Высокоуглеродистые карбонатно-кремнистые отложения доманикового типа как объект наращивания ресурсной базы углеводородов в центральной части южно-татарского свода

Автор: Афлятунов Р.Р., Бачков А.П., Веденина Н.Г., Войтович С.Е., Чернышова Н.Г., Фортунатова Н.К., Канев А.С., Дахнова М.В., Петерсилье В.И., Можегова С.В.

Журнал: Геология нефти и газа.

Рубрика: Трудноизвлекаемые запасы и нетрадиционные источники УВ

Статья в выпуске: 6, 2022 года.

Бесплатный доступ

В результате многочисленных исследований отложений верхнего девона Волго-Уральской провинции и, в частности, Южно-Татарского свода были выделены свиты, содержащие углеродистые отложения доманикового типа, дана их послойная литологическая и геохимическая характеристика. Промышленная нефтеносность этих отложений установлена в разрезе залежи 444 Березовской площади, которая была рассмотрена в ФБУ «ГКЗ» и поставлена на Госбаланс. В 2018 г. при бурении эксплуатационной скв. 21159 на Северо-Альметьевской площади Ромашкинского месторождения в открытом стволе был получен приток нефти в интервале развития отложений доманикового типа мендымско-доманикового возраста. Затем в пилотном стволе скважины был отобран и исследован керн, выполнен широкий комплекс ГИС и в горизонтальном стволе длиной 318 м после кислотного продавливания получен приток нефти 7,5 м3/сут. Результаты, полученные при изучении скважины, были рассмотрены совместно с ранее выполненными исследованиями нефтегазоносности пород доманикового типа на территории Татарстана. Приведены результаты исследований данных керна, ГИС и испытаний, сделаны выводы о перспективах отложений доманикового типа для прироста ресурсов и запасов с последующим освоением этих отложений на территории Татарстана и, в целом, в Волго-Уральской провинции

Еще

Волго-уральская провинция, отложения доманикового типа, трудноизвлекаемые запасы, камско-кинельская система прогибов, протяженные резервуары, комплексы конодонтов, геохимические исследования

Короткий адрес: https://sciup.org/14129963

IDR: 14129963   |   УДК: 553.98   |   DOI: 10.31087/0016-7894-2022-6-67-83

High-carbon carbonate-siliceous Domanik-type deposits: object of hydrocarbon resource base development in central part of south Tatarsky arch

Numerous studies of Upper Devonian deposits in the Volga-Urals Province and, in particular, in the South Tatarsky Arch, resulted in identification of formations containing carbonaceous domanik-type deposits and their layer-by-layer lithological and geochemical characteristics. Commercial oil content in these deposits was revealed in the column of 444 Pool in the Berezovsky area; it was approved by FSFI State Reserves Committee and put on the State Balance Sheet. In 2018, oil inflow from the interval of the Mendymsky-Domanikovy domanik-type deposits was obtained in open hole when drilling exploratory well #21159 in the North Altetievsky area of the Romashkinsky field. Core was later taken and studied, wide well logging was performed, and 7.5 m3/day oil inflow was obtained in 318 long horizontal sidetrack after acid pumping. Results of well studies were considered together with the previously conducted analysis of oil and gas bearing capacity of the domanik-type rocks in Tatarstan territory. The authors present the results of core studies, well logging and testing; they draw conclusions on the potential of the domanik-type deposits in the context of resources and reserves growth with further development of these deposits in Tatarstan territory in the Volga-Urals Province as a whole

Еще

Текст научной статьи Высокоуглеродистые карбонатно-кремнистые отложения доманикового типа как объект наращивания ресурсной базы углеводородов в центральной части южно-татарского свода

Перспективы наращивания ресурсной базы в Республике Татарстан связаны с освоением так называемых трудноизвлекаемых запасов и нетрадиционных источников УВ.

К нетрадиционным источникам УВ относятся отложения доманикового типа в составе средне-франско-турнейского комплекса, в которых за последние 10 лет ФБУ «ГКЗ» после проведения экспертизы поставила на Государственный баланс 4 месторождения в Оренбургской и Самарской областях и 2 месторождения в Республике Татарстан (Ромашкинское — залежи 444 и 570, Бавлинское). Запасы нетрадиционных залежей в Оренбургской и Самарской областях составляют (геологические/ извлекаемые), тыс. т: Троицкого месторождения — 516 177/15 485; Красногорского месторождения — 427 569/12 827; Лещевского месторождения — 976 291/101 534; Южно-Неприковского месторождения — 601 161/60 117. Общие суммарные геологические ресурсы перечисленных месторождений превышают 3 млрд т нефти [1].

Продуктивные отложения доманикового типа — это высокоуглеродистые карбонатно-кремнистые породы со сланцеватой текстурой, а также углеродистые брекчии, известняки и доломиты в количестве более 0,5 % ОВ. Выделение в разрезе пород доманикового типа по указанному критерию контролируется результатами прямых геохимических исследований керна и данными ГИС. Рассматриваемые отложения одновременно являются нефтематеринскими породами и источниками нетрадиционных УВ [2, 3].

