Литолого-фациальный анализ битумоносных комплексов верхнепермских отложений в связи с оценкой ресурсов битумов на территории Татарстана Петров, Геннадий Александрович

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Изученность пермских битумоносных формаций и динамика состояния битумно-сырьевои базы Татарстана 8

1.1. Анализ литолого-фациальной изученности верхнепермских битумоносных отложений. 8

1.2. Сырьевая база пермских битумов 16

Глава 2. Стратиграфия пермских отложений 18

Глава 3. Литология верхнепермских битумоносных комплексов 33

Глава 4. Фации пермских битумоносных отложений и факторы их локализации 99

4.1. Палеогеографические условия осадконакопле ния в уфимское время 132

4.2. Палеогеографические условия осадконакопле ния в казанское время 143

Глава 5. Условия локализации битумоносных полей и залежей битумов в пермских отложениях Татарстана 156

5.1. Тектоническое строение битумоносных полей и залежей битумов 173

5.2. Покрышки и их роль в формировании залежей битумов 184

Глава 6. Методика поисково-разведочных работ на природные битумы и подготовки отдельных залежей к эксплуатации 192

6.1. Методика подсчета ресурсов битумов на основе литолого-фациального анализа по каждому битумоносному горизонту уфимского и казанского ярусов 193

6.2. Методика разведочных работ для подготовки залежей битумов к эксплуатации 202

6.3. Дальнейшие направления поисково-разведочных работ на верхнепермские битумы 211

Заключение 215

Список литературы

• Сырьевая база пермских битумов
• Палеогеографические условия осадконакопле ния в казанское время
• Покрышки и их роль в формировании залежей битумов
• Методика разведочных работ для подготовки залежей битумов к эксплуатации

Введение к работе

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕКЫ. Ограниченность запасов традицнционных нефтей и высокие темпы их потребления ставят перед исследователями задачи о необходимости поисков новых источников углеводородов. Одним из таких альтернативных источников являются относительно неглубоко залегающие и широко развитые природные битумы. Более половины известных запасов битумов в России приходится на Урало-Поволхье, где значительная часть их сосредоточена на территории Татарстана в пределах таких крупных тектонических структур как Юхно-Татарский свод и мелекесская впадина. В связи с этим территория локализации упомянутых структур является перспективной для наращивания запасов углеводородного сырья за счет открытия и оценки залежей природных битумов и дальнейшего вовлечения ИХ Б Промышленную рЗЗрабиТКу.

Битумоносные породы на территории Татарстана сосредоточены в основном в пермских отлохениях. при этом промышленные скопления битумов связаны с отлохенкяни уфимского и казанского ярусов. Последние представляют собой слоию построенные комплексы пород как в литоло-гическом.так и фациальном отношениях. в результате это создает трудности в оценках перспективности земель, ресурсов и запасов битумов в них. Существующие оценки прогнозных ресурсов природных битумов имеят завышенные величины - 18 млрд.т (КГУ. 1%1) и 40 млрд.т (ТатШИнефть. 1983). Причиной тому, на наш взгляд, явились сложная литология строения коллекторов и неоднородная локализация в них природных битумов. Выявление условий формирования и распространения пород-коллекторов, закономерностей локализации в них залехей битумов, оценка ресурсов и запасов их в верхнепермских отлохениях и определяет актуальность темы диссертации.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Комплексное литолого-фациальное исследование условий образования битумоносных отлохєний верхней перии и особенностей локализации в них промышленных скоплений битумов является необходимой базой для научного обоснования перспективных земель, реальной оценки прогнозных ресурсов и запасов битумов, определения первооче-

редных направлений и усовершенствования методики поисково-разведочных работ для подготовки залежей битумов к промышленной разработке на территории Татарстана.

1. Восстановление палеофациальных условий образования битумо-носных комплексов верхней перми. изучение закономерностей пространственного размещения битумных полей и промышленных залежей битумов.

2. Выявление геолого-литологических особенностей строения залежей и месторождений битумов в верхнепермских отложениях и их классификация.

3. Определение перспектив битумоносных комплексов верхней Перми, количественная оценка прогнозных ресурсов и запасов природных битумов.

4. Усовершенствование методики поисково-разведочных и разведочных работ на природные битумы с использованием комплекса геологических и геофизических исследований.

