Ашальчинское месторождение

К числу других обязательных признаков для выделения месторож­дений относятся: оконтуренность залежей, наличие однозначных пред­ставлений о характере распространения битумоносных пластов, дан­ные о продуктивности скважин, набор лабораторных анализов керна для обоснования категорий запасов (C1+C2) и др.

Термин «залежь» рекомендуется употреблять по отношению к раз­веданным битумоскоплениям, приуроченным к ловушкам определенного типа, которые выделяются среди фоновых битумопроявлений более высокой концентрацией битума (более 4% вес. при толщине битумонос­ных пластов свыше 2 м) и имеют определенный контур битумоносности. Кроме того, битумоскопления, отнесенные к залежам, должны удов­летворять следующему набору признаков: подтвержденность, как минимум, двумя скважинами (при положительных результатах испыта­ния хотя бы в одной скважине), наличие лабораторных анализов керна на определение коллекторских свойств и битумонасыщенности и др.

К более низкой категории относятся битумоскопления, не имею­щие определенного контура, где присутствие битумоносности доказа­но в разрезе бурением и лабораторными исследованиями керна (при минимальной толщине битумонасыщенного интервала 2 м и содержа­нии битума в породе свыше 4% вес). Обычно подобные битумоскоп­ления имеют предпосылки к наращиванию битумоносной площади.

Широко распространенные признаки битумоносности, создающие фон битумоносных ареалов и зон, следует разделить на три условных категории: так называемых интенсивных, средних и слабых битумо­проявлений. Выделение их основано на визуальных описаниях и лабо­раторных исследованиях керна.

Для интенсивных битумопроявлений характерно наличие слоев толщиной не менее двух метров, где степень насыщения пород имеет сплошную или слоистую текстуры. Для категории средних битумо­проявлений степень насыщения пород неравномерная, что соответству­ет селективной, ритмичной, биоморфной текстурам. При слабых битумопроявлениях степень пропитки пород точечная, вкрапленная, в виде следов по трещинам и т.п.

Изложенные принципы районирования послужили основой даль­нейшего анализа закономерностей размещения природных битумов.

На территории Татарстана битумоносными являются терригенные и карбонатные отложения ассельского, сакмарского, артинского, кунгурского ярусов нижнего отдела, уфимского и казанского ярусов верх­него отдела пермской системы. В отложениях татарского яруса встрече­ны единичные проявления, а в породах неогеновой системы природные битумы не обнаружены. Детальное стратиграфическое расчленение би­тумоносных толщ дается согласно унифицированной схеме МСК (1991г.). Однако стратиграфическое положение верхней песчаной пач­ки шешминского горизонта в составе уфимского яруса продолжает ос­таваться дискуссионным. Б.В. Буров, В.И. Игнатьев, Г.А. Кринари и др. относят ее к нижнеказанским образованиям (бугульминский горизонт). В практике нефтепоисковых работ, геологической литературе и доку­ментации вместо бугульминского горизонта (нижнеказанский подъярус) прочно закреплено название «песчаной» (ашальчинской) пачки шешмин­ского горизонта уфимского яруса. В соответствии с этими замечаниями дано описание битумоносных комплексов.

Распределение скоплений битумов в пермском разрезе контроли­руется, в первую очередь, распространением покрышек и пород-коллек­торов. К основным критериям качества покрышек относятся: их мощ­ность, монолитность, литологический состав и площадная выдержанность. С учетом этих параметров в пермских отложениях могут быть выделены экранирующие покрышки регионального, зональ­ного и локального типов. К первому типу покрышек относится гидрохи­мическая толща кунгурского яруса, развитая в восточных районах Волго-Уральской провинции. Зональные покрышки представлены глинистыми, сульфатно-карбонатиоглинистыми и мергелисто-глинис­тыми пачками уфимского, казанского и татарского возрастов. Толщина их изменяется от 5-25 до 100 и более метров, что обеспечивало доста­точно надежное экранирование скоплений битумов. Зональные покрыш­ки распространены обычно на площади одной или нескольких структур второго порядка или на части структуры первого порядка.

