Перспективы нефтеносности палеозойских отложений Башкирии
Л. Н. РОЗАНОВ и Г. П. ОВАНЕСОВ
В Башкирии на широкой территории и почти по всему изучаемому разрезу содержатся большие запасы нефти. Поэтому основными критериями для оценки перспектив нефтеносности различных районов Башкирской республики являются тектонические условия и распределение коллекторов в разрезе и по площади.
В основании осадочной толщи нефтеносной области расположен кристаллический фундамент, сложенный метаморфическими гранито-гнейсовыми породами. Выше залегают додевонские, девонские, каменноугольные и пермские осадочные образования.
Промышленная нефтеносность приурочена к терригенным и карбонатным породам-коллекторам. Основными нефтеносными горизонтами являются песчаные прослои в терригенной части девона, песчаники нижнего карбона, карбонатные прослои фаменского яруса девона, турнейского яруса, верейского и каширского горизонтов карбона и, наконец, рифовые и трещиноватые нижнепермские известняки в Предуральской депрессии.
Среди додевонских отложений общей мощностью около 2000 м, сложенных в основном терригенными породами, наибольший интерес могут представлять верхнебавлинская и отчасти нижнебавлинская свиты, имеющие, вероятно, палеозойский возраст. Коллекторами здесь могут служить прослои песчаников и алевролитов.
Нижние свиты, очевидно, протерозойского возраста представляются менее благоприятными.
Большой интерес представляют южные районы Башкирии (южнее Шкапово), где появляются более молодые верхние горизонты бавлинских отложений.
Кроме того, благоприятны районы Калтасов и Башкирского свода на северо-западе и северо-востоке, где намечаются крупные поднятия додевонских пород.
Вышезалегающие отложения девона, карбона и перми суммарной мощностью до 3000 м сложены главным образом карбонатными породами.
В нижней терригенной толще девона основными коллекторами нефти являются песчаные пласты Ду, ДIV, ДII и ДI (снизу вверх).
Пласт Ду, приуроченный к такатинским слоям, является базальным горизонтом девонских отложений; он представлен гравелитами и песчаниками мощностью от 1-2 до 10-12 м. Увеличение мощности песчаников такатинских слоев происходит с севера на юг и юго-восток. В северных районах Башкирии эти отложения отсутствуют.
Промышленная нефтеносность пласта Ду установлена пока только на Культюбинском месторождении в районе г. Аши.
Песчаный пласт ДIV приурочен к ардатовским слоям верхнеживетского подъяруса. Наибольшей мощности (порядка 15 м) этот пласт достигает в юго-западных районах (Шкапово-Туймазы). Отсюда мощность его уменьшается к востоку. На севоро-востоке песчаник замещается глинистыми алевролитами, на юго-востоке - карбонатными отложениями. Наиболее значительная промышленная нефтеносность пласта ДIV наблюдается на Шкаповском месторождении.
Песчаный пласт ДIII в верхней части ардатовских слоев отличается резким изменением мощности от нуля до 12 м, ограниченным распространением и слабой нефтенасыщенностью.
Нижнепашийские слои (также относимые к верхнеживетскому подъярусу), включающие продуктивный пласт ДI, распространены почти по всей платформенной части Башкирии и отсутствуют лишь в северо-восточных и крайних восточных ее районах. Мощность пласта изменяется от 25 м на западе республики, постепенно уменьшаясь к востоку, где эти отложения замещаются карбонатными породами.
Соответственно с увеличением мощности песчаников в западном направлении происходит и улучшение его коллекторских свойств: пористости и проницаемости.
Нефтепроявления в пласте ДII отмечаются в пределах значительной части Западной Башкирии, но промышленная нефтеносность установлена в пределах Туймазинского, Серафимовского, Чекмагушевского и Нуримановского месторождений.