Целенаправленное изучение верхнедевонских пород доманикового типа как нетрадиционных источников УВ, проведенное в последние годы коллективами исследователей разных организаций — института «ТатНИПИнефть» [4, 5], ФГБУ «ВНИГНИ» [1–3, 6–11], МГУ имени М.В. Ломоносова [12], АО «ВНИГРИ» [13, 14] и др. — позволило установить следующие их характерные признаки и свойства:

  • 1)    карбонатно-кремнистый состав отложений и низкое содержание (2–15 %) глинистых минералов, что дает основание не рассматривать эту формацию как «сланцевую»;

  • 2)    отсутствие традиционных пород-коллекторов;

  • 3)    отсутствие в этих отложениях корреляционной связи между пористостью и проницаемостью;

  • 4)    низкие значения проницаемости, не превышающие (0,01–0,1) · 10–3 мкм2;

  • 5)    наличие подвижных УВ в отложениях дома-никового типа, что определяется наличием зон или областей активной генерации УВ (по данным RockEval, значения Т max > 425°C).

Залежи нефти в отложениях доманикового типа, в отличие от традиционных, не контролируются структурным планом или локальными ловушками и не содержат подошвенных и законтурных вод. Резервуары, вмещающие эти залежи, имеют широкое площадное распространение, приурочены к нефтематеринским толщам, первично обогащенным ОВ, и носят название «протяженных» или «непрерывных» резервуаров (continuous reservoirs). Таким образом, целью региональных поисково-разведочных работ является выделение в разрезе и на площади комплекса отложений доманикового типа, который можно рассматривать как «непрерывный» резервуар, содержащий нефть, и в пределах которого должна проводиться оценка нелокализованных ресурсов УВ категории D1. Учитывая особенности залегания нефти в нетрадиционных резервуарах, при проведении поисковых работ в доманиковых отложениях нет необходимости выявлять локальные ловушки и проводить работы по подготовке их к поисковому бурению. Соответственно не надо оценивать ресурсы категорий Dл и D0. В случае положительного результата при поисковом бурении (получение притока нефти, подтверждающего наличие промышленного скопления УВ) на изученном лицензионном участке в границах прослеживания продуктивных пластов запасы оцениваются по категории С2. В качестве эффективной части разреза доманиковых продуктивных отложений рассматриваются интервалы углеродистых пород, содержащие подвижные УВ.

Доманиковые продуктивные отложения на территории Волго-Уральской нефтегазоносной провинции развиты в составе верхнедевон-турней-ского нефтегазоносного комплекса. Максимальный стратиграфический интервал их распространения во франских и фаменских отложениях характерен для разрезов осевых, прибортовых зон палеопрогибов Камско-Кинельской системы прогибов и внешних зон склонов палеосводов. По направлению к центральным частям палеосводов углеродистые отложения доманикового типа евлановского, ливенского горизонтов франского и фаменского ярусов

ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫЕ ЗАПАСЫ И НЕТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ УВ

последовательно замещаются карбонатами склонового и мелководного генезиса.

Результаты исследований

В 2017–2018 гг. авторами статьи были проведены исследования по актуализации стратиграфической схемы верхнего девона Волго-Уральского субрегиона. В результате этих работ, а также исследований доманикового комплекса были выделены свиты, содержащие углеродистые отложения дома-никового типа, дана их послойная литологическая и геохимическая характеристика, определен возраст этих отложений в различных структурно-фациальных зонах, выделены комплексы конодонтов, коррелируемых со стандартными конодонтовыми зонами, определен характер взаимоотношений свит с одновозрастными карбонатными отложениями (Унифицированная …, Фортунатова Н.К., Зайцева Е.Л., Кононова Л.И., 2018). В центральной части Волго-Уральской нефтегазоносной провинции отложения доманикового типа распространены в пределах следующих стратиграфических подразделений. Во франском ярусе (рис. 1–4) — в домани-ковом (семилукском) горизонте (доманиковая альметьевская, тлянчи-тамакская свиты) (см. рис. 1); в речицком (мендымском) горизонте (трудолюбов-ская, мендымская свиты); в воронежском (мендым-ском) горизонте (алпаровская, мендымская свиты) (см. рис. 2); в евлановском и ливенском горизонтах (янчиковская, аскынская свиты). В фаменском ярусе (см. рис. 3) — байтуганская и малочеремшанская свиты, включающие: волгоградский, задонский, елецкий горизонты (нижнефаменский подъярус), лебедянский оптуховский и плавский горизонты (среднефаменский подъярус), озерский, хованский, зиганский горизонты (заволжский надгоризонт верхнефаменского подъяруса).

Отложения доманикового типа на рассматриваемой территории Республики Татарстан (см. рис. 4) широко распространены в осевой и прибор-товых зонах Усть-Черемшанского палеопрогиба Камско-Кинельской системы прогибов и в пределах внешних зон склонов Южно-Татарского палеосвода, где они слагают средне-верхнефранский и фаменский интервалы разрезов. Во внутренних зонах склонов палеосвода стратиграфическое распространение углеродистых карбонатно-кремнистых пород ограничено средним и верхним франом, а в центральных частях только доманиковым и речиц-ким горизонтами. Выделение свит углеродистых карбонатно-кремнистых отложений доманикового типа, их детальная стратиграфическая характеристика позволили более точно провести корреляцию разрезов в зонах их замещения мелководными карбонатными комплексами, а также выделить и охарактеризовать участки с однотипным строением разрезов.

Геохимические исследования являются необходимым видом работ при изучении и прогнозе нефтеносности отложений доманикового типа, так как только они позволяют получить прямую информацию о распределении в породах различных форм ОВ и наличии подвижных УВ. С помощью геохимических исследований можно получить информацию для моделирования процессов нефтегазообра-зования и их масштабов в изучаемом регионе, для подсчета запасов и оценки ресурсов УВ в отложениях рассматриваемого типа.