Локальные покрышки развиты на ограниченных участках (в пре­делах одной или нескольких залежей). Они менее монолитны, мало­мощны (толщина их 1-5 м) и сложены сульфатами, глинами, мергеля­ми, глинистыми карбонатами. Пласты-коллекторы битумоносных комплексов отличаются неоднородным строением, обусловленным раз­нообразием их литофациальных типов. Это является причиной невы­держанного и прерывистого характера распространения битумоносных горизонтов, в первую очередь, в казанских и нижнепермских отложе­ниях. Однако среди неоднородных пород казанского яруса иногда от­мечаются литологические коридоры, связанные с полосовидным раз­витием пористых песчаников и проницаемых карбонатов. Они расширяли масштабы горизонтального перемещения углеводородов и способствовали формированию зон битумонакопления.

С учетом сказанного и в зависимости от стратиграфической при­уроченности битумопроявлений, распределения типов покрышек и коллекторов, в разрезе пермских отложений выделяются четыре биту­моносных комплекса: нижнепермский карбонатный локально битумо-носный, уфимский терригенный зонально битумоносный, нижнеказан­ский терригенно-карбонатный зонально битумоносный и верхнеказанский карбонатно-терригенный зонально битумоносный.

Типы залежей природных битумов. В настоящее время отсутствуют общепризнанные классификации месторождений и залежей природных битумов. Хотя битумы и явля­ются продуктами гипергенного преобразования нефти, механический перенос классификации залежей из нефтяной геологии в битумную неприемлем в силу специфических условий образования и залегания скоплений битумов.

Локальные скопления битумов весьма многообразны по строению, морфологии и условиям формирования. Одна группа скоплений биту­мов контролируется ловушками или совокупностью ловушек, присущих нефтяным или газовым залежам и месторождениям, другая - зияющи­ми трещинами (жильные битумы), придающими им сходство с жильны­ми рудными залежами. Имеется также специфическая группа скопле­ний битумов, образовавшихся на современной или древней дневной поверхности за счет излияний нефти.

Совершенно не типичен для скоплений нефти и газа и ряд пласто­вых залежей битумов, связанных с моноклинальными или синклиналь­ными тектоническими элементами.

Предложено несколько классификаций скоплений битумов, одни из которых касаются нефте- и битумопроявлений (Н.Б. Вассоевич, Н.А. Еременко, СП. Максимов и др.), другие - месторождений и залежей битумов (Н.С. Шатский, В.А. Успенский, О.А. Радченко, P.M. Гисматуллин и др.).

По условиям образования, геологическому строению, морфоло­гии, размерам и горнотехническим параметрам залежи битумов под­разделяют на три типа -пластовый, жильный и покровных излияний.

Пластовые залежи, в которых битумы насыщают породы-коллек­торы, разделяются на скопления региональные и локальные. Первые, формируясь при миграции нефти в коллекторах, находящихся в зоне гипергенеза, образуют крупные поля или протяженные линейные зоны. Битумные поля таких скоплений выходят за пределы отдельных струк­тур-ловушек.

С залежами регионального подтипа связаны, как правило, наибо­лее значительные ресурсы природных битумов. Пласты битумоносных пород таких залежей, имеющие нередко мощность до нескольких де­сятков метров, на больших площадях залегают в поверхностных усло­виях, в связи с чем в значительной своей части благоприятны для экс­плуатации открытым способом.

Пластовые залежи локального подтипа формируются вследствие разрушения ранее образованных скоплений нефти при их выводе в зону гипергенеза. Такие залежи контролируются структурами, аналогичны­ми нефтеносным.

Значительно меньше по размерам и запасам в сравнении с пласто­выми скоплениями битумов залежи покровных излияний. Образуясь при миграции нефти на поверхность по ослабленным зонам и при ис­течении нефти из обнаженных головных частей пластов нефтеносных пород, залежи покровных излияний характеризуются, как правило, высоким содержанием битума, достигающим 20-30%, иногда и более .

