Анализ развития рифей-вендских отложений северо-восточной части Волго-Уральской НГП в связи с их нефтегазоносностью

Протерозойские отложения как в России, так за рубежом (Adams, 1996), все чаще включаются в геологоразведочные работы в связи с открытием значительного числа залежей нефти, газов и газоконденсатов.

В Волго-Уральской провинции рифей-вендские осадочные образования входят в число наиболее интересных и перспек- тивных объектов среди малоизученных комплексов.

В северо-восточной части ВолгоУральской НГП (Пермский край, Удмуртская Республика) верхнепротерозойский комплекс мощностью до 8-10 км в тектоническом отношении занимает северную часть рифейского Камско-Бельского авлакогена и вендские Верхнекамскую впадину и Сарапульско-Яныбаевскую седловину (Белоконь, 2001; Алиев, 1977; Башкова,

Рифейские терригенно-карбонатные отложения мощностью от нескольких сот метров до 8-9 км на юге Пермского края и юго-востоке Республики Удмуртия выделяются в составе нижнего рифея, локально развитого среднего рифея на юге Пермского края и дислоцированного верхнего рифея в северо-восточной части Пермского края. Вендский терригенный комплекс на исследуемой территории представлен преимущественно верхним отделом мощностью от нескольких сотен метров до 2,5-3 км в северо-восточных районах Пермского края (Башкова, 2009; Карасёва (Белоконь), 2005).

Методика работ

В результате обобщения большого объема фактического материала и создания баз данных по додевонским разрезам скважин северо-восточной части Волго-Урала проанализированы генерационные возможности рифейских и вендских отложений и выделены нефтегазоматеринские породы (НГМП) по результатам лабораторно-аналитических исследований более 500 образцов по 250 скважинам Пермского края и Удмуртской Республики. В качестве ключевых показателей, которые в комплексном изучении позволяют выделить и охарактеризовать основные нефтегазоматеринские породы в каждом стратиграфическом подразделении рифея и венда, использованы следующие:

• -    литологический состав пород - повышенная глинистость терригенных и карбонатных разрезов;

• -    мощность комплекса и доля нефтегазоматеринских пород в свите;

• -    условия осадконакопления и диагенеза - преимущественно морской генезис;

• -    равномерное устойчивое прогибание, слабовосстановительные и восстановительные обстановки для накопления органического вещества (ОВ);

• -    тип, количественное содержание органического вещества более 0,15 % и нерастворимого остатка более 30 %;

• -    тип и содержание хлороформенного битумоида от 0,001 % и выше;

• -    битуминозность пород;

• -    степень катагенетической преобразованности ОВ пород.

Анализ литолого-фациальных и ката-генетических условий для стратиграфических подразделений выполнен с учетом ранее проведенных геолого-геофизических и геохимических исследований и общепринятых представлений об условиях формирования и накопления отложений в этих комплексах (Балашова, 1982; Башкова, 2006, 2012; Белоконь, 1991,

2001, 2005; Алиев, 1977; Кутуков, 1984).

Результаты

В рифейском комплексе установлено широкое развитие НГМП практически на всех стратиграфических уровнях, за исключением тюрюшевской свиты, прикамской подсерии нижнего рифея и тукаев-ской свиты среднего рифея из-за преобладания песчаников (рис. 1). К материнским породам отнесены аргиллиты, глинистые доломиты, глинистые известняки, алевролиты, мергели с содержанием рассеянной органики не менее 0,15 % (Башкова, 2009; Ларская, 1983). Большинство НГМП с содержаниями Сорг до 0,8-0,9 % и Бхл до 0,118 % выявлено в калтасинской свите в прибортовых и приосевых зонах Камско-Бельского авлакогена. Благодаря микропетрографическим исследованиям в породах рифея обнаружены собственно сапропелевое рассеянное ОВ и сингенетичные     битумоиды,     что свидетельствует о развитии процессов генерации УВ.

Наиболее благоприятные условия осадконакопления, геохимические слабовосстановительные и восстановительные фации для накопления ОВ и формирования НГМП возникали в нижнерифейском комплексе, а точнее, в калтасинской свите. Катагенетические условия благоприятны для генерации нефтяных и газовых УВ в рифейском комплексе (МК1-АК1).

ЯЭШНвН®’ ^З'Е^’ЕЭ1""""'*’^*^1’^11

Рис. 1. Сводный геолого-геохимический разрез рифейских отложений: 1 – известняки; 2 – глинистые известняки; 3 – мергели; 4 – доломиты; 5 – глинистые доломиты; 6 – песчаники; 7 – алевролиты; 8 – аргиллиты; 9 – гравелиты и конгломераты; 10 – брекчии; 11 – нефтепроявления в терригенных отложениях; 12 – нефтепроявления в карбонатных отложениях; 13 – битумопроявления в терри- генных отложениях; 14 – битумопроявления в карбонатных отложениях; 15 – газопроявления и повышенные газопоказания в терригенных отложениях; 16 – газопроявления и повышенные газопоказания в карбонатных отложениях

В рифейском комплексе залежей УВ пока не установлено, но нефтегазопрояв-ления зафиксированы на различных стратиграфических уровнях: в прикамской подсерии (Соколовская, Сивинская площади), калтасинской свите (Верещагинская, Очерская, Бедряжская и другие площади) нижнего рифея; гожанской (ту-каевской) свите (Батырбайская, Танып-ская площади) среднего рифея.

