Ашальчинское месторождение

Осадочные породы, содержащие кероген в интервалах 20-70%, 10-20% и 5-10%, предложено Хрусталевой Г.К. называть соответственно горючи­ми сланцами, керогеновыми и керогенсодержащими.

Рядом исследователей (Н.Б. Вассоевич, 1972 г. и др.) считается, что при содержании до 2,5% органическое вещество в породе рассеян­ное, а при большем количестве ОВ следует говорить о концентриро­ванной форме его нахождения. Изучение нами технологических свойств пород Предуралья и Урала, обогащенных ОВ, в целях получения стро­ительных материалов показало, что при минимальных значениях со­держания ОВ 2% и при наличии в породе хлороформенного битума более 0,5% данные породы приобретают новое качество и их можно рассматривать как самостоятельный вид минерально-строительного сырья. Наконец, в процессе опытно-промышленного использования битуминозных аргиллитов Западной Украины установлено, что удов­летворительные свойства они приобретают при минимальном содер­жании керогена 1,5%.

Изучение данных технологических исследований и опытно-про­мышленного использования битуминозных аргиллитов Западной Ук­раины, карбонатно-глинистых сланцев доманиковои свиты верхнего девона (западный склон Южного Урала), карбонатных мергелей ян-гантауской свиты артинского яруса (южная часть Сылвинской впади­ны Предуральского прогиба), позволило определить основные конди­ционные параметры битумсодержащих доманикитов.

Предлагается горные породы, с содержанием в них хлороформен­ного битума более 0,5% называть при содержании керогена 1,5-10% и 10-20% соответственно битумокерогенсодержащими и битумокерогеновыми и рассматривать их в качестве перспективного минерально-строительного сырья.

Варианты рекомендуемых И.Е. Шаргородским (2006 г.) названий горных пород в зависимости от количества и характера их органичес­кой части приведены в таблице 1.10.

Таблица 1.10 - Битумосодержащие породы н их характеристики

Класс углеводородов пермских отложений в Республике Татарстан. До 40-х годов прошлого столетия все углеводороды в местах их поверхностных проявлений, связанные в основном с пермскими отло­жениями, относились в Татарстане к природным битумам. То есть ис­пользование термина «битум» по отношению к поверхностным углево­дородам сложилось исторически. В 1941 г. при разбуривании пермских структур (Змиевской, Сарабикуловской и других) в контролируемых ими ловушках выявляемые углеводороды считались нетями. Жидкая нефть была обнаружена в уфимских песчаниках Змиевской структуры. В годы Великой Отечественной войны из 5 скважин на Сарабикуловской структуре из уфимских отложений было добыто 60 тонн нефти.

В дальнейшем, когда в Татарстане были открыты месторождения легкой нефти, более тяжелые углеводороды в пермских отложениях стали относить к битумам, и эта терминология использовалась вплоть до постановки на Государственный баланс запасов природных биту­мов ряда разведанных месторождений пермских углеводородов.

Неточность в классификации появилась тогда, когда термин «битум» стали применять ко всем углеводородным системам пермских отложений без дифференциации в соответствии с их физико-химическими свойства­ми и без учета складывающихся мировых тенденций в определениях. Ис­пользование термина «битум» к углеводородам пермских отложений, на­пример, на пермском Николашкинском месторождении, где плотность нефти составляет 0,907 г/см3, определенно неправомочно.

Инструкцией ГКЗ мальты выделены в самостоятельный класс и отнесены к природным нефтяным битумам. Между тем, нафтиды со свойствами, характерными для класса мальт, в мировой практике, как отмечено в предыдущих подразделах монографии, соответствуют тяжелым нефтям, но не битумам.

Анализ качественных характеристик углеводородов в пермских залежах Мелекесской впадины и западного склона Южно-Татарского свода показывает, что значительная их часть относится к высоковяз­ким нефтям. Согласно приведенным выше классификациям, пермскую нефть Утямышского месторождения можно считать средней, Олимпиадовского, Грядинского и Студено-Ключевского месторождений — промежуточной между обычной и тяжелой, подавляющей части дру­гих месторождений — тяжелой высоковязкой.

Даже при небольшой глубине залегания (7-22 м) скоплений перм­ских углеводородов представлены высоковязкой нефтью.

