. Сокращение мощности (до 6-35 м) и стратиграфической полноты разреза происходит на древних или современных выступах фундамента, увеличение (до 400 м в Бузулукской впадине) – на их склонах и во впадинах.
Песчаники, слагающие нефтесодержащие пласты, обычно кварцевые, плохо отсортированные в нижней части разреза и хорошо в верхней, рыхлые или слабо уплотнённые. Они не имеют повсеместного распространения и часто на коротких расстояниях замещаются непроницаемыми породами. Регионально распространены лишь песчаные пласты пашийского горизонта франского яруса.
Покрышкой терригенных отложений девонского нефтеносного комплекса служат регионально распространённые отложения кыновского и саргаевского горизонтов с окнами в зонах размыва в южной части Юрюзано-Сылвенской депрессии, на Узюковской вершине Оренбургского свода, на Жигулёвском своде и его склонах (район Красавской, Краснополянской, Гражданской, Толмыловской площадей; район Обшаровской, Звенигородской площадей; Ветлянская площадь).
Литологически кыновские и саргаевские породы представлены толщей аргиллитов, глин и глинистых известняков мощностью от 5 до 880 м. В них имеется несколько прослоев проницаемых песчаников и алевролитов, количество которых возрастает по мере увеличения общей мощности кыновско-саргаевских отложений. На территории Оренбургской области песчаники отсутствуют. На востоке Пермского края развиты кыновско-саргаевские отложения мощностью менее 10 м. На большей части Волго-Уральской области мощность их составляет 25-50 м, резко возрастая на западе района: до 880 м в зоне Вятского авлакогена, до 125 м на западном склоне Татарского свода и до 275 м в западной части Жигулёвской межблоковой зоны.
Нефтегазоносный комплекс терригенного девона включает следующие терригенные пласты: в эйфельском ярусе ДV и ДVI, в живетском ДIV, ДIIIи ДII , во франском ДI, Дk и Д0. Индексация выделяемых одновозрастных пластов не всегда совпадает в соседних регионах Волго-Уральской области. Даже в пределах одного региона на соседних площадях их аналоги иногда обозначаются различно.
Пласт ДV приурочен базальной пачке такатинской свиты эйфельского яруса и имеет ограниченное простирание. Он выделяется на востоке и северо-востоке Самарской области, на северо-западе Оренбургской области, в восточных районах платформенной части Башкирии, на территории Предуральского прогиба и в ряде районов Татарии: Туймазинско-Бавлинском, Нурлатском, Черемшанском, Ромашкинском, Ново-Елховском.
Пласт представлен песчаниками с прослоями алевролитов, глин и конгломератов. Песчаники полевошпатово-кварцевые, разнозернистые, плохо отсортированные, сцементированные глинсто-карбонатным цементом. Наиболее распространён глинистый цемент (особенно каолинитовый), реже шамозитовый, карбонатный и кварцевый. Вследствие этого песчаники пласта ДV относятся к коллекторам низкой ёмкости. Мощность пласта изменяется от нуля до 26 метров. Максимальные значения её отмечаются в Стаханово-Шкапово-Стерлибашевском районе. Здесь же песчаники пласта характеризуются и наилучшими коллекторскими свойствами (пористость 10-20%, проницаемость 23-1840 мд). Севернее, на Туймазинском и Серафимовском месторождениях, наряду с уменьшением мощности пласта ухудшаются коллекторские свойства песчаников (пористость не более 10%, проницаемость 0-380 мд). На Оренбургской вершине Оренбургско-Пугачёвского свода пористость пласта составляет 12-17%, проницаемость 155-191 мд. На Культюбинсом месторождении мощность пласта ДV 4-5,6 м, пористость в среднем 12%, проницаемость около 200 мд.
Покрышкой для пласта ДV служат глины и аргиллиты или глинистые известняки бийского и кальцеолового горизонтов. Мощность обоих горизонтов колеблется от нуля до 90 м. Максимальные мощности характерны для восточного склона платформы и Предуральского прогиба.
Непроницаемые породы не выдержаны по площади, замещаются попростиранию песчаниками, алевролитами и органогенными известняками.
IIласт ДVI находится в основании бийского горизонта эйфельскогояруса и имеет ограниченное распространение. Он развит на северо- и юго-востоке Самарской области и в прилегающих районах Оренбургскойобласти. Песчаники пласта выклиниваются на западе, а на востоке замещаются известняками и глинами. Распространение пласта на юге Оренбургской области не установлено из-за отсутствия данных. В Татариии Башкирии, а также в Пермском крае и Удмуртиион не выделяется.
Пласт сложен песчаниками с прослоями алевролитов и глин. Песчаники кварцевые, разнозернистые. Зерна кварца неокатанные, реже полуокатанные и окатанные, отсортированы неравномерно. Цемент карбонатный, глинистый. Тип цементации контактово-поровый и базальный, реже — соприкосновения. Мощность пласта изменяется от нуля до 19 м с - максимальными значениями на Неклюдовском и Могутовском месторождениях.