Песчаный пласт ДI соответствует верхнепашийским слоям, относящимся к нижнефранскому подъярусу. Так же как и предыдущие пласты, он характеризуется резкими литологическими изменениями по площади. Мощность пласта изменяется от нуля до 24 м. Наибольшие мощности пласта ДI и его повышенные коллекторские свойства характерны для западных районов Башкирии, от Арлана на севере до Шкапова на юге. В большинстве этих районов (Туймазы, Серафимовка, Шкапово, Чекмагуш и др.) этот пласт является промышленно нефтеносным. В юго-восточном направлении пласт ДI замещается карбонатными породами. В северо-восточных районах Башкирии вследствие неполноты разреза песчаники пласта ДI выклиниваются и отсутствуют на ряде площадей.
Суммарная мощность песчаников ардатовских и пашийских слоев (пласты ДI ДII, ДIII, ДIу изменяется от 40 м до нуля, уменьшаясь с запада на восток. В этом же направлении ухудшаются и коллекторские их свойства (рис. 1).
На фоне общего уменьшения мощности к востоку выделяются четыре широтные зоны повышенной мощности, соответствующие, вероятно, древним структурным выступам в районах Шкапово, Туймазы - Серафимовка, Чекмагуш и Арлан. Эти зоны отвечают повышению мощности пластов ДI и ДII.
В вышележащих кыновских слоях распространение песчано-алевролитовых пород небольшой мощности приурочено лишь к средней полосе платформенной части Башкирии на меридиане Чекмагуша. Промышленная нефтеносность этих слоев установлена на Чекмагушской площади.
В нижнекаменноугольных отложениях продуктивные песчаники приурочены к терригенной толще, соответствующей в Северной Башкирии верхам турнейского яруса и яснополянскому подъярусу визейского яруса (сталиногорский и тульский горизонты). На юго-западе Башкирии терригенными породами представлен только сталиногорский горизонт (угленосный горизонт). В юго-восточных районах весь этот разрез представлен карбонатными породами, а на северо-востоке - глинисто-карбонатными.
Наибольшая мощность (более 110 м) терригенной толщи устанавливается на северо-западе Башкирии.
В соответствии с колебаниями мощности всей терригенной толщи находится и суммарная мощность приуроченных к ней песчаников, которая изменяется от 40 м в северо-западных районах Башкирии и 10 м в Туймазах до полного выклинивания на востоке и юго-востоке.
Промышленные нефтепроявления в песчаниках нижнего карбона приурочены к западной зоне Башкирии и особенно к северо-западным ее районам, где уже открыто несколько крупных месторождений нефти, в том числе такие, как Арлан, Уртаул, Орьебаш, Чераул, Манчарово. В этих районах песчаники характеризуются и наиболее высокими коллекторскими свойствами. Однако повсюду они отличаются невыдержанностью по простиранию и часто залегают в виде линз.
Кроме песчаных коллекторов, в девоне и карбоне имеются коллекторы в карбонатных толщах, представленных кавернозными и трещиноватыми известняками и доломитами. Коллекторы эти изучены еще недостаточно, и, возможно, выявлены еще не все нефтеносные зоны.
Нефтепроявления в известняках фаменского яруса известны в ряде мест в юго-западных районах Башкирии, а промышленная залежь нефти обнаружена на Бишиндинской площади между Туймазами и Серафимовкой.
Месторождения, приуроченные к верхней части турнейского яруса (Туймазы, Александровка, Серафимовка, Копей-Кубово и др.), связаны с залежами нефти в вышележащих песчаниках и встречаются лишь совместно с ними. Контур нефтеносности в турнейских известняках, как правило, лежит внутри контура по сталиногорскому горизонту, на близкой отметке.
Для северо-западных районов Башкирии характерны интенсивные нефтепроявления в верейском и каширском горизонтах среднего карбона. Местами (Арлан) в них обнаружены промышленные скопления. Участки пористых разностей известняков и доломитов, приуроченные к приподнятым частям положительных структур, пропитаны нефтью.
В разрезе пермских отложений слабые нефтепроявления наблюдаются в оолитовых известняках в низах кунгурского яруса на широкой территории платформенной части Башкирии. Промышленные залежи нефти приурочены к рифовым массивам сакмаро-артинского возраста, вытянутым в виде прерывистой полосы вдоль западного борта Предуральской депрессии. Рифы представлены массивными органогенными известняками, которые являются прекрасными коллекторами. Нефть заполняет здесь пористые и кавернозные участки. Залежи нефти массивного типа. К ним относится большинство известных месторождений Ишимбайской зоны: Ишимбайское, Введеновское, Старо-Казанковское, Тереклинское, Грачевское и др.