Коллекторы выявлены как в терригенных, так и в карбонатных отложениях. В карбонатных породах рифея развиты вторичные, трещиноватые и кавернозные коллекторы.

В вендском комплексе (рис. 2) также выявлено широкое развитие НГМП, формирование которых происходило преимущественно в окислительных и слабовосстановительных геохимических обстановках. По результатам геохимических исследований НГМП в разрезе венда содержат достаточно высокие концентрации Сорг (до 0,93 %) и Бхл (до 0,235 %). Однако микропетрографические исследования в образцах вендских пород выявили перемещенное ОВ и эпигенетичные битумо-иды, что говорит о развитии в основном процессов миграции в венде. Рассеянное сапропелевое ОВ содержит невысокие концентрации и приурочено в основном к границе рифея и венда. Зоны с повышенной битуминозностью приурочены к областям аккумуляции УВ. Степень катагенеза ОВ вендских отложений благоприятна для развития только процессов нефте-генерации (МК1-МК2).

Коллекторами в вендском комплексе являются пласты песчано-алевролитовых пород, имеющие региональное распространение (пласты VVI, VV, VIV, VIII, VII, VI). Наибольшие перспективы и региональное развитие имеют пласты в кык-винской свите венда, к которым приуро- чено большое число нефтегазо-проявлений.

Ils	•	Литологическая колонка	2 2	НМП	Коллекторы	Нефте-газопроявления	Катагенез	Условия диагенеза
л 5 ь л			0-760		V,		мк,ж	о,св„ в
		Г Т-Т-г 1^1^			V„
		...Т.П,..ГП... 1 )'"'Г 1 Тч^Тр -г ■РОГ
		горл
		-. Т- Р . Т Р -
А L а			0-240		V„.			О,СВ
		IWW
		PT i-T4
^ я h А		—	0-700			I II.	мк-мк.	о,св
		1-1-1-о
Я Я □ и		—	0430		V.	II 1	МК-МК,	СВ
		_ — — — —
		ггттг
		■AVA				114
й S 2 и д И о Й			0-300			□ □	мк,-мк;	о,св
		■ГГ1-Г
					V,
		aa'a
		.wV.yl.				III

Нд^й.дщ.д, Z3 ‘ H’ESJ'i'i'i'O"^'^1*1®" Рис. 2. Сводный геолого-геохимический разрез вендских отложений: 1 – известняки; 2 – глинистые известняки; 3 – мергели; 4 – доломиты; 5 – глинистые доломиты; 6 – песчаники; 7 – алевролиты; 8 – аргиллиты; 9 – гравелиты и конгломераты; 10 – брекчии; 11 – нефтепроявления в терригенных отложени- ях; 12 – нефтепроявления в карбонатных отложениях; 13 – битумопроявления в терригенных отложениях; 14 – битумопроявле-ния в карбонатных отложениях;15 – газопроявления и повышенные газопоказания в терригенных отложениях; 16 – газопроявления и повышенные газопоказания в карбонатных отложениях; 17 – залежь нефти; 18 – притоки нефти

В Пермском крае залежи тяжелой нефти выявлены в песчаниках кыквин-ской свиты на Соколовской, Сивинской, Верещагинской площадях, в Удмуртской Республике подсчитаны запасы нефтяных залежей в вендских терригенных отложениях на Шарканском и Тыловайском месторождениях.

В рифейском комплексе основные зоны развития НГМП и нефтегазопроявлений приурочены к западной прибортовой и приосевой зоне Камско-Бельского авлакогена и связаны с нижнерифейскими образованиями, а также выделяются локальными участками в северо-восточных районах Пермского края – в Предтиманском прогибе в зоне развития верхнерифейских пород (рис. 3).

В вендском комплексе (рис.4) зоны развития нефтегазоматеринских пород и нефтегазобитумоносности выделяются в западной и южной частях Верхнекамской впадины и связаны, как и в рифейском комплексе с развитием Камско-Бельского авлакогена. Обширные области распространения материнских пород на севере Верхнекамской впадины не сопровождаются нефтегазобитумопроявлениями.

Выводы

• 1.    В рифейских и вендских отложениях севера Волго-Уральской НГП выявлены НГМП различной продуктивности и с различным фазовым составом генерируемых углеводородов. Если в вендских материнских породах могла генерироваться только нефть, то в рифейских – нефть, газ и газоконденсат.

• 2.    Зональность развития нефтегазоби- ринских пород, что свидетельствует об их тумопроявлений в рифейских отложениях генетической связи.

• 4.    Полученные данные подтверждают наиболее важную роль рифейских материнских пород в генерации УВ в протерозое и указывают на возможную вертикальную миграцию нефти в вендские образования.

• 5.    Преобладание выявленных залежей нефти в северной и северо-западной бортовых зонах Камско-Бельского рифейско-го авлакогена, возможно, связано с первоначальной миграцией из внутренних зон.

Рис. 3. Cхема расположения зон нефтематеринских пород и нефтегазобитумопроявлений в рифейских отложениях северо-восточной части Волго-Уральской НГП

Рис. 4. Схема расположения зон нефтематеринских пород и нефтегазобитумопроявлений в вендских отложениях в северо-восточной части Волго-Уральской НГП

совпадает с зонами развития в них мате-     3. Зоны развития нефтегазобитумопро- явлений в вендских отложениях тяготеют к районам Камско-Бельского авлакогена, в котором преобладают рифейские материнские породы. Области развития только вендских отложений на севере Верхнекамской впадины, несмотря на выявление материнских пород, не содержат нефтега-зобитумопроявлений.