Коллекторские свойства песчаников пласта изучались на Михайловско-Коханском месторождении (Жигулевская межблоковая зона), где установлена его промышленная нефтеносность. Средняя пористость песчаников 12%, средняя проницаемость 13 мд.
Песчаники перекрываются пачкой плотных перекристаллизованных известняков верхней части бийского горизонта, которые служат изолирующей покрышкой для пласта ДVI.
Пласт ДIV выделяется в нижней части воробьевских слоев старооскольского горизонта живетского яруса и имеет в Башкортостане индекс ДIVI. Он развит в восточной части Самарской и в северо-западных районах Оренбургской областей, на юго-востоке Татарии и на юго-западе Башкирии. Граница его распространения проходит через Ореховскую, Красноярскую и Надеждинскую площади, севернее Миннибаевской и Бугульминской площадей на широте Давлекановской площади, через Стерлибашевскую, Алябьевскую, Ашировскую, Красноярскую и Могутовскую площади.
Пласт представлен песчаниками с прослоями аргиллитов и алевролитов. Песчаники преимущественно кварцевые, разнозернистые, от мелкозернистых до грубозернистых, с маломощными прослоями гравелитов, плохо отсортированные, рыхлые, средней крепости. Зёрна кварца не окатаны или плохо окатаны. Цемент глинистый, глинисто-карбонатный, каолинитовый. Тип цементации контактово-поровый и базальный. В Туймазинском районе в основании пласта развиты тонкие пропластки конгломератов мощностью до 1-2 м.
Мощность продуктивного горизонта меняется от 1 до 8 м на Боярском, Михайловском, Неклюдовском и Коханском месторождениях до 11-33 м на Мухановском, Дмитриевском, Ново-Запрудненском месторождениях самарской области, на западе Башкирии на превышает 3 м, лишь на отдельных площадях возрастая до 8-10 м (Шкаповское месторождение). В Туймазинско-Серафимовском районе, на Усень-Ивановском месторождении и Киргиз-Миякинской площади Башкирии пласт ДIV развит только в виде изолированных линз небольших размеров и мощностей.
Коллекторские свойства песчаников изучены недостаточно. Они весьма изменчивы. В разрезах Самарской области пористость их составляет 1,2-1,7%, проницаемость 0,1-52,7 мд. В Шкаповско-Белебеевском районе пористость достигает 13-25%, а проницаемость в единичных случаях 3000 мд. Южнее на Шалтинской и Аркаевской площадях пористость песчаников понижается до14-15%, а в центральных районах Оренбургской области до 8,6-12,3%. Проницаемость соответственно понижается от140-420 до 1,6-18,6 мд. К северо-востоку от Шкаповско-Белебеевского района, на Кебячевской площади, пористость уменьшается до 6-12%, проницаемость до 15-84 мд, в Верхнекамской впадине пористость песчаников колеблется от нуля до 18%.
Покрышкой пласта служит пачка аргиллитов с тонкими прослоями алевролитов или глинистых известняков (Шкаповское месторождение и др.) того же возраста мощностью 10—15 м.
Пласт ДIIIзалегает в основании ардатовских слоев живетского яруса. Он имеет однозначную индексацию на всей территории за исключением Башкирии, где индексируется пластом ДIV. Пласт ДIII развит в Волго-Уральской области и отсутствует лишь в районах западной половины Самарской области, в Елабужско-Бондюжском районе, в северной и северо-западной частях Нурлатской и Черемшанской площадей, в северной части Ромашкинского и Ново-Елховского районов Татарии, а также в восточной части Башкирии на Югомашевской, Сергеевской, Кушкульской, Культюбинской и других площадях. Пласт представлен песчаниками, кварцевыми, мелко-, средне- и крупнозернистыми, алевролитистыми, плотными, хорошо отсортированными. Зерна кварца остроугольные, полуокатанные. Цемент алевритово-глинистый, каолинитовый и глинисто-карбонатный. Тип цементации преимущественно контактовый и базальный. Особенностью пласта являются линзовидный характер залегания и резкая литологическая изменчивость: на коротких расстояниях песчаники замещаются глинисто-алевритовыми породами.
Мощность пласта ДIII изменяется от нуля до 47 м, достигая максимума на Водинской площади в Жигулёвско-Самаркикинской системе дислокаций, в Туймазинском и Шкаповско-Белебеевском районах юго-восточного склона Татарского свода. В северных районах Волго-Уральской области мощность пласта-коллектора варьирует от 1-3 м на востоке до 16-20 мна западе.
Коллекторские свойства песчаников изучены по площади неравномерно. Они изменяются в больших пределах: пористость от 1 до 25%, проницаемость от 0,1 до 1550 мд и более. Отмечается закономерное увеличение коллекторских свойств в зонах повышенной мощности пласта. В Туймазинском и Шкаповско-Белебеевском районах пористость достигает 25 %, а проницаемость 3000 мд. На участках с пониженными мощностями (Бирская седловина) пористость не превышает 10%, а проницаемость изменяется от нуля до 180 мд.
Продуктивные песчаники повсеместно перекрываются пачкой аргиллитов и глин, достигающей мощности 20 м и более и являющейся надёжной изолирующей покрышкой пласта.