5. Обобщен и систематизирован обширный геологический материал по литологии битумоносных комплексов уфимского и казанского ярусов и на его основе впервые составлены литолого-фациальные карты по горизонтам, сериям и пачкам, перспективным на выявление залежей битумов.

6. Выявлены и обоснованы зоны развития пород-коллекторов.

7. Определены границы распространения перспективных земель в каждом изучаемом стратиграфическом подразделении верхнепермских отложений.

8. Изучен характер битумопроявлений и промышленных скоплений битумов, проведена типизация залежей битумов в пермских отложениях Татарстана и разработана их классификация.

9. Установлено влияние гипергенных процессов на формирование и сохранность залежей природных битумов, расположенных выше и ниже местных базисов эрозии.

10. Впервые дана количественная оценка ресурсов и запасов биту-

гав сложнопостроенных коллекторов уфимского и казанского ярусов, доведенная на основе литолого-фациального анализа по каждому стра-играфическому горизонту с дифференцированным определелением перс-ектив, ресурсов и запасов отдельных горизонтов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ .РАБОТЫ. Установленная литолого-фациальная оналыюсть строения битумоносных толщ позволила уточнить площади ерспективных на битумы земель в уфимском и казанском ярусах герри-ории Татарстана. В результате проведена существенная корректировка еличин ресурсов и запасов битумов в рамках только перспективных зе-ель верхней перми.

Установленные закономерности формирования, размещения и сохран-зсти залежей битумов широко использовались при выборе направлений эисковых работ, объектов детальной разведки и доразведки, объектов :пытаний на приток битумов, объектов геофизических и других иссле-званий в сфере производственной деятельности.

По рекомендациям и при непосредственном руководстве автором ізведан целый ряд месторождений и залежей битумов в уфимском и ка-інском ярусах: Мордовско-Кармальское. Каменское, Северо-Ашальчинс-іе, Аканское, Аксубаевское. Сугушлинское, Студено-Ключевское, іальчинское, Олимпиадовское и др.

ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ. Автором изучено большое количество обна-!ний и около 116 тысяч метров кернового материала, сопровождаемого імплексами ГИС и петрографическим исследованием образцов керна от-льных скважин, а также использованы некоторые геологические и руктурно-тектонические карты, составленные коллективом исследова-лей АГРЭ при непосредственной участии и руководстве автора работы.

ШОДЬПЮЖЩЩЯ. Основным методом изучения битумоносных лід является классический литолого-фациальный анализ, основанный на зузльном изучении горных пород обнажений и разрезов скважин, до-лненный данными микроскопического изучения шлифов (450 шт.), рент-но-структурного анализа глинистой составляющей пород-коллекторов и крышек (120 шт.). Использованы также рентгено-структурные опреде-

ления соотношения кальцита/доломита в карбонатных коллекторах (1 определений). Проведен гранулометрический анализ терригенных колле торов (110 шт.). а также были использованы результаты стандарти определений коллекторских свойств (пористость, проницаемость, бит монасыщенность. карбонатность в количестве более 20000 образцов). ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ.

11. Условия геодинамического развития Южно-Татарского свода, К аанско-Кировского прогиба определили палеографическую обстановку формировании литофацнал&ных комплексов верхнепермских битумоиосп отложений изучаемого региона.

12. Литолого-фациальная неоднородность верхнепермских отложен определяет закономерности размещения битумных полей и залежей в ни

13. Литолого-фациальный анализ пермской формации Закамья Тата стана является определяющим при оценке перспектив битумоноснос этой территории и определении реальных ресурсов природных битумов.

АПРОБАЦИЯ РОБОТЫ. Основные положения диссертационной рабо докладывались и обсуждались на Всесоюзной конференции по проблем оценки ресурсов и комплексного освоения природных битумов, высок вязких нефтей и сопутствующих им металлов (Ленинград, 1990). на Вс союзной конференции по проблемам комплексного освоения природных б] тумов и высоковязких нефтей (Казань, 199І), на 1 Международном ш позиуне "Нетрадиционные источники углеводородного сырья и проблеї его освоения" (Санкт-Петербург. 1992), на Международной конференці по проблемам комплексного освоения трудноизвлекаешх запасов нефти природных битумов (Казань. 1994), на II Международном симпозиуме "Ні традиционные источники углеводородного сырья и проблемы его ОСВОІ ния" (Санкт-Петербург, 1997), на Всесоюзном совещании по вопросам с< стояния и задач карстово-спелеологических исследований (Ленинград 1975), на научных конференциях Казанского государственного универсі тета (Казань, 1968. 1974). на научно-технических конференциях обгі динения "Татнефть" по вопросам повьшения эффективности подгогові новых запасов нефти на месторождениях Татарстана (Альметьевск. 198!