Жильные залежи битумов контролируются двумя подтипами зия­ющих трещин — локальными тектоническими нарушениями и регио­нальными. Первые из них возникают в результате или роста структур второго и третьего поряд­ков при блоковых движениях фундамента или диапировой складчато­сти под действием течения пластичных масс солей или глин. К регио­нальному подтипу относится группа жил оперения, возникающих при региональных тектонических движениях.

В Республике Татарстан почти все скопления битумов относятся к залежам пластового локального подтипа. Очень редко встречаются покровные излияния, наиболее известное из которых - Нижне-Кармальское. Залежи битумов жильного типа в республике отсутствуют. Основные факторы, обусловливающие образование различных скоплений углеводородов, - структурный и литологический. Несмот­ря на сложные условия формирования и значительные изменения под влиянием гипергенных процессов, многие залежи природных битумов сохранили основные черты сходства с первичными залежами нефти, включая зависимость их строения от типа природного резервуара и приуроченность к определенным ловушкам. Поэтому залежами при­родных битумов следует считать их естественные локальные скопле­ния в ловушках, сложенных пористо-проницаемыми и трещиноваты­ми коллекторами, перекрытых покрышками. Пространственное распределение одиночных залежей и их ассоци­аций контролируется структурным фактором, распространением коллек­торов, покрышек, трещиноватостью пород, гипсометрическим положе­нием ловушек и т.д. Наиболее выражены структурный и литологический факторы. Так, среди разведанных и выявленных залежей (битумоскоплений) уфимского комплекса 75% от их числа приурочено к положи­тельным структурным формам и лишь 25% (по предварительным дан­ным) четко не связаны с локальными поднятиями. В менее разведанных отложениях казанского яруса 84% залежей (битумоскоплений) связано со сводами и склонами поднятий, 16% залежей (по неполным данным) прямо не связаны с положительными структурами. В плане уточнения литологического фактора могут быть выделе­ны две группы залежей: относительно простого и сложного строения. Первые из них связаны с однородными пластовыми резервуарами с хорошо выраженными емкостно-фильтрационными свойствами пород. Пласты-коллекторы характеризуются высокой битумонасыщенностью (более 4% вес), а условия залегания их наиболее близки к нефтяным залежам, что обусловлено наследованием основных черт нефтяных палеоскоплений, на месте которых в результате гипергенного преоб­разования нефти возникли залежи битумов. К этой группе относится подавляющее число разведанных и выявленных залежей (битумоскоплений) в уфимском комплексе, а также часть изученных залежей верх­не- и нижнеказанского подъярусов, связанных с песчаниками или од­нородными карбонатными породами.

Залежи (битумоскопления) сложного строения отличаются нео­днородным составом коллекторов, широкими вариациями их емкостно-фильтрационных параметров, неравномерным распределением би­тумов, резко изменчивой толщиной битумонасыщенных пластов и т.д. Эти залежи (битумоскопления) часто лишены четкого структурного контроля и им свойственна значительно меньшая концентрация биту­мов при неравномерном их распределении по площади и разрезу. Ши­роко распространены подобные битумоскопления, по-видимому, в ка­занском ярусе. В значительно меньшей степени они характерны для битумоносных пород уфимского комплекса.

Учитывая характер строения природного резервуара, содержаще­го битумы, подавляющая часть залежей (битумоскоплений) республи­ки может быть отнесена, как уже отмечалось, к пластовому локально­му подтипу. В зависимости от морфологического типа ловушек, контролирующих залежи, выделяются следующие группы: сводовые, сводово-массивные, структурно-литологические залежи. Останцы бы­лых залежей битумов, разрушенных в зоне гипергенеза, условно отне­сены к группе «гнездовых» битумоскоплений. Все пластовые скопле­ния битумов, не имеющие четкого структурного контроля и расположенные на моноклиналях и склонах террас, могут быть выде­лены в группу линзовидных залежей. Они приурочены к небольшим линзам пористо-проницаемых пород, заключенных среди плотных кар­бонатных или терригенных толщ.

