Нефтебитумопроявления в надкунгурских отложениях северо-восточных районов Волгоуральской нефтегазоносной провинции

Случайные находки «нефтяных ключей» в Прикамье известны с XVIII в. Знаменитый горный деятель, управляющий уральскими заводами Вильгельм де Геннин в своем труде «Описание уральских и сибирских заводов» упоминал, что «при реке Вишере в горе находитца в подобие густого дехтя, или яко невть...». В конце XIX в. геолог А.А. Краснопольский обнаружил признаки нефтеносности пород в виде «смолистых включений и натеков» в районе села Хохловка и на реке Косьва у деревни Губаха.

Изученность надкунгурских отложений в Пермском крае связана с рудопроявлениями меди в уфимской (шешминская свита) и верхнебиармийской красноцветных толщах. Геологические, а затем и геофизические исследования активизировались в 30-е гг. ХХ в. и благодаря открытию в Верхнечусовских Городках, а затем и в Краснокамске ме- сторождений нефти. Структурное и структурно-параметрическое бурение в регионе осуществлялось с конца 40-х гг. Средняя глубина скважин составляла около 450 м. В результате был изучен разрез пермских отложений, но основное внимание уделялось нижнепермским образованиям под кунгурской эвапоритовой толщей. Многие исследования 1950-х гг. были посвящены отложениям верхней перми в связи с их меденосно-стью.

В рамках целевого изучения нефтегазоносности пермских отложений на территории Пермского края ранее неоднократно проводились аналитические обобщения. Наиболее полная оценка нефтебитумопрояв-лений дана для нижнепермских отложений. Она представлена в геологических отчетах ПермНИПИнефть с 1977 по 2007 г., выполненных под руководством Е.И. Болотова и

В.З. Хурсика, а также в диссертационных и опубликованных работах Л.А. Корневой (1970); А.А. Оборина и В.Б. Красильникова (1973), и др. Вместе с тем нефтебитумопро-явления в уфимских отложениях довольно часто отмечаются в разрезах структурнопоисковых скважин. Естественно, что в надкунгурских отложениях встречается значительно меньшее число нефтепроявлений, поскольку они подвергались длительному и активному воздействию экзогенных геологических факторов, уничтоживших основную часть скоплений и залежей углеводородов. Свидетельством существования таких залежей являются непромышленные скопления тяжелой окисленной нефти (Шаронов, 1971). Кроме того, уфимские отложения на большей части изучаемой территории отделяются от нижнепермского нефтегазоносного комплекса кунгурским региональным флюидоупором (гидрохимическая свита).

Нефтебитумопроявления в уфимском ярусе отмечены в соликамском горизонте и, значительно реже, в шешминских отложениях. Все они установлены только над зонами развития сульфатно-карбонатного (сульфатно-доломитового) и доломитового типов разреза кунгурского регионального флюидо-упора (Оборин, Хурсик, 1973).

Ареалы развития нефтебитумопроявлений в соликамских и шешминских отложениях представлены на рисунке.

В Пермском крае битумопроявления в соликамских отложениях обнаружены на Чер-дынской площади в виде рассеянных битумов, загустевшей нефти, выпотов на глубинах 54-110 м. Значительная битуминозность установлена в соликамском горизонте в скв. 1 Елмач-Парминской площади (Вычегодский прогиб). Толщина битумосодержащего пласта, представленного трещиноватыми известняками, здесь достигает 8,1 м. По элементному составу битумы соликамских пород из шурфов представляют тяжелые фракции нефти - они близки к нефтяным смолам и высокосернистым нефтям (содержание углеводородов до 83,8 %). Обильные битумо-проявления на данной площади могут быть связаны с разрушенным месторождением нефти.

На территории Башкирского свода биту-мопроявления в соликамских отложениях установлены на Аптугайской, Гожанской, Куедино-Чернушинской, Куединской, Москудьинской, Таныпской площадях. По имеющимся сведениям, здесь наблюдали примазки битума. На Таныпской и Тюйской площадях отмечено наличие нефтяного запаха. В шешминских отложениях Башкирского свода признаков нефтебитумопроявле-ний не обнаружено.