Проведенные геохимические исследования в образцах скважин Березовские-32923, 27395 и Че-ремшано-Бастрыкская-1046, Алькеевская-30486, Азнакаевская-24673, Западно-Коробковская-2258, Архангельская-12026, Мелекесская-1, Южно-Му-хинские-1027, 1080 (рис. 5–7; см. рис. 4) позволили установить следующие характеристики ОВ для этого типа отложений: сапропелевый тип ОВ с содержаниями 0,5–25 %, градации катагенетической преобразованности ОВ МК1–МК2 ( Т мах достигает 425–445 °С, метод Rock-Eval).

Для выделения нефтенасыщенных интервалов в отложениях доманикового типа по данным геохимических исследований керна принято использовать индекс нефтенасыщенности S1/TOC. По современным представлениям граничное значение показателя S1/TOC, превышение которого является признаком нефтенасыщенных интервалов, равно 100 мг УВ/г ТОС, поскольку именно это значение является пороговым для насыщения сорбционной емкости материнского керогена и содержащих его пород для большинства изученных нефтематеринских отложений. Однако допускается, что это значение может меняться в зависимости от зрелости керогена, концентрации Сорг и литологического состава пород. Известно также, что часть свободных относительно высокомолекулярных компонентов нефти может выходить с пиком S2. Оценить содержание таких компонентов в породах можно при сравнении результатов анализа керна методом Rock-Eval и после экстракции. Центральные районы Волго-Уральской нефтегазоносной провинции — Мелекесская впадина, Южно-Татарский свод и северные районы Актаныш-Чишмин-ского прогиба относятся к зонам катагенеза ОВ в отложениях доманикового типа, соответствующего началу МК 1 ( Т мах = 425–435 °С).

Органический углерод (ТОС) отложений дома-никового типа характеризуется высоким генерационным потенциалом (HI) (500–600 мг УВ/г ТОС). Расчеты, основанные на изменении водородного индекса ОВ отложений этого типа, показали, что с ростом катагенеза к середине градации МК1 ОВ на 30 % реализует свой УВ-генерационный потенциал. Однако большая часть продуктов генерации керогена остается внутри толщи, поскольку они в основном представлены относительно высокомолекулярными компонентами нефти.

Зоны высокого катагенеза (МК2 и выше, Т мах > > 440 °С) характеризуются заметным снижением общего содержания ОВ в породах и его генерационного потенциала. В большинстве проанализи-

HC HARD-TO-RECOVER RESERVES AND UNCONVENTIONAL SOURCES

Рис. 1. Карта распространения свит углеродистых пород доманикового типа и синхронных им карбонатных отложений доманикового горизонта Волго-Уральского региона

Fig. 1. Map of occurrence of carbonaceous domanik-type formations and contemporaneous carbonate deposits of the Domanik horizon, Volga-Urals region

Отложения доманикового типа, свиты ( 1 3 ): 1 — доманиковая, 2 — тлянчи-тамакская, 3 — алимовская; карбонатные отложения центральных зон палеосводов и их склонов, свиты ( 4 7 ): 4 — чепецкая, 5 — семилукская, 6 — шуваловская, 7 — куралинская; 8 — области отсутствия отложений; границы ( 9 13 ): 9 — субрегионов, 10 — структурно-фациальных областей, 11 — структурно-фациальных зон, 12 — структурно-фациальных подзон, 13 — Российской Федерации; 14 — скважины, по которым выделены стратотипы свит

Domanik-type deposits, formations ( 1 3 ): 1 — Domanik, 2 — Tlyanchi-Tamaksky, 3 — Alimovsky; carbonate deposits of central zones of paleo-arches and their slopes, formations ( 4 7 ): 4 — Chepetsky, 5 — Semiluksky, 6 — Shuvalovsky, 7 — Kuralinsky; 8 — areas where the deposits are absent; boundaries ( 9 13 ): 9 — subregions, 10 — structural and facies areas, 11 — structural and facies zones, 12 — structural and facies subzones, 13 — Russian Federation; 14 — wells where type sections of the formations are identified

ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫЕ ЗАПАСЫ И НЕТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ УВ

Рис. 2. Карта распространения свит углеродистых пород доманикового типа и синхронных им карбонатных отложений воронежского горизонта Волго-Уральского региона

Fig. 2. Map of occurrence of carbonaceous domanik-type formations and contemporaneous carbonate deposits of the Voronezhsky horizon, Volga-Urals region

tk

Киров

D kk

D alp

D tr

D md

D tr

Скв. Турмышская-1

D or

D tr

Уфа

Пенза

D m

Могутовская-103

D rb+kl

D alp

Скв. Шуваловская-4

D tr

D alp

I 31

Скв. Глазовская-1

Ромашкинская-1668

Скв. Ромашкинская-3555

ькеевская-

Скв. Кузнечихинская-34 Ai

Скв. Трудолюбовская

Скв. Байтуганская-24

D alp

Скв. Зареченская-152

D tr

D alp

D vr

Саратов

D md

D

D3 alp

D3 gl

D rb+kl

D md

D or

D kk

Отложения доманикового типа, свиты ( 1 3 ): 1 — мендымская, 2 — алпаровская, 3 — турмышская; карбонатные отложения центральных зон палеосводов и их склонов, свиты ( 4 11 ): 4 — токмовская, 5 — коркатовская, 6 — глазовская, 7 — воронежская, 8 — услонская, 9 — орловская, 10 — колганская и рыбкинская, 11 — нагума-новская.