Восточнее полосы рифов в центральной части Предуральской депрессии нефтяные залежи приурочены к линейно вытянутым брахиантиклинальным складкам. Коллекторами служат сильно трещиноватые известняки и мергели артинского яруса. Примерами таких месторождений являются Кинзебулатово, Карлы.
На рассматриваемой территории выделяются следующие районы.
1. Татарский свод и его краевая часть, представляющая восточное и юго-восточное погружение свода.
2. Башкирский свод и его краевая часть - на северном и северо-западном погружении свода.
3. Бирская седловина, разделяющая эти своды.
4. Склон платформы, имеющий общий наклон к востоку и юго-востоку.
5. Предуральская впадина, разделенная выступом Каратау на две части: южную - Предуральскую депрессию и северную - Юрезано-Сылвенскую депрессию.
6. Область складчатого Урала.
Для терригенного девона без такатинских слоев высокоперспективной является территория на западе платформенной Башкирии, заключенная между пунктами Арлан, Туймазы, Шкапово (рис. 2). С востока она ограничивается изолинией 15 суммарной мощности песчаников. Эта зона в основном соответствует краевой части Татарского свода и характеризуется наличием четких положительных локальных структур в девонских отложениях.
Перспективная зона располагается далее к востоку и ограничивается изолинией 5-метровой мощности песчаников. К ней относятся районы Бирской седловины и склона платформы. Коллекторы здесь распределены неравномерно. Тектонические условия менее благоприятны: многие положительные структуры выполаживаются с глубиной в девонских отложениях.
В этих районах уже установлено наличие литологических залежей нефти.
К этой же категории перспективности относятся западные районы Башкирского свода.
Малоперспективными являются районы Карабаевского вала в Бирской седловине, восточного края платформы и примыкающей к нему Предуральской депрессии. Все эти районы характеризуются неблагоприятными тектоническими и литологическими условиями.
К районам с невыясненными перспективами относятся западный склон Урала и Юрезано-Сылвенская депрессия, где имеются благоприятные структуры типа антиклинальных складок и, вероятно, развиты песчаные коллекторы, но нефтяные месторождения пока не обнаружены.
Неперспективной на нефть в терригенных отложениях девона является северо-восточная часть Башкирского свода, где эти отложения отсутствуют или не содержат коллекторов.
Для такатинских слоев перспективными могут считаться зоны юго-восточного края платформы и северной части Предуральской депрессии, характеризующиеся большой мощностью пласта Ду и отсутствием коллекторов в вышележащих отложениях терригенного девона. В последнем районе имеются антиклинальные складки типа Культюбинской.
Карбонатные отложения девона наиболее перспективными следует считать вблизи Туймазинского (Бишинды) и Шкаповского месторождений с установленной промышленной нефтеносностью, но потенциально нефтеносной можно считать более обширную территорию Западной Башкирии.
Следующим весьма важным нефтеносным объектом являются терригенные отложения нижнего карбона. Эти отложения высокоперспективны в зоне западной половины Бирской седловины, ограниченной изолинией 10 мощности песчаников. Эта зона по горизонтам карбона характеризуется развитием четких положительных локальных структур, составляющих вытянутые зоны поднятий. Местами контур нефтеносности включает несколько соседних структур этих зон.
Перспективной является значительная территория к югу и юго-западу (и частично к северо-востоку) от этого района, примерно ограниченная изолинией 5 мощности песчаников. К ней относятся юго-восточная краевая часть Татарского свода (Туймазы - Шкапово), южное продолжение Бирской седловины и площади Северной Башкирии, примыкающие к месторождениям Куеда и Чернушка в Пермской области (рис. 3). Эти районы характеризуются развитием благоприятных тектонических структур и наличием коллекторов небольшой мощности.