Ареалы развития нефтебитумопроявлений в соликамских и шешминских отложениях

В Куединской зоне отмечаются несколько полей скоплений битумов в соликамско-кунгурских отложениях. Глубина залегания соликамских битумоносных пород составляет 205-504 м, кунгурских – 227-576 м. Общая битумонасыщенная мощность соликамских и кунгурских толщ равна 4-9 м, реже до 16 м. Все скопления располагаются в пониженных частях структур и совершенно отсутствуют на сводах. Суммарная площадь полей составляет 143,3 км2, а объем битумонасыщенных пород оценивается в 0.991 км3. В Москудьинской зоне нефтебитумонакопле- ния битумное поле площадью 12 км2 выявлено в прогибе между Савинским и Кит-рюмским поднятиями. По данным Е.И. Болотова (1979), тип залежей битумоскоплений пластово-сводовый и структурно-литологичес-кий, а насыщение пятнистое и каверново-трещинное.

Для Пермского свода также характерны значительные участки нефтебитумопроявле-ний в уфимских отложениях. Так, на Краснокамской площади глубина залегания битумоносных пород соликамского возраста изменяется от 79,2 (скв. К-7) до 142 м (скв. К-16). Незначительные битумопроявления встречены в соликамских отложениях Лоба-новской площади. На Яринской площади при проходке шешминских доломитов скважиной К-12 в инт. 104,9-115,35 м отмечались примазки битума по керну.

На Ключевской площади (Бабкинская седловина) в скв. 1591-с в инт. 313,9-315,7 м поднят песчаник с запахом нефти, а в скв. 1595-с соликамские известняки содержат корочки битума.

Единичные битумопроявления отмечены в соликамских отложениях Висимской моноклинали (Березовская и Таманская площади), Юрюзано-Сылвенской депрессии (Во-сточно-Голубятская и Елкинская площади), Ракшинской седловины (Осетровская площадь).

В Верхнекамской впадине на площадях Пермского края нефтебитумоносностью характеризуются только соликамские отложения. На Пантелеевской площади отмечены доломиты и ангидриты, реже известняки с примазками нефти и битума, залегающие на глубинах от 234 (скв.6) до 472,85 м (скв.13). Эти же литотипы пород битумоносны на Шалымской площади в интервале от 375,3 (скв. 76) до 483.5 м (скв.86). В шешминских отложениях Верхнекамской впадины биту-мопроявления не зафиксированы.

Л.А. Корнева (1970) отмечает, что незначительные нефтепроявления встречены в обнажениях шешминского горизонта у д. Яри-но, в скважинах Добрянско-Полуденско-Васильевской, Лобановской, Краснокамской, Куедино-Чернушинской, Павловской, Гожа-но-Быркинской, Дубовогорской и Красноярской площадей. На Нытвенской площади на глубине 200 м и на Гожанском месторожде- нии в керне обнаружены отдельные участки красноцветного песчаника шешминского возраста, пропитанные нефтью, и включения нефти в кавернах известняка соликамского горизонта. Мощность неравномерно нефтенасыщенных пород составляет от 5,6 до 40 м, характер залежей – линзовидный. Нефти тяжелые (плотность 0.99 г/см3), сернистые. По характеру нефтебитумопроявле-ний в соликамских отложениях доминируют примазки нефти и проявления битума.

Газопроявления в уфимском ярусе известны в Предуральском прогибе на Шум-ковской площади, где в интервале глубин 56119 м отмечены значительные выделения углеводородных газов с содержанием метана до 60 % (Корнева, 1970), а также на Краснокамском месторождении и Нытвенской площади.