1.3             Принципы битумогеологического районирования и типы залежей природных битумов

Расхождения во взглядах на условия залегания скоплений пермс­ких битумов в значительной степени обусловлены различной интер­претацией первичных материалов бурения. Поэтому реальное освеще­ние характера битумопроявлений имеет важное практическое значение. С этой целью нами тщательно изучены описания керна и данные лабо­раторных исследований битумоносных пород, отобранных в структур­ных и специальных битумных скважинах за весь период работ. Не­смотря на неравномерную разведанность площадей и разреза, за многие годы накоплен уникальный фактический материал, который позволя­ет получить объективную информацию о территориальном распреде­лении битумопроявлений. Результаты анализа использованы в после­дующих разделах монографии.

В многочисленных исследованиях, посвященных изучению битумоносности пермских отложений, наметилось два подхода. Геологи-прак­тики связывали повышенную концентрацию битумов с формированием небольших залежей. Согласно второй точке зрения, битумы распростра­нены в виде сплошных битумоносных полей. Различные подходы обусловили принципиальные рас­хождения в оценке масштабов битумонакопления. Проведенный анализ показал, что битумоносные территории включают рассеянные ареалы распределения большого количества мелких и мельчайших залежей, окруженных фоном различных по интенсивности битумопроявлений. Вместе с тем, на отдельных участках при наличии благоприятных гео­логических предпосылок (породы-коллектора, покрышки, положительные структурные формы и др.) наблюдается локализация битумов в бо­лее крупные залежи (месторождения) и их ассоциации.

Для выяснения закономерных связей между распределением и концентрацией битумов выделяются единицы регионального, зональ­ного и локального битумогеологического районирования. В настоящее время наметилось два основных направления районирования: по прин­ципу выделения нефтегазоносных бассейнов и нефтегазоносных провинций и областей.

Внутри региональных единиц все указанные исследователи вы­деляют зоны нефтегазо- (или битумо-) накопления. Вариант битумоге­ологического районирования на зональном и локальном уровнях, в соответствии с «Методическими положениями по поискам, разведке и оценке промышленной ценности месторождений природных битумов» (МНП, Мингео, Академия наук СССР, 1990 г.) и формулировками Н.Ю. Успенской и А.А. Бакирова, представляется в следующем виде.

Для обозначения крупных площадей размещения битумов нами вводится понятие «битумоносный ареал», который представляет со­бой территорию со следами миграции, накопления и гипергенного раз­рушения скоплений углеводородов.

Приповерхностные и поверхностные битумоносные ареалы воз­никают над глубинными залежами нефти и являются своеобразным отражением углеводородного «дыхания» недр. Границы битумонос­ных ареалов намечаются в зависимости от распределения в разрезе битумопроявлений, экранирующих покрышек, изменения стратигра­фических этажей битумоносности, различий в условиях залегания би­тумов и наличия источников нефти в подстилающих отложениях кар­бона. По интенсивности битумопроявлений и плотности накопленных ресурсов битумоносные ареалы значительно отличаются друг от дру­га. В пределах территории Татарстана может быть выделено три биту­моносных ареала: Восточный, Центральный и Западный.

Восточный ареал охватывает западную краевую зону Восточной битумонефтегазоносной части провинции и в тектоническом отношении приурочен к юго-восточному склону Южно-Татарского и восточному склону Северо-Татарского сводов. Территория его распро­странения ограничена развитием региональной покрышки кунгурского возраста. Основная битумоиосность связана здесь с нижнепермс­ким карбонатным комплексом. Лишь на юго-западном участке, там, где выклинивается гидрохимическая покрышка, возрастает число би­тумопроявлений в уфимских отложениях. Таким образом, экранирую­щая толща кунгура препятствовала вертикальной миграции углеводо­родов в верхние комплексы пермского разреза. Это предопределило отсутствие скоплений битумов в верхнепермских отложениях на боль­шей части территории Восточного битумоносного ареала.

Центральный битумоносный ареал соответствует крупному полюсу битумонакопления. В тектоническом отношении он приурочен к восточному борту Мелекесской впадины и западному склону Южно-Татарского свода. Главная особенность вертикального распределения битумов состоит здесь в значительном увеличении этажа битумоносности, который включает все четыре комплекса перми: нижнепермс­кий, уфимский, нижнеказанский и верхнеказанский. Формирование этого ареала обусловлено сочетанием целого ряда благоприятных факторов: распространением пород-коллекторов, развитием проводящих толщ, наличием зонально выдержанных покрышек, их соотношением со структурно-тектоническими особенностями комплексов и др.

Западный битумоносный ареал приурочен к западному борту Мелекесской впадины. Его восточную границу очерчивает линия вык­линивания «лингуловых глин» казанского возраста. Таким образом, в пределах этого ареала распространена лишь одна покрышка зонально­го типа - это глинистая толща татарского яруса и локальные экраны сульфатно-карбонатных пачек «подбоя» и «шиханов» (верхняя казань). Вертикальное распределение битумов характерно тем, что они найде­ны, в основном, в отложениях верхнеказанского комплекса. В более глубоких горизонтах пермского разреза зафиксированы единичные и слабые признаки битумоносности.