По генезису структурных элементов, контролирующих пермские углеводороды в Татарстане, основные типы зон накопления пласто­вых залежей тяжелых нефтей и природных битумов, в соответствии с классификацией зон нефтегазонакопления В.Б. Оленина (1974 г.), сле­дующие:

- идиоморфного складкообразования, платформенные поднятия;

- валы и вершины сводов флексурных валов, пример — месторожде­ния Улеминской валообразной структуры, состоящей из локальных поднятий;

- седиментационные (русловые и дельтовые тела, бары), место­рождения западного склона Южно-Татарского свода и Сокско-Шешминской системы валов;

- денудационные (трещиноватые, кавернозные участки под по­верхностью размыва), скопления сакмарского возраста.

Группа залежей битумов уфимского комплекса. Среди наиболее значимых в республике для промышленного ос­воения скоплений битумов уфимского комплекса выделяются по ха­рактеру распространения битумов по площади залежи и по разрезу пласта-коллектора, а также особенности контакта порода-битум или вода-битум (ВБК) три главнейшие подгруппы залежей: 1) структурно-литологическая; 2) массивная; 3) гнездовая.

Залежи структурно-литологической подгруппы контролируются поднятиями по кровле уфимской песчаной пачки и ограничиваются по площади зонами выклинивания битумоносного песчаника или грани­цами его литолого-фациального замещения - песчаниками уплотнен­ными с глинистым или карбонатно-гипсовым цементом. ВБК на этих залежах прослеживается лишь на крыльях поднятий, а на остальной части залежи фиксируется контакт порода-битум. Уменьшение содер­жания битума с приближением к подошве залежи связано с ухудшени­ем коллекторских свойств песчаников, содержащих битумы, как за счет увеличения количества цемента в них, так и за счет характера упаков­ки их зерен. Подобное ухудшение коллекторских свойств песчаников отмечается на разных уровнях залежи, но особенно типично оно для подошвенной ее части.

Примерами структурно-литологической подгруппы являются такие залежи и битумоскопления, как Северо-Ашальчинская, Ашальчинская, Южно-Ашальчинская, Студено-Ключевская, Восточно-Чумачкинская, Каменская, Кармалинская и др.  Харак­терно, что подошва Олимпиадовской и Утямышской залежей повторяет рельеф пачки, подстилающей битумоносный пласт, и рельеф кровли вмещающей песчаной пачки, что подтверждает структурно-литологический подтип залежи особенно наглядно.

Залежи массивной подгруппы приурочены к песчаным куполам и купольным частям поднятий и довольно часто являются литологически экранированными за счет литолого-фациального замещения песча­ников на уплотненные их разности с ухудшенными коллекторскими свойствами. Массивные залежи могут подстилаться водой. Однако между подошвой битумной залежи и водонасыщенной частью пласта-коллектора может залегать прослой уплотненных песчаников различ­ной толщины. К данным скоплениям относятся следующие залежи и битумоскопления: Дальнеивановская, Весенняя, Северо-Кармалинская, Правобережная, Южно-Кармальская, Жаркая, Клубничная, Южно-Гря-динская и др. Между пер­вой и второй подгруппами залежей отмечены взаимные переходы, обус­ловленные изменчивостью литолого-фациального состава пород-коллекторов, характером изменения эффективной толщины пес­чаной пачки и структурным планом уфимской поверхности.

Залежи гнездовые характеризуются отсутствием четкой структур­ной привязки: они могут находиться на склонах поднятий, в их перик-линальных частях и характеризоваться относительно небольшими по площади размерами. Висячий и лежачий края залежей находятся на разных гипсометрических уровнях. ВБК в их пределах может отсут­ствовать, тогда залежи оказываются запечатанными. Форма залежей гнездового облика также во многом определяется литологическим фак­тором - выклиниванием битумоносного песчаника, неоднородностью состава песчаников. Основные особенности их формирования обуслов­лены гипергенными процессами. К ним относятся такие залежи и би­тумоскопления, как Юлтимировская, Сугушлинская, Петропавловская и др.

6