На территории Башкирского и СевероТатарского сводов, Верхнекамской впадины и Бабкинской седловины средние суммарные мощности нефтебитумопроявлений уфимских отложений равны приблизительно 4 м. Небольшие отклонения получены для площадей Висимской моноклинали и Пермского свода – 3 и 5 м, соответственно. Максимальные значения отмечены на территории Юрюзано-Сылвенской депрессии – 15 м. Для остальной территории, где вскрыты уфимские отложения, величины суммарной мощности нефтебитумопроявлений (в диапазоне 25-75 процентилей) имеют еще меньшие значения – от 1 до 7,5 м.

Фильтрационно-емкостные свойства нефтебитумонасыщенных пород уфимских отложений не изучались. В связи с этим, проводя условную аналогию с породами кунгурского яруса, можно предположить такую же высокую неоднородность свойств этих отложений с абсолютной доминантой низких значений пористости и проницаемости.

Данные о геохимических исследованиях пород уфимских отложений имеются только по разрезу скв. 5367 Таманской площади, где были исследованы образцы из соликамской известняково-глинистой толщи. Битумы этой части разреза сильно окислены, концентрация общего органического вещества в породах равномерно незначительная (0.02-0.3 %) (Оборин, Хурсик, 1973).

По мнению И.Х. Абрикосова, несмотря на единичные факты нефтебитумопроявлений, высокая раскрытость уфимских отложений исключает обнаружение в них промышленных скоплений нефти и газа (Абрикосов, 1963).

Для территорий Удмуртской Республики и Кировской области специальные обобщающие работы по изучению нефтегазоносности пермских отложений не проводились. Основным источником информации по этим регионам являются первичные материалы описания разрезов на площадях бурения структурно-поисковых скважин. Часто нефтебитумопроявления в надкунгурских толщах выявить невозможно из-за проходки верхне-среднепермских отложений без отбора керна. Установлено, что битумопроявле-ния в соликамских отложениях отмечены только в юго-восточных районах Удмуртии на территории Верхнекамской впадины (рисунок), на Ижболдинской, Камской, Киясов-ской, Опаринской, Каракулинской, ЮгоВосточной площадях. Здесь нефтебитумо-проявления связаны с пластом мелкозернистого кавернозного известняка мощностью 10-12 м.

На приграничной с Удмуртской Республикой территории Татарстана ареал нефте-битумопроявлений имеет продолжение в виде Кучуковской битумоносной зоны на стыке Южно-Татарского и Северо-Татарского сводов. Участок приурочен к северовосточному окончанию Прикамского разлома. В указанной зоне установлены довольно многочисленные, но слабые (редко средние) признаки битумоносности в кунгурско-соликамских отложениях. Указанная зона отнесена к категории малоперспективных земель (Хисамов, Гатиятуллин и др., 2007). По известным фактам нефтебитумопроявле-ний авторами предлагается выделить Кучу-ковско-Каракулинскую битумоносную зону (рисунок). Поля нефтебитумопроявлений в известняках, реже доломитах и ангидритах уфимского яруса приурочены к локальным поднятиям.

Густая нефть содержится в кавернах и порах известняков Ижболдинской площади, мощность нефтенасыщенных толщ не превышает 1,3 м. На Каракулинской площади мощность нефтенасыщенных карбонатов со- ликамского горизонта достигает 4.4 м (скв. 4809). На Опаринской площади нефтебиту-мопроявления представлены заполнением трещин в известняках и ангидритах глинисто-битуминозным материалом. В скв. 3811 на этой же площади мощность доломитов с признаками нефти составляет 3,3 м. На Камской площади известняки с запахом битума мощностью 6,5 м встречены в скв. 1138. На Красноборской и Бимской площадях при проведении структурного бурения нефте-проявления отмечались в соликамских отложениях.

Ареалы развития нефтебитумопроявлений в уфимских отложениях Кучуковско-Каракулинской зоны, по-видимому, могут смыкаться с Куединской зоной нефтебиту-монакопления на северной части Башкирского свода. Не исключается их развитие и в южном направлении.