1991),на совещаниях по итогам геологоразведочных работ ПО "Татнефть" (Альметьевск. 1976. 1991. 1994).

ПУБЛИКАЦИИ. По тене диссертации опубликовано 18 научных работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, изложенных на ... страницах машинописного текста и включает ... таблиц. ... рисунков (карты, схемы, геологические профили, фото). Список литературы содержит ... библиографических наименований.

Сырьевая база пермских битумов

Верхнеказанский подъярус Куйбышевского Заволжья Н.Н.Форш подразделил на семь пачек слоев, которые сопоставил с сериями Прика-занского разреза таким образом: исаклинские - отвечают "ядреному камню", сорокинские - "слоистому камню", юматовские - "подбою", па-довские - "серому камню", "шиханам", орловские - "опокам", дубровин-ские - "подлужнику", водинские - "переходной толще" схемы М.З.Ноин-ского [1543.

Для отложений уфимского яруса, нижнеказанского и верхнеказанского подъярусов Волго-Уральской области Н.Н.Форшем впервые построены литологофациальные карты. Оценивая фациальные особенности рассматриваемых стратиграфических подразделений он пришел к заключению, что в составе уфимской свиты наибольшую роль играют осадки как соленых,так и почти пресных бассейнов, но также весьма значительная роль принадлежит и аллювиальным и дельтовым отложениям. В связи с этим на лито-лого-фациальной карте уфимской свиты автор выделил три зоны: а) зона озерных отложений; б) зона континентальных отложений с преобладанием озерных; в) зона континентальных нерасчлененных отложений.

Область распространения нижнеказанских отложений автор подразделяет на четыре зоны (с запада на восток и северо-восток): а) зона морских карбонатных отложений; б) зона морских карбонатных и терри-генных отложений; в) зона совместного нахождения прибрежно-морских терригенных, слагающих нижние части разреза, с лагунными и красно-цветными слоями, слагающими верхние части его; г) зона континентальных отложений.

В разрезе верхнеказанского подъяруса автором выделены три зоны: а) зона сероцветных лагунных и морских карбонатных и галогенных отложений; б) зона переслаивания карбонатных, лагунных и морских слоев с песчано-глинистыми серыми и красноцветными отложениями; в) зона развития красноцветных песчано-глинистных пород (северо-восток Татарской АССР, северо-запад Башкирской АССР. Удмуртская АССР, западная часть Молотовской и восточная часть Кировской областей).

В.И.Игнатьевым (1976) в монографической работе "Формирование Волго-Уральской антеклизы в пермский период" обобщен большой материал по геологии пермских отложений востока Русской платформы. Здесь рассматривается круг вопросов о региональной стратиграфии пермской системы, истории формирования отдельных фациальных комплексов и локальных палеотектонических структур. На основании анализа литолого-палеогеографических, палеогеологических и палеотектонических карт автор устанавливает явление миграции в позднепермскую эпоху палео-структур, седиментационных бассейнов и фациальных комплексов с востока от Урала на запад до Волги. Следует отметить, что "гудронные" песчаники автор сопоставил с их стратиграфическими аналогами - "мусорными" песчаниками Салмышской депрессии Оренбургского Предуралья, с подлингуловыми песчано-глинистыми отложениями северной части Вятского вала, с подлингуловой песчано-алевролитовой толщей мезенских слоев Предтиманского прогиба и на основе этого выделил в основании нижнеказанских отложений четвертый, базальный горизонт, назвав его бугульминским (1971,1973). По положению этого горизонта в пространстве автор пришел к мнению, что казанское море вначале распространялось на Русскую платформу с севера ингрессивно вдоль формировавшегося в начале казанского века узкого прогиба, а не широкой трансгрессией через области Беломорской плиты. В байтуганское время, когда началось накопление лингуловых слоев, ингрессия раннеказанского моря, по мнению автора, сменяется трансгрессией, которая распространилась на запад и на восток от прогиба. Автор считает, что вопросы миграции нефти и газа в Урало-Поволжье не могут решаться без учета установленной закономерности омолаживания в западном направлении пермских палеотектонических структур Волго-Уральской антеклизы, где сначала сформировались Пермско-Башкирский и Оренбургский своды, затем южная и северная вершины Татарского свода, Немско-Лойненские поднятия и только в заключительную стадию обособлились Жигулево-Пугачев-ский и Токмовский своды. Эти палеотектонические процессы сопровождались дифференциацией тектонических структур, дроблением, заложением впадин, сводов и образованием новых преград и путей миграции углеводородов. Палеотектонический анализ показал, что все верхнепермские месторождения меди на платформе приурочены исключительно к палеопро-гибам. Миграция на запад во времени этих палепрогибов сопровождалась и миграцией на запад позднепермских зон меденакопления [52,53,54,57, 58].