Остальные усл. обозначения см. на рис. 1

Domanik-type deposits, formations ( 1 3 ): 1 — Mendymsky, 2 — Alparovsky, 3 — Turmyshsky; carbonate deposits of central zones of paleo-arches and their slopes, formations ( 4 11 ): 4 — Tokmovsky, 5 — Korkatovsky, 6 — Glazovsky, 7 — Voronezhsky, 8 — Uslonsky, 9 — Orlovsky, 10 — Kolgansky and Rybkinsky, 11 — Nagumanovsky.

For other Legend items see Fig. 1

Рис. 3. Карта распространения свит углеродистых пород доманикового типа и синхронных им карбонатных отложений фаменского яруса Волго-Уральского субрегиона

Fig. 3. Map of occurrence of carbonaceous domanik-type formations and contemporaneous carbonate deposits of the Famennian Stage, Volga-Urals subregion

  • 1    — отложения доманикового типа, свита малочеремшанская; карбонатные отложения центральных зон палеосводов и их склонов, свиты ( 2 7 ): 2 — иссинская, 3 — туймазинская, 4 — байтуганская, 5 — задонская, елецкая, лебедянская, зимовская, сенновская, хованская, 6 — колганская и переволоцкая, 7 — веселовская.

Остальные усл. обозначения см. на рис. 1

  • 1    — domanik-type deposits, Malocheremshansky Formation; carbonate deposits of central zones of paleo-arches and their slopes, formations ( 2 7 ): 2 — Issinsky, 3 — Tuimazinsky, 4 — Baitugansky, 5 — Zadonsky, Eletsky, Lebedyansky, Zimovsky, Sennovsky, Khovansky, 6 — Kolgansky and Perevolotsky, 7 — Veselovsky.

For other Legend items see Fig. 1

рованных образцов керна из этой зоны катагенеза содержание ТОС редко превышает 10 %. В пределах территории Республики Татарстан, в керне проанализированных скважин, ОВ отложений доманико-вого типа соответствует средней степени катагенеза ( Т мах = 418–430 °С, см. рис. 5–7).

Наиболее сложной задачей при изучении отложений этого типа является выделение в скважинах интервалов углеродистых пород доманикового типа, содержащих подвижные (паравтохтонные) УВ до проведения испытаний в пластах. Для этой цели используются два подхода. Первый — гео-

ТРУДНОИЗВЛЕК        АСЫ И НЕТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ УВ

Рис. 4. Расположение анализируемых скважин в пределах Южно-Татарского свода, вскрывших отложения доманикового типа Fig. 4. Location of the wells analysed within the South Tatarsky Arch, which encountered the domanik-type deposits

50 км

  • 1    — Камско-Кинельская система прогибов (зона развития отложений доманикового типа в интервале от D3f2 dm до D3 fm 3, свиты: доманиковая, мендымская, аскынская, малочеремшанская); 2 — внешняя зона склона палеосвода (зона развития отложений доманикового типа в интервале от D3f2 dm до D3f3 ev-lv , свиты: тлянчи-тамакская, трудо-любовская, алпаровская, янчиковская); 3 — внутренняя зона склона палеосвода (зона развития отложений дома-никового типа в интервале от D3f2 dm до D3f3 vr , свиты: тлянчи-тамакская, трудолюбовская, алпаровская); 4 — зона развития глинистых пород услонской свиты в верхней части воронежского горизонта; 5 — центральная часть палеосвода с рифовыми постройками (зона развития отложений доманикового типа в интервале от D3f2 dm до D3f3 rc , свиты: альметьевская, трудолюбовская); 6 — зона отсутствия отложений доманикового типа; 7 — разрывные нарушения; 8 — административные границы; 9 — административная граница Республики Татарстан; 10 — скважины Ромашкинского месторождения; 11 — залежь 444 (Березовская площадь)

1 — Kamsky-Kinel’sky system of troughs (zone of the domanik deposits occurrence in the interval from D3f2 dm to D3 fm 3, formations: Domanik, Mendymsky, Askynsky, Malocheremshansky); 2 — outer zone of the paleoarch slope (outer zone of the domanik deposits occurrence in the interval from D3f2 dm до D3f3 ev-lv , formations: Tlyanchi-Tamaksky, Trudolyubovsky, Alparovsky, Yanchikovsky); 3 — inner zone of the paleoarch slope (zone of the domanik deposits occurrence in the interval from D3f2 dm to D3f3 vr , formations: Tlyanchi-Tamaksky, Trudolyubovsky, Alparovsky); 4 — zone of argillaceous Uslonsky rocks occurrence in the upper part of Voronezhsky Horizon; 5 — central part of the paleo-arch with reef buildups (zone of the domanik deposits occurrence in the interval from D3f2 dm to D3f3 rc , formations: Almetievsky, Trudolyubovsky); 6 — zone of the domanik-type deposits absence; 7 — faults; 8 — administrative boundaries; 9 — administrative boundary of the Republic of Tatarstan; 10 — wells of the Romashkovsky field; 11 — pool 444 (Berezovsky area)

химический, проводимый на образцах пород методом Rock-Eval до и после экстракции битумоидов по параметру S1/TOC > 100 мг УВ/г [7].