Нефтебитумопроявления в средневерхнепермских отложениях отмечены только в единичных случаях. В.И. Игнатьев, анализируя условия формирования средневерхнепермских образований Удмуртии и востока Татарстана, отмечает, что «на этой территории битумы в казанских отложениях встречаются редко и в незначительных количествах» (1976). В отложениях татарского яруса на исследуемых территориях нефтебиту-мопроявления не зафиксированы. В районе Голюшурмы (Удмуртская Республика) в нижнеказанском подъярусе обнаружены прослои горючих сланцев (Шаронов, 1971).

В районе г. Воткинска (юг Верхнекамской впадины) при проведении поисковых работ на сырье для производства строительных материалов в песчаниковом цементе конгломератов казанского возраста в скв. 1559Д в интервале 83,72-83,82 м были отмечены единичные гнездообразные выделения битума размером до 16 мм. Более мелкие (1 мм) линзообразные выделения битума отмечены на этой же площади в казанских песчаниках в инт. 115,7-115,9 м (скв. 1566Д). Суммарные мощности нефтебитумопроявлений для казанских отложений Верхнекамской впадины составляют не более 0,2 м.

На территории Кукморского выступа Северо-Татарского свода в средней части казанского яруса по косвенным геофизическим данным отмечается неравномерное распро- странение коллекторов с низкими фильтрационно-емкостными показателями и незначительными единичными битумопроявлени-ями в песчано-алевролитовых пластах. По этой причине отложения средней и верхней перми на данной территории в плане промышленной нефтегазобитумоносности оцениваются как бесперспективные (Хисамов, Гатиятуллин и др., 2007). В западном направлении на Северо-Татарском своде нефтепроявления в уфимских и вышележащих отложениях не установлены.

На территории Кировской области в 6080-е гг. ХХ в. в пределах Вятско-Камского междуречья проводилась крупномасштабная съемка с целью установления геологогеохимических закономерностей распространения медепроявлений в отложениях казанского яруса. К сожалению, нефтебитумо-проявления в отложениях средней и верхней перми при детальном описании разрезов не учитывались.

Современная степень изученности нефтегазоносности пермских отложений позволяет сформулировать основные принципы формирования установленных скоплений нефти и битума.

• 1.    Нефтебитумоносность кунгурских и уфимских (соликамских) отложений должна рассматриваться как единая система.

• 2.    Доминирует вертикальная миграция УВ при переформировании залежей в девонских и каменноугольных отложениях.

• 3.    Характерен дискретный пространственно-временной характер вертикальной миграции: прерывистый темп процесса и зонально-локальная активизация по площади.

• 4.    Отсутствует значимая латеральная миграция по пластам-коллекторам кунгурских и уфимских отложений. Латеральная миграция ограничена первыми сотнями метров за счет литолого-фациальных условий пластов-коллекторов.

• 5.    Время формирования – от поздней перми до мезокайнозоя.

• 6.    Условно могут быть выделено четыре фазы формирования битумоносности

надкунгурских отложений: I фаза – начало перестройки структурного плана (поздняя пермь), переформирование месторождений в основных нефтегазоносных комплексах региона, активизация зон повышенной вертикальной проницаемости; II фаза – начало дискретной пространственно-временной миграции по зонам активизированной вертикальной трещиноватости; III фаза – достижение углеводородами кунгурских отложений, заполнение коллектора в пределах локальной зоны, формирование небольших скоплений со структурно-литологическим типом экранирования и миграция «избыточных» УВ из кунгурских скоплений в вышележащий соликамский доломитовый коллектор с формированием локальных скоплений; IV фаза – гипергенные преобразования скоплений УВ и разрушение залежей.

В заключение следует отметить, что нефтебитумопроявления в уфимских отложениях могут рассматриваться как проявление верхней границы нефтегазоносности палеозойского разреза на северо-востоке Волго-Уральской НГП.