Нельзя не упомянуть и работу Г.В.Виноходовой и С.С.Эллерна (1987), в которой авторы развивают новые представления на происхождение терригенной толщи, заключенной между морскими карбонатными породами камышлинского горизонта и пачкой доломитов серии "слоистый камень", в объеме терригенных пород барбашинского горизонта и серии "ядреный камень". Эту толщу терригенных пород они выделяют в самостоятельную катергинскую свиту (названа по наименованию Катергинской площади). Происхождение этой свиты связывается с проградационной клиноформой, возникшей в связи с заполнением Бугурусланского прогиба некомпенсированного типа. Новый взгляд на генезис казанских отложений предполагает трехчленное их деление на нижнюю, среднюю и верхнюю толщи. При этом, толща, располагающаяся ниже катергинской свиты, по возрасту является раннеказанской, собственно катергинская свита -нижне-верхнеказанской, а толща, залегающая выше катергинской свиты, является позднеказанской [36]. Приведенная схема говорит лишь о том, что вопрос о генезисе казанского яруса несет в себе немало проблем дискуссионного характера.

Палеогеографические условия осадконакопле ния в казанское время

Верхнеказанский подъярус согласно залегает на нижележащих слоях барбашинского горизонта. Наиболее полно он представлен в пределах западной части восточного борта Мелекесской впадины. К востоку от этой территории верхнеказанские отложения на отдельных участках охвачены неогеновым и четвертичным размывами, а к западу центральная часть и западный борт Мелекесской впадины, Казанско-Кировский прогиб и восточный борт Токмовского свода, эти отложения частично или полностью разрушены неогеновым и предтатарским размывами. Наиболее широкое развитие предтатарский размыв получил на крайнем западе рассматриваемой территории.

Первш горизонт. Нижняя серия "ядреного камня" (0-22 м) имеет схожий с барбашинскими слоями характер наслоения как на западе, так и в пределах восточного борта Мелекесской впадины. Серия "слоистый камень" (0-17 м) представлена пачкой тонконаслоенных доломитов. На востоке территории в верхней половине серии залегают терригенные породы (песчаники, глины и алевролиты), которые к западу уменьшаются в мощности до полного выклинивания. Серия "подбой" (0-13 м) на всей территории представлена пачкой ангидритов и гипсов.

Второй горизонт. Серия "серый камень" (0-12 м) сложена оолитовыми и кристаллически-зернистыми доломитами, прослоями загипсованными, со скоплениями остатков гастропод и пелеципод в нижней ее части. На востоке в верхней половине серии развиты терригенные породы, которые к западу постепенно выклиниваются. Серия "шиханы" на всей территории сложена доломитами, тонко переслаивающимися с гипсами. Серия "опоки" (0-10 м) сложена доломитами с прослоями гипсов. На востоке верхняя её часть сложена переслаивающимися зеленовато-серыми песчаниками, алевролитами и глинами.