Второй — по данным геолого-технологических исследований скважин, по аномалии на кривых газового каротажа, связанной с поступлением растворенного в нефти газа при разбуривании интервалов, содержащих потенциально подвижную нефть [2]. Очень важно, что второй подход основывается на прямых признаках наличия подвижной нефти, проявляющихся в скважинных условиях. В скважинах Черемшано-Бастрыкская-1046, Березовские-32923,

27395, Алькеевская-30486, Азнакаевская-24673, Архангельская-12026 (см. рис. 4) отложения дома-никового типа франского яруса охарактеризованы керном в интервале развития трудолюбовской свиты речицкого горизонта и алпаровской свиты воронежского. Приведем послойное описание строения этих свит в разрезе скв. Березовская-32923, наиболее охарактеризованном керном (см. рис. 5).

Трудолюбовская свита , речицкий горизонт (интервал глубин 1842,3–1855,5). Нижняя граница трудолюбовской свиты проведена на глубине 1855,5 м по подошве карбонатного пласта, соответ-

Рис. 5. Геолого-геохимический разрез средне-верхнефранских отложений скв. Березовская-32923

Fig. 5. Geological and geochemical cross-section of the Middle-Upper Frasnian deposits, Berezovskaya-32923 well

ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫЕ ЗАПАСЫ И НЕТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ УВ

Рис. 6. Геолого-геохимический разрез верхнефранских отложений скв. Алькеевская-30486

Fig. 6. Geological and geochemical cross-section of the Upper Frasnian deposits, Alkeevskaya-30486 well

|_

со

g

с/Г

г

Т

и О н

г

Г

1

Т 1

w ‘енидАщ

।                ।                । ?l ।                ।                । ।                ।                ।                ।                ।                । eI

ехиаэ

HBHsgodBuirv

XHoandoj

иияэжанодод

□Adb^Vou

иинхдед

□Ad в

HHM3HBd0

i/aVxQ

Hoastf HHHxdeg

HC HARD-TO-RECOVER RESERVES AND UNCONVENTIONAL SOURCES

Рис. 7. Геолого-геохимический разрез средне-верхнефранскиих отложений скв. Архангельская-12026

Fig. 7. Geological and geochemical cross-section of the Middle-Upper Frasnian deposits, Arkhangelskaya-12026 well

s

ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫЕ ЗАПАСЫ И НЕТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ УВ

Рис. 8. Литологические типы пород доманикового комплекса скв. Березовская-32923 (фото шлифов, николи II)

Fig. 8. Lithological types of the rocks of the Domanik sequence, Berezovskaya-32923 well (photo of thin sections, II nicols)

A–D — трудолюбовская свита: A — высокоуглеродистая карбонатно-кремнистая сланцеватая порода, вторично окремненная, с реликтами остатков тентакулитов, глубина 1850,7 м (Сорг — 9,7 %), пачка 2; B — высокоуглеродистая карбонатно-кремнистая сланцеватая порода с перекристаллизованными остатками раковин тентакулитов и микролинзами тонкокристаллического карбоната, глубина 1846,4 м (Сорг — 7,4 %); C — известняк углеродистый тентакулитовый, глубина 1852,9 м (Сорг — 0,6 %); D — высокоуглеродистая карбонатно-кремнистая сланцеватая порода с остатками тентакулитов, глубина 1844,35 м (Сорг — 5,1 %); E–F — алпаровская свита: E — высокоуглеродистая карбонатно-кремнистая сланцеватая порода с перекристаллизованными остатками тентакулитов и мелкими включениями кристаллического кальцита, глубина 1823,9 м (Сорг — 3,3 %); F — известняк углеродистый, неравномерно окремненный, микрокристаллический, с реликтовой структурой радиолярита, глубина 1812,15 м (Сорг — 1 %): a — реликты тентакулитов, b — включения кристаллического кальцита, c — реликты радиолярий

A–D — Trudolyubovsky Formation: A — high-carbon carbonate-siliceous shaly, secondarily silicified, with tentaculite remain ghosts, depth 1850.7 m (Сorg — 9.7 %), member 2; B — high-carbon carbonate-siliceous shaly rock with recrystallized remains of tentaculite shells and microlenses of finely crystalline carbonate, depth 1846.4 m (Сorg — 7.4 %); C — carbonaceous tentaculitic limestone, depth 1852.9 m (Сorg — 0.6 %); D — high-carbon carbonate-siliceous shaly rock with tentaculite remains, depth 1844.35 m (Сorg — 5.1 %); E–F — Alparovsky Formation: E — high-carbon carbonate-siliceous shaly rock with recrystallized remains of tentaculites and small inclusions of crystalline calcite, depth 1823.9 m (Сorg — 3.3 %); F — carbonaceous limestone, non-uniformly silicified, microcrystalline, with relic radiolarite structure, depth 1812.15 m (Сorg — 1 %): a — tentaculite ghosts, b — inclusions of crystalline calcite, c — radiolaria ghosts

Рис. 9. Схема сопоставления скважин Северо-Альметьевской и Березовской (залежь 444) площадей Ромашкинского месторождения

Fig. 9. Correlation scheme of wells from North Almetievsky and Berezovsky (pool 444) areas of the Romashkinsky field