Малоперспективные районы примыкают к описанным выше с востока и включают моноклинальный склон платформы и часть Бирской седловины и Башкирского свода. Эта территория характеризуется еще более худшими коллекторами.
Невыясненными остаются перспективы районов Юрезано-Сылвенской депрессии, восточной части Башкирского свода и северной половины Предуральской депрессии. Здесь имеются благоприятные тектонические структуры, но наличие коллекторов пока не установлено.
Неперспективными следует считать южную половину Предуральской депрессии и прилегающую к ней часть Русской платформы, а также районы, прилегающие к выступу Каратау, в которых терригенные отложения отсутствуют или не содержат песчаников.
В отношении карбонатных образований турнейского яруса перспективными следует считать западную половину Бирской депрессии и краевую часть Татарского свода, включающие районы высокоперспективные и перспективные по терригенным отложениям. Как перспективная на нефть по карбонатным отложениям верейского и каширского горизонтов может рассматриваться зона, высокоперспективная для терригенных отложений, соответствующая большей западной части Бирской седловины.
По нижнепермским отложениям высокоперспективные районы соответствуют полосе рифов в южной половине Предуральской депрессии от Ишимбая до границ Башкирии. К перспективной зоне относятся полоса рифов к северу от Ишимбая и восточный край платформы, где имеются благоприятные тектонические структуры, а также средняя часть депрессии, где развиты антиклинальные складки Кинзебулатовского типа.
Мало изучена в отношении нефтеносности нижнепермских отложений вся платформенная часть Башкирии.
По верхнепермским (нижнеказанским) отложениям перспективен лишь небольшой район, расположенный к юго-западу от Шкапова, примыкающий к территории Оренбургской области.
Приведенные данные определяют наиболее перспективные направления разведочного бурения.
По девонским отложениям наиболее перспективными являются площади, прилегающие к крупнейшим открытым месторождениям девонской нефти - Туймазинскому, Серафимовскому, Шкаповскому, в частности площади: Ленинская - на восточном продолжении Серафимовско-Балтаевского вала, Шаранская - к северо-востоку от Туймазов, площади между Туймазинским и Леонидовским месторождениями, площади к западу, к югу и к востоку от Шкапова, а также Белебеевский район. Здесь уже выявлены структуры по артинским отложениям и имеются основания предполагать наличие многопластовых залежей нефти.
Все эти районы характеризуются преобладанием малосернистой нефти, наиболее ценной для выработки высококачественных продуктов.
Вторым направлением разведочных работ является территория, примыкающая к Арланскому нефтяному месторождению (в отложениях нижнего карбона) вплоть до Чекмагушской площади. Здесь разрез терригенного девона весьма благоприятный; на ряде участков уже открыты литологические залежи девонской нефти, но отчетливых замкнутых куполовидных структур пока не выявлено.
Как показывают пересчетные карты, такие структуры наиболее вероятны к северо-западу от Чекмагуша в центральной приподнятой части валов Бирской седловины. Вследствие того, что на этих площадях ожидаются месторождения структурного типа, нефть на них может быть лучше чекмагушской (тяжелой сернистой), которая связана с небольшими залежами, в основном водоплавающими.
Кроме того, разведочные работы в меньшем объеме предполагается проводить вблизи г. Уфа (Шакша, Охлебинино), где уже имеются данные о промышленных запасах легкой нефти в девонских и каменноугольных горизонтах и намечены структуры по пермским отложениям, а также в юго-восточной части Башкирского свода в районе выявленного Седяшского месторождения нефти и в других районах.
По терригенным отложениям нижнего карбона основное направление разведочных работ отвечает высокоперспективным районам западной половины Бирской седловины, которые представляют новую нефтяную область Башкирии.
В первую очередь предполагается проводить бурение на площадях, прилегающих к Арланскому месторождению. Отдельные скважины на этих площадях (Уртаульской, Ново-Хазинской) фонтанируют с дебитами 100-150 т нефти в сутки.
Не менее перспективными являются структуры (аналогичные Арланской), расположенные к северу от Арлана до границ с Пермской областью.