Третий горизонт. Серия "подлужник" (0-13 м) на всей рассматриваемой территории представлена в нижней половине доломитами, часто оолитовыми, с массой остатков пелеципод, а верхняя - тонкочередующи-мися доломитами и гипсами. Серия "переходная толща" (0-41 м) в нижней части сложена сульфатно-карбонатными породами, которые участками замещаются на песчаники (0-12 м). Верхняя её часть, как правило, представлена переслаивающимися глинами, мергелями, глинистыми алевролитами и песчаниками.

Разнообразие типов пород и их литологических особенностей обусловливает и сложное строение пород-коллекторов в объеме всей толщи казанского яруса. В связи с этим здесь на разных стратиграфических уровнях получили широкое распространение различные по степени насыщения и мощности битумопроявления и скопления битумов промышленного значения.

Татарский ярус (0-270 м). Породы татарского яруса на территории Татарстана имеют неравномерное развитие. Если в Восточном Закамье он имеет "лоскутный" характер распространения, то в Западном Закамье -практически развит повсеместно, за исключением площадей, охваченных неогеновым размывом. Залегают породы татарского яруса на различных стратиграфических уровнях размытой поверхности казанского яруса, вплоть до барбашинских слоев на самом западе Закамья. Сложен татарский ярус красноцветными и зеленовато-серыми глинами, песчаниками и алевролитами с прослойками известняков и розовых мергелей. Перекрываются породы татарского яруса неогеновыми и четвертичными образованиями, за исключением отдельных площадей на западе Татарстана, где на размытую поверхность татарского яруса налегают юрские и меловые отложения (см.рис.2.1.).

Поисково-разведочными работами на битумы установлено, что многочисленные и разнообразные битумопроявления и концентрация промышленных скоплений природных битумов приурочены в основном к пористьм разностям терригенных и карбонатных пород уфимского и казанского ярусов территории Татарстана. Породы-коллекторы являются составными элементами сложно построенных комплексов верхнепермских отложений и тесно взаимосвязаны с породами-неколлекторами как по разрезу, так и по простиранию развития этих комплексов. Чтобы разобраться в фаци-альных особенностях развития того или иного типа пород и проследить пространственное их размещение обратимся к характеристике пород, которые оказались в области развития верхнепермской битумоносной мега-формации.

Литологические особенности красноцветных и сероцветных толщ верхнепермских отложений востока Русской платформы получили широкое освещение в работах Нечаева (1915), Э.М.Ноинского (1924), Е.И.Тихвинской (1940, 1955), Б.В.Селивановского (1954), Ю. В. Сементовского (1962, 1964), Л.М.Миропольского (1956), Н.Н.Форша (1956, 1970), В.И.Игнатьева (1976) и др. исследователей.

В настоящей работе автором проанализирован большой фактический материал многочисленных скважин, пробуренных с отбором керна на поисковом и разведочном этапах изучения битумов, а также и структурных скважин, вскрывших верхнепермские отложения с отбором и без отбора керна. Значительная часть керна этих скважин визуально описана автором или при его непосредственном участии. При этом обращалось внимание на тип породы, цвет, структурные и текстурные особенности, взаимосвязь пород, зернистость, слоистость, перерывы в осадконакоплении, состав гравелитов и брекчий, величина обломков), мощности пластов, включений вторичных минералов, характер цементации, насыщение пород пластовьми флюидами и др. Кроме изучения керна скважин использованы и материалы наблюдений, которые автор получил при обследовании обнажений верхнепермских пород в береговых обрывах по р.Шешме (Шугуров-ская, Сугушлинская, Петропавловская, Мукмин-Каратайская залежи битумов), р.Зай (разрушенные залежи битумов уфимского яруса в окреснос 35 тях г.Альметьевска, д.Красноармейка), р.Секинесь (выходы гудронных песчаников казанского яруса в окресностях совхоза Красный Октябрь), при обследовании бортовых уступов Водинского и Алексеевского месторождений самородной серы в казанских отложениях Самарской области и фотографии образцов пород.

Визуальные макроописания керна подкреплялись многочисленными литолого-петрографическими характеристиками пород, полученными при микроописании шлифов верхнепермских пород под микроскопом.

При корреляции стратиграфических горизонтов, пачек, битумонасы-щенных пластов-коллекторов в, разрезах широко применялись диаграммы геофизических исследований скважин (стандартный и оптимальный комплексы методов).