1 — приток нефти по результатам испытаний, гидроразрыв пласта; 2 — нефтенасыщенные интервалы по результатам интерпретации С/О-каротажа; 3 — перспективные интервалы по сопоставлению скважин; 4 — линии корреляции; 5 — границы горизонтов; 6 — индекс горизонта; 7 — пласты, соответствующие этапам накопления повышенных концентраций Сорг

1 — oil inflow according to test results, hydraulic fracturing; 2 — oil saturated intervals according to C/O logging data interpretation; 3 — promising intervals according to well correlation; 4 — tracing lines; 5 — boundaries of horizons; 6 — index of horizon; 7 — layers corresponding to the respective stages of accumulation of higher Сorg concentration ствующего реперу Rp 1б непосредственно над пачкой высокоуглеродистых карбонатно-кремнистых пород, характеризующейся высокими значениями гамма-активности, залегающей в кровле тлянчи-та-макской свиты доманикового горизонта. Верхняя граница свиты проведена на глубине 1908,35 м по подошве карбонатного пласта, залегающего непосредственно под карбонатным репером Rp 2 (см. рис. 5). По данным керна и ГИС, в составе свиты выделяется три пачки.

Первая пачка (интервал глубин 1853,5– 1855,5 м) керном не охарактеризована. По данным каротажа, сложена углеродистыми известняками с прослоями высокоуглеродистых карбонатно-кремнистых пород.

Вторая пачка (интервал глубин 1844,9–1853,5 м) охарактеризована керном. Пачка представлена высокоуглеродистыми карбонатно-кремнистыми породами (рис. 8 A, B) с тонкими (до 1 см) прослоями радиоляритов и тентакулитовых известняков (см. рис. 8 C). Мощность последних изменяется от

0,5 до 10 см. Прослои распределены неравномерно и составляют до 20 % пачки. Породы послойно окремнены. Содержание Сорг в среднем меняется от 5,68 до 9,86 % (см. рис. 5), в отдельных прослоях содержание Сорг достигает 13,82-16,07 %. По результатам геохимических исследований в толще отмечаются следы перемещения УВ, признаком чего являются повышенные относительно соседних интервалов значения параметра S1/TOC, не всегда превышающие 100 мг УВ/г ТОС, но близкие к этому значению. В некоторых образцах значения Т мах заметно понижены, а HI повышены, что свидетельствует о возможном присутствии в породе свободных высокомолекулярных УВ, выходящих с пиком S2.

Третья пачка (интервал глубин 1842,3–1844,9 м) сложена углеродистыми породами (см. рис. 8 D) с микроскопически тонкими прослоями радиоляритов, а также линзами и прослоями (до 10 см) тента-кулитовых и микрокристаллических известняков. Породы сильно и неравномерно окремнены, в результате чего общее содержание в них Сорг состав-

ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫЕ ЗАПАСЫ И НЕТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ УВ

Рис. 9, окончание

Fig. 9, end.

ляет 2,8–5,07 % в углеродистых карбонатно-кремнистых породах и только 0,4–1,6 % в прослоях известняков.

По литологическому составу, значениям общего содержания Сорг и присутствию в разрезе интервалов с подвижными УВ отложения трудолюбовской свиты отнесены к нетрадиционным источникам УВ доманикового типа.

Алпаровская свита охарактеризована керном в интервале глубин 1841,9–1842,3 и 1811,3– 1823,8 м. Нижняя граница свиты проведена на глубине 1842,3 м в подошве тентакулитовых известняков, содержащих прослои углеродистых карбонатно-кремнистых пород. Верхняя граница (глубина 1805 м) свиты проводится в основании пласта тентакулитовых углеродистых известняков. В составе свиты выделяется шесть пачек. Первая пачка (интервал глубин 1841,9–1842,3 м) представлена известняками тентакулитовыми с тонкими (1–2 см) прослоями углеродистых карбонатно-кремнистых пород. На диаграммах ГИС эта маломощная пачка характеризуется повышенными значениями гамма-активности нефтегазоносного комплекса по сравнению с нижележащими породами трудолю-бовской свиты.

Вторая пачка (интервал глубин 1841–1841,9 м) керном не охарактеризована. По данным каротажа, интервал сложен высокоуглеродистыми карбонатно-кремнистыми породами с прослоями известняков и радиоляритов.

Третья пачка (интервал глубин 1834,4–1841 м) керном не охарактеризована. На каротажных кривых пачке соответствует так называемый воронежский репер, представленный в разрезах этой структурно-фациальной зоны (см. рис. 4) известняковой конгломератобрекчией со слабоуглеродистым карбонатным заполнителем, с прослоями высокоуглеродистых карбонатно-кремнистых пород.

Четвертая пачка (интервал глубин 1820,81834,4 м) охарактеризована керном только в верхней части, где она представлена тонким переслаиванием высокоуглеродистых карбонатно-кремнистых

HC HARD-TO-RECOVER RESERVES AND UNCONVENTIONAL SOURCES пород с единичными маломощными (до 10 см) линзами известняков (см. рис. 8 E). Содержание Сорг (ТОС) изменяется от 0,6 до 3,32 %.

Пятая пачка (интервал глубин 1814,3– 1820,8 м) — тонкое переслаивание (0,05-0,2 м) высокоуглеродистых карбонатно-кремнистых пород, обломочных микрозернистых известняков и радиоляритов. Известняки слагают линзовидные прослои и линзы. Участками породы имеют брекчиевидную структуру. Значения Сорг (ТОС) в высокоуглеродистых породах изменяется от 4,42 до 10,33 %, в прослоях известняков и радиоляритов — от 0,76 до 2,51 %.