Следующим направлением разведочных работ на отложениях нижнего карбона является территория к югу от Арланской и Уртаульской площадей до Чекмагушского района, где расположено уже введенное в пробную эксплуатацию Манчаровское месторождение.
На этой территории открыто несколько новых месторождений, число которых по мере проведения разведочного бурения будет возрастать.
Несколько меньшее значение имеют также перспективные площади, расположенные к востоку от Арлана вокруг Орьебашского и Чераульского месторождений. Здесь тоже планируется разведочное бурение.
Промышленная нефтеносность в карбонатном разрезе палеозоя платформенной части Башкирии до недавнего времени была установлена только в турнейском ярусе на ограниченной территории (Туймазы, Бакалы). Карбонатный разрез девона и карбона всей остальной части республики представлялся малоперспективным, и его изучению не уделялось должного внимания.
В последнее время разведка карбонатных коллекторов в девонских и каменноугольных отложениях приобретает все большее значение.
Промышленные залежи нефти уже открыты в фаменском ярусе девона на Северо- и Южно-Леонидовской, Старо-Туймазинской и Бишиндинской площадях. Нефтепроявления обнаружены на Тюменякском, Шаранском и других участках.
Новые залежи нефти в турнейском ярусе открыты в Арлане и Шакше, в верейском горизонте на Чераульской площади, в каширском и подольском горизонтах среднего карбона на Арланской и Чераульской площадях и т. д.
Недостаточная разведанность этих залежей не позволяет дать количественную оценку, однако данные опробования показали, что из фаменского яруса скважины дают нефти до 30- 35 т в сутки, из верейского и каширского горизонтов по 10-15 т.
Можно предполагать, что аналогичные залежи нефти при благоприятных геологических условиях могут быть встречены на многих других площадях. Поэтому требуются тщательное изучение карбонатных коллекторов и расширение разведочных работ в этом направлении.
По нижнепермским отложениям в высокоперспективной рифовой зоне в Предуральской депрессии необходимо проводить разведочные работы по всей полосе рифов от Ишимбая до Старо-Казанковки.
Дальнейшее направление разведочного бурения должно охватывать продолжение рифовой полосы далее к югу до границ Башкирии.
Кроме того, в Предуральской депрессии предполагается провести небольшой объем бурения в полосе развития структур кинзебулатовского типа и на передовых складках западного склона Урала, перспективы нефтеносности которых (по девону) остаются пока не выясненными.
Для выяснения перспектив нефтеносности девонских и каменноугольных отложений намечается также постановка геолого-разведочных работ в новой области - Юрезано-Сылвенской депрессии.
Кроме разведки терригенных и карбонатных девонских, каменноугольных и пермских отложений, необходимо изучать бавлинскую свиту и дать в ближайшее время конкретную оценку ее нефтеносности. Разведка бавлинской свиты должна осуществляться бурением скважин глубиной 3500-5000 м. Главное внимание при этом будет уделяться верхней, наиболее молодой части этого разреза, имеющей, вероятно, палеозойский возраст.
Выполнение всех намеченных задач еще больше увеличит перспективы нефтеносности Башкирии.
Башкирский совнархоз, УфНИИ
Рис. 1. Карта суммарной мощности песчаных пластов ДI ДII, ДIII, и ДIV терригенной части девона. (Сост. в УфНИИ).
Рис. 2. Карта перспектив нефтеносности девонских отложений, совмещенная с тектонической схемой Башкирии. (Сост. в УфНИИ.)
Районы: 1 - высокоперспективные; 2 - перспективные; 3 - малоперспективные; 4 - с невыявленной перспективностью; 5 - неперспективные; 6 - наиболее перспективные в карбонатной толще девона; 7 - перспективные для такатинских отложений.
Рис. 3. Карта суммарной мощности песчаников и перспектив нефтеносности терригенной толщи нижнего карбона. (Сост. в УфНИИ.)
Районы: 1 - высокоперспективные; 2 - перспективные; 3 - малоперспективные; 4 - с невыявленной перспективностью; 5 - неперспективные; 6 - изопахиты песчаников.