Внутри битумоносных ареалов различаются несколько категорий концентрации битумов: битумоносные зоны (при рассеянном характе­ре битумоносности - зоны битумопроявлений), месторождения, за­лежи и локальные скопления природных битумов.

Битумоносные зоны - это совокупность близко расположенных залежей (месторождений), размещение, строение и формирование ко­торых контролировалось сходными факторами. Для битумоносных зон характерен в целом повышенный фон битумопроявлений.

Выделение битумоносных зон базируется на известной законо­мерности, смысл которой состоит в том, что большинство битумоскоплений расположено не беспорядочно, а группируется в определен­ные системы, контролируемые комплексом геологических факторов.

Одним из основных условий образования битумоносных зон яв­ляется наличие в разрезе зонально выдержанных коллекторских толщ (или проницаемых литологических коридоров внутри плотных пород), обеспечивавших направленное латеральное перемещение углеводоро­дов. В формировании битумоносных зон определяющее значение име­ли также выдержанные по площади экранирующие покрышки.

Этим условиям хорошо удовлетворяет строение битумоносной зоны, приуроченной к песчаной пачке уфимского комплекса. Она от­носится к типу однопластовых зон, где единым резервуаром на всей территории является песчаная пачка шешминского горизонта. В про­цессе формирования рассматриваемой зоны имело место значитель­ное насыщение нефтью песчаных коллекторов. Современное строение целого ряда битумоскоплений, расположенных в границах этой зоны, напоминает типичные залежи иефти, хотя и сильно нарушенные ги­пергенными процессами.

К следующему типу зон относятся ассоциации смежных битумос­коплений в различных горизонтах казанского яруса, расположенных, в основном, на восточном борту Мелекесской впадины. Анализ кернового материала позволяет отметить ряд их особенностей: неоднородность резервуаров, представленных различными типами коллекторов (песча­ники, известняки, доломиты), многопластовый характер битумоноснос­ти, неравномерное распределение коллекторов по площади и разрезу, наличие проницаемых литологических коридоров среди плотных и гли­нистых пород, а также литологических «окон», способствовавших вер­тикальному перетоку углеводородов из нижних горизонтов в верхние; крайне неравномерное пространственное размещение битумоскоплений на фоне общего планового соответствия битумоносных площадей по нижним и верхним горизонтам казанского разреза.

Битумоносность зон с более низкой концентрацией битумов свя­зана с неоднородными карбонатными породами. Они отличаются не­равномерным изменением коллекторских свойств и невысокой прово­дящей способностью по латерали. Поэтому битумоносные зоны состоят из мелких разобщенных залежей, окруженных различным по интен­сивности фоном битумопроявлений. Подобные зоны намечаются в пределах склонов Южно-Татарского свода и бортов Мелекесской впа­дины, где они приурочены к отложениям сакмарского, артинского и казанского ярусов.

Площади концентрации признаков битумоносности (с преобла­данием средних и слабых проявлений) условно именуются зонами би­тумопроявлений. Они широко распространены в Мелекесской впади­не и на склонах Южно-Татарского свода.

Особенно сложным представляется ранжирование категорий скоп­лений на уровне месторождений и залежей. Анализ фонда выявлен­ных битумоскоплений показал, что в этом вопросе нет однозначного подхода. Накопленный опыт свидетельствует, что применительно к природным битумам для обоснования категорий скоплений в ранге месторождений и залежей, кроме обязательных геологических крите­риев, следует учитывать разведанность и степень подготовленности объектов к скважинным методам разработки.

В соответствии с теоретической формулировкой месторождения при­родных битумов представляют собой группу залежей, контролируемых единым структурным, стратиграфическим, литологическим или иным фактором аккумуляции, и характеризующихся близостью расположения.

Совокупность залежей, формирующих месторождение, может быть связана с единым пластом-коллектором, но с различными локаль­ными поднятиями, или же с различными пластами-коллекторами, рас­положенными в пределах одного поднятия. Так, месторождения биту­мов в отложениях казанского яруса обычно представляют собой совокупность залежей, приуроченных к терригенным и карбонатным коллекторам, залегающим на разных стратиграфических уровнях. Ти­пичным представителем является Узеевское месторождение. В его со­став входят залежи камышлинской и барбашинской толщ, пачек «яд­реный камень» н «слоистый камень».