На основании обширного фактического материала выделены определенные типы разрезов и прослежены их пространственное размещение как в уфимском, так и в казанском ярусах. При этом, из ряда свойственных для пород признаков, основным фактором выделения литологических типов разрезов является, в первую очередь, цвет пород, отражающий окислительно-восстановительные условия, существовавшие при накоплении осадков.

Покрышки и их роль в формировании залежей битумов

Переходит тип разрезов получил развитие в центральной части Закамья,в пределах междуречья рек Шешмы и Зая. Для этого типа разрезов характерно переслаивание красноцветных и зеленоцветных глин, песчаников и алевролитов, которые к западу на отдельных уровнях начинают расслаиваться светло-серыми и коричневато-серыми тонконасло-енными известняками и мергелями. Песчано-глинистая пачка здесь слагается толсто- и тонконаслоенными пластами. К западу и юго-западу в верхней части рассматриваемой пачки возрастает роль песчаников. В этом типе разрезов прослеживаются линзы красновато-серых и зеленовато-серых косонаслоенных песчаников, но к западу развития этого типа разрезов песчаники становятся полностью зеленовато-серыми, при этом отдельные пласты глин в нижней половине пачки участками еще сохраня тлгп

Глины красновато-коричневые, прослоями гнездами зеленовато-серые, пелитовые, алевритпелитовой структуры, слабо известковистые (скв.2551, 2633 Байданкинской, 1829 Федоровской,83 Мордовско-Кармаль-скои площадей И Др. ; .

Глины зеленовато-серые, тонкоплитчатые и комковатые, алевритовые, известковистые до перехода в известняк. Слоистая текстура обусловлена параллельным расположением глинистого материала игольчатой и пластинчатой формы. Глина содержит карбонат в виде рассеянного микрозернистого кальцита. Отдельные скопления кальцита (до 0,7 мм) и пятна гидроокислов железа (размером 0,5-1,5 см) придают текстуре пятнистость. Для глин характерно присутствие тонкорассеянного и в виде стяжений (размером до и, 35 мм) пирита. Данные глины по дифрак-тометрическому анализу имеют каолинитовый состав с примесью смеша-нослойных образований.

Смешанослойпые образования имеют состав: слюда - смектит с соотношением слоев от 70:30 до 80:20. Кроме того, в незначительном ко 55 личестве присутствует хлорит. Естественно, что глины переходной зоны минералогически имеют промежуточный состав между глин восточного и западного типов, однако с преобладанием каолинита (рис.3.16, 3.17). Песчаники темно-коричневые и фиолетово-коричневые мелко- и среднезернистой структуры, интервалами хорошо и плохо отсортированные. Большей частью песчаники крепко сцементированные тонкозернистым кальцитом, реже гипсом (скв.83 Мордовско-Кармальской площади). Тип цемента базальный или поровый, контактный. В составе песчаников присутствуют зерна ожелезненных пород (35%), кварц и кремень (27-28%), полевой шпат (7-10%), встречаются обломки эффузивных пород (рис.3.18), единичные зерна кварцита. Особенно типичная структура песчаников представлена на рисунке 3.18.

Песчаники зеленовато-серые, мелкозернистые, алевритистые, иногда среднезернистые. Форма зерен полуокатанная и окатанная, сортировка материала плохая и средняя. В составе песчаников преобладает кварц, полевой шпат (12%), обломки кремнистых пород (14%), известняков (рис.3.19), встречаются обломки кварцита и единичные зерна глауконита.

Известняки зеленовато-серые, серые, криптокристаллические, тонкоплитчатые, массивные, плотные, глинистые. В нижней части песча-но-глинистои пачки иногда встречаются линзы розового и оелого гипса (до 2-3 м). Мощности переходного типа разрезов варьируют в пределах 60-45м. Песчаниковая пачка получила развитие в центральной части За-камья Татарстана, в бассейне р.Шешмы и верховьев р.Зая. Рассматриваемая пачка представлена песчаниками зеленовато-серыми, серыми, вверху темно-коричневыми и черными от включения битумов, мелко- и среднезернистой структуры, преимущественно с плохо отсортированным обло мичпшм меи еркісшим, иі олсши- ди КрсппииЦсМсНіИриВаННил. СЛОЖЄНЬІ ПЄС чсіпипи і IUJ і у una і апгшшш кі угловатыми зернами размером 0,03-0, 45 мм, с 3.34