Шестая пачка (интервал глубин 1805–1814,3 м) сложена высокоуглеродистыми карбонатно-кремнистыми породами с прослоями тентакулитовых и микрокристаллических известняков с реликтовой радиоляриевой структурой (см. рис. 8 F). Содержание Сорг (ТОС) изменяется от 0,5 до 2,45 %.

Тлянчи-тамакская свита (доманиковый горизонт) охарактеризована наиболее представительным керном в скв. Архангельская-12026 (см. рис. 6). Здесь, в интервале глубин 1722–1746 м, развиты высокоуглеродистые тонкослоистые, сланцеватые карбонатно-кремнистые породы с содержанием Сорг (ТОС) от 8 до 32 %. Несмотря на высокие содержания Сорг, наблюдается отсутствие в них интервалов развития подвижных УВ (S/TOC > 100), за исключением самой верхней части свиты.

Изучение разрезов трудолюбовской и алпа-ровской свит в скважинах Ромашкинского месторождения (32923, 30486, 24673, 12026, 27395, 1046) позволило обосновать наличие отложений дома-никового типа с содержаниями Сорг от 0,5 до 30 %. Судя по Т мах (Rock-Eval), зрелость Ов верхнедевонских отложений в пределах Южно-Татарского свода соответствует верхам главной зоны нефтеобразо-вания. Несмотря на невысокую зрелость ОВ, признаки перемещения свободных УВ внутри толщи отмечаются практически во всех изученных разрезах скважин. Интервалы развития трудолюбовской и алпаровской свит в пределах Южно-Татарского свода характеризуются чрезвычайной выдержанностью на площади строения разрезов: последовательностью литологических типов пород, толщинами пластов и пачек, геохимическими параметрами, низкими значениями пористости, отсутствием взаимозависимости пористости и проницаемости.

Нефтеносность трудолюбовской и алпаровской свит в пределах Ромашкинского месторождения доказана (кроме положительных геохимических характеристик) испытаниями в открытом стволе и колонне. Наличие притоков нефти от 0,1 до 5,3 и 10 м3/сут свидетельствует об их промышленной нефтеносности.

В июне-августе 2018 г. на Северо-Альметьевской площади Ромашкинского месторождения пробурена эксплуатационная скв. 21159 на продуктивные отложения кыновского и пашийского горизонтов. При бурении скважины в интервале глубин 1630-1632 м в промывочной жидкости наблюдались признаки УВ. При забое 1646 м в открытом стволе выполнено испытание КИИ-146 интервала 1580–1646 м верхнефранских отложений. При испытании поднято в трубах 8,8 м3 жидкости, из них 3,7 м3 нефти плотностью 0,980 г/см3 при средней депрессии 12,1 МПа. Сопоставление разрезов тлянчи-тамакской, трудолюбовской и алпаровской свит (средний - верхний фран) в пределах площадей Ромашкинского месторождения, иллюстрирующее прослеживание продуктивных интервалов по результатам интерпретации данных ГИС и испытаний, показано на рис. 9.

По результатам испытания скв. 21159 было принято решение о бурении скважины-дублера 21159Б с отбором керна в нефтеперспективных интервалах и с горизонтальным окончанием по тлянчи-тамак-ской и трудолюбовской свитам (средний – верхний фран). Проведенные литолого-петрографические, геохимические и петрофизические исследования керна показали, что разрез сложен высокоуглеродистыми карбонатно-кремнистыми сланцеватыми породами с содержанием Сорг (ТОС) от 0,5 до 40 %, породы отличаются низкими значениями пористости и отсутствием зависимости между пористостью и проницаемостью. Вышеперечисленные признаки позволяют уверенно отнести эти отложения к дома-никовому типу.

В результате испытания в горизонтальном стволе после кислотного продавливания получен приток нефти 7,5 м3/сут.

Заключение

Проведенное сопоставление разрезов скважин на Северо-Альметьевской площади 21159 и 21159Б с залежью 444 Березовской площади, поставленной на баланс в качестве нетрадиционной (скв. 21753, 13451, 13486, 13558, 13492, 32923, 25276) (см. рис. 9), позволило сделать вывод о том, что залежь, установленная в скважинах 21159 и 21159Б, как и залежь 444, находится в углеродистых карбонатно-кремнистых породах трудолюбовской и алпаровской свит, характеризует единый протяженный резервуар в пределах центральной части Южно-Татарского свода, запасы которого относятся к нетрадиционному типу. Таким образом, в пределах центральной части Южно-Татарского свода в разрезах большого числа скважин установлено наличие продуктивных отложений доманикового типа с общими содержаниями Сорг от 0,5 % и более в следующих интервалах разрезов: в тлянчи-тамакской свите (доманиковый горизонт, средний фран), в трудолюбовской свите (ре-чицкий горизонт, верхний фран) и в алпаровской свите (воронежский горизонт, верхний фран).

При проведении дополнительных геолого-разведочных работ отложения доманикового типа могут стать существенным источником наращивания ресурсной базы УВ в центральной части ЮжноТатарского свода.

ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫЕ ЗАПАСЫ И НЕТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ УВ

Список литературы Высокоуглеродистые карбонатно-кремнистые отложения доманикового типа как объект наращивания ресурсной базы углеводородов в центральной части южно-татарского свода

  • Фортунатова Н.К., Варламов А.И., Канев А.С., Пороскун В.И., Баранова А.В., Бушуева М.А. Строение и оценка перспектив нефтеносности углеродистых карбонатно-кремнистых отложений доманикового типа Волго-Уральской НГП // Геология и геофизика. -2021. - Т. 62. - № 8. - С. 1132-1154. DOI: 10.15372/GiG2021131.
  • Варламов А.И., Петерсилье В.И., Пороскун В.И., Фортунатова Н.К., Комар Н.В., Швец-Тэнэта-Гурий А.Г. Методика оценки запасов нефти в отложениях доманикового типа // Геология нефти и газа. - 2017. - № 5. - С. 51-65.
  • Варламов А.И., Петерсилье В.И., Пороскун В.И., Фортунатова Н.К., Комар Н.В., Швец-Тэнэта-Гурий А.Г. Временные методические рекомендации по подсчету запасов нефти в доманиковых продуктивных отложениях // Недропользование XXI век. - 2017. -Т. 67. - № 4. - С. 104-115.
  • Хисамов Р.С., Губайдуллин А.А., Базаревская В.Г., Юдинцев Е.А. Геология карбонатных сложно построенных коллекторов девона и карбона Татарстана. - Казань: Фэн, 2010. - 283 с.
  • Хисамов Р.С., Базаревская В.Г., Михайлова О.В., Подовалов В.Б. Доманиковые продуктивные отложения Татарстана — аналог "сланцевых плеев" США // Недропользование XXI век. - 2016. - Т. 60. - № 3. - С. 82-91.
  • Варламов А.И., Мельников П.Н., Пороскун В.И., Фортунатова Н.К., Петерсилье В.И., Иутина М.М., Дахнова М.В., Виценов-скийМ.Ю., Канев А.С., Соболева Е.Н., Шаломеенко А.В. Результаты изучения и перспективы освоения нетрадиционных залежей нефти в высокоуглеродистых карбонатно-кремнистых отложениях доманиковой формации Волго-Уральской провинции // Геология нефти и газа. - 2020. - № 6. - С. 33-52. DOI: 10.31087/0016-7894-2020-6-33-52.
  • Дахнова М.В., Киселева Ю.А., Можегова С.В., Пайзанская И.Л. Задачи геохимических исследований для оценки перспектив нефтеносности отложений доманикового и баженовского типов // ВНИГНИ-65. Люди, результаты и перспективы. - М.: ФГБУ «ВНИГНИ», 2018. - 520 с.
  • Дахнова М.В., Можегова С.В., Назарова Е.С. Методы органической геохимии в связи с изучением проблемы нефтегазоносности доманикитно-доманикоидных толщ // Геология нефти и газа. - 2013. - Специальный выпуск, октябрь. - С. 108-113.
  • Фортунатова Н.К., Зайцева Е.Л., Бушуева М.А. и др. Унифицированная субрегиональная стратиграфическая схема верхнедевонских отложений Волго-Уральского субрегиона. Объяснительная записка. - М.: ВНИГНИ, 2018. - 63 с.
  • Фортунатова Н.К., Зайцева Е.Л., КононоваЛ.И., БарановаА.В., Бушуева М.А., МихееваА.И., Афанасьева М.С, Обуховская Т.Г. Литолого-фациальная и биостратиграфическая характеристика верхнедевонских отложений опорной скважины 1 Мелекесская (Мелекесская впадина, Волго-Уральская область) // Бюллетень московского общества испытателей природы. Отдел геологический. - 2018. - Т. 93. - Вып. 5-6. - С. 3-49.
  • Фортунатова Н.К., Швец-Тэнэта-Гурий А.Г., Канев А.С., Баранова А.В., Асташкин Д.А., Дахнова М.В., Мирнов Р.В. Обоснование методики комплексного изучения отложений доманикового типа по материалам новых скважин Ухтинского района (Южный Тиман) // Геология нефти и газа. - 2020. - № 4. - С. 45-64. DOI: 10.31087/0016-7894-2020-4-45-64.
  • Ступакова А.В., Калмыков Г.А., Коробова Н.И., Фадеева Н.П., Гатовский Ю.А., Суслова А.А., Сауткин Р.С., Пронина Н.В., Большакова М.А., Завьялова А.П., Чупахина В.В., Петракова Н.Н., Мифтахова А.А. Доманиковые отложения Волго-Уральского бассейна - типы разреза, условия формирования и перспективы нефтегазоносное // Георесурсы. - 2017. - № S. - С. 112-124. DOI: 10.18599/grs.19.12.
  • Прищепа О.М., Аверьянова О.Ю., Ильинский А.Л., МорариуД. Нефть и газ низкопроницаемых сланцевых толщ - резерв сырьевой базы углеводородов России // Сер. Труды ВНИГРИ: сб. науч. тр. - СПб.: ФГУП «ВНИГРИ», 2014. - 323 с.
  • Прищепа О.М., Суханов А.А., Макарова И.Р. Подходы к оценке доманиковых отложений Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции как нетрадиционных источников углеводородов [Электронный ресурс] // Нефтегазовая геология. Теория и практика. -2014. - Т. 9. - № 4. - Режим доступа: https://ngtp.ru/rub/12/46_2014.pdf (дата обращения 09.07.2022).
Еще