Типовые дифрактограммы глин переходного типа разрезов песчано глинистой пачки уфимского яруса. Каолинит (вермикулит?), смешанослойные фазы гидрослюда- смектит, в незначительном количестве присутствует хлорит

Песчаники полиминеральные, в их составе преобладает кварц (28--49%), кремень составляет 16-35%, полевой шпат 10-25%, обломки глинисто-кремнистых пород 1-16%, кварцит - до 4%, хальцедон, обломки эффузивных пород - до 1-2% (рис.3.20), встречается в отдельных интервалах хлорит от единичных зерен до 2%. Кроме того, встречаются обломочные зерна известняков (рис.3.21). По данным Б.В.Успенского [149], кроме вышеописанного состава отмечается присутствие зерен граната, шпинели (пикотит) - 10-12%, аппатита - (8-10%), встречаются циркон, сфен (титанит), ромбические пироксены, турмалин, реже рутил, дистен, единичные зерна роговой обманки, аутигенный пирит, глауконит. Причем глауконит встречается преимущественно в кровле песчаниковой пачки (скв.349 Южно-Ашальчинской, скв. 528, 578 Клинской площадей и др.).

Степень цементации песчаников в кровле пачки большей частью слабая (4-6%), в нижней половине ее увеличивается до средней и креп-косцементированной (20-40%), а в нижней подошвенной части - песчаники нередко слабосцементированные (5-8%), пористые (скв.312 Севе-ро-Кармалинской площади и др.). Аналогичные явления прослеживаются и на других площадях (Туйметкинской, Южно-Ашальчинской, Ашальчинской и др.). Тип цемента поровый, порово-базальный (рис.3.22), контактный и пленочный. Цементом служит карбонатный (рис. 3.23), глинисто-карбонатный, редко гипсовый материал, а также гидроокислы железа и битум. Пористость в верхней части пачки обычно высокая (25-40%), а к средней и нижней частям пачки пористость меняется в широких пределах от 6 до 33%.

Методика разведочных работ для подготовки залежей битумов к эксплуатации

Песчаные породы серий "серый камень", "опоки", "переходная толща" представлены песчаниками серыми, зеленовато-серыми, темно-коричневыми из-за присутствия битумов, мелкозернистыми, прослоями средне-мелкозернистыми и тонкозернистыми, слоистыми, косослоистыми, массивными и неясно слоистыми, крепкими, реже рыхлыми. Порода состоит из полуокатанной и угловатой формы зерен величиной 0.02-0,5 мм. Состав зерен представлен кварцем - 70-75%, полевым шпатом - 5-7%, хлоритом w обломками пород - 20% (рис.3.41). Из акцессорных минералов в единичных зернах встречаются циркон, гранат, эпидот-цоизит, магнетит-ильменит, присутствуют пирит, глауконит и листочки слюд. Участками зерна уложены свободно (рис.3.42). Цементом служит карбонатный, глинисто-карбонатный и гипсовый материал. Тип цемента контактно-поровый л базальный. Пористость песчаников изменяется от 15,1 до 33%. Равномерное битумонасыщение песчаников колеблется в пределах 2,7--11,28% к весу породы.

Алевролитовые породы сложены серыми, голубовато- и зеленова-го-серыми алевролитами, псамитовои структуры, глинистыми. Порода состоит из полуокатанных, полуугловатых зерен, редко удлиненных размером до 0,25 мм, алевролитовые среди них составляют около 80%. Сор-гировка материала средняя, плохая и хорошая. Зерна представлены сварцем (85%), полевым шпатом (3%) и обломками пород (12%), среди них преобладают обломки кремнистых, в единичных зернах присутствует эпидот-цоизит и листочки слюд. Глинистые пороЭы представлены глинами серыми, темно-серыми, го-тубовато- и зеленовато-серыми, пелитовыми, алевритпелитовыми, комко-затыми, слоистыми, ленточнослоистыми, известковистыми и безизвестко-зистыми, пиритизированными, иногда загипсованными, по плоскостям наслоения отмечаются скопления обуглившихся растительных остатков. "Іо минеральному составу глины верхнеказанского подъяруса представлены также широким комплексом минералов. Причем в глинах серии "ядре Ь_ т . - . эис.3.42. а) Песчаник кварцево-кремнистый, мелкозернистый, плохо окатанный. Цемент карбонатный, ожелезненный. Скв.242 Катергинской пл., глубина - 125 м. Николи - II. б) Песчаник слоистый, ожелезненный, с карбонатно-глинистым цементом. Скв.242 Катергинской пл., глубина - 128 м. "Переходная толща". Николи - II. ный камень" наследуется состав глин барбашинского горизонта с преобладанием каолинита и смешанослойных фаз слюда - смектит, в малых количествах представлен хлорит (рис.3.43).

В отложениях более высоких горизонтов серий "слоистый камень", "серый камень" начинают преобладать смешанослойные фазы слюда-смек-тит (рис.3.44). В более высоких горизонтах серий "опоки", "переходная толща" на исследуемой территории глины характеризуются смешанослой-ной фазой с большим количеством гидроокислов железа, большое количество которых затрудняет расшифровку дифрактограмм.

Сульфатные породы представлены гипсом и ангидритом белыми и голубовато-серыми кристаллическими с прослоями и прожилками доломитов глинистых. По прожилкам и трещинам иногда отмечаются битумопроявле-ния или же волокнистый гипс.

Вышеописанные типы пород в разрезах уфимского и казанского ярусов, чередуясь по напластованию и замещая один другого по простиранию, образуют на разных стратиграфических уровнях сложнопостроенные комплексы пород. В этих комплексах пласты-коллекторы перекрываемые непроницаемыми пластами при определенных структурно-тектонических условиях создают различного типа ловушки для скоплений углеводородов, а затем и битумов. Подробнее об этом будет сказано ниже. Неравномерное распределение битумов по разрезу и по простиранию пластов-коллекторов, в связи с фациальной изменчивостью комплексов пород и разнообразной степенью насыщения битумом в них пластов-коллекторов, привело нас к необходимости проследить развитие пластов-коллекторов в верхнепермских отложениях дифференцированно не на уровне яруса и подъяруса, как это делали при оценке ресурсов битумов наши предшественники [148,113, а по более дробным стратиграфическим единицам: пачкам, сериям и горизонтам.

С целью локализации пластов-коллекторов в уфимском ярусе мы провели литолого-фациальный анализ на уровнях песчано-глинистой и 4 WU . V 7ЭО

Смешанослойные фазы, гидроокислы железа. лесчаниковой пачек, а в казанском ярусе - на уровнях камышлинского, эарбашинского горизонтов нижнеказанского подъяруса и серий "ядреный самень", "слоистый камень", второго и третьего горизонтов верхнеказанского подъяруса. По каждому упомянутому стратиграфическому уровню 5ыли построены литолого-фациальные карты, на которых по всем скважинам была разнесена информация по литологическим типам пород и их комплексам, мощности, пластов-коллекторов, битумопроявлений и мощности продуктивных пластов. В результате было выявлено, что отдельные типы пород имеют определенные более мелкие зоны развития в сравнении с зоной развития всего литологического комплекса рассматриваемого горизонта или серии. При детальном исследовании литологических особенностей типов пород и их комплексов автор выделил на их основе 4елый ряд признаков выделения литофациальных типов пород верхнеперм-зких отложений, которые свел в таблицу (табл.3.1).

На основании совокупности выделенных признаков, характерных тому или другому литологическому комплексу пород, однотипные разрезы на литолого-фациальных картах обособлены нами в зоны, свойственные определенному литолого-фациальному типу пород. В результате на рассматриваемых нами территориях в уфимском ярусе выделены литолого-фациальные типы пород, соответствующие фациям сухих субаэральных равнин, лагунно-озерным и баровым, лагунно-озерным распресненным и собственно баровым, а в казанском ярусе - литолого-фациальные подти-1ы: морских карбонатно-терригенных, морских органогенно-обломочных, морских оолитовых, морских кристаллических карбонатов, морских глинистых карбонатов, морских глинистых и карбонатных, морских терри-генных, лагунно-морских карбонатных и галогенных, морских карбонатных и терригенных сероцветных и красноцветных пород.