Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Особенности геолого-тектонического строения и поиски зон возможного скопления углеводородов в кристаллическом фундаменте территории Татарстана

ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Особенности геолого-тектонического строения и поиски зон возможного скопления углеводородов в кристаллическом фундаменте территории Татарстана"

МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВСЕРОССИЙСКИЙ НЕФТЯНОЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ ИНСТИТУТ

Р Г В од ___

С, На правах рукописи

УДК 551.71:553.98 (497.41)

НАЗИПОВ Анвар Камилович

особенности геолого-тектонического строения и поиски зон возможного скопления углеводородов в кристаллическом фундаменте

территории татарстана

Специальность: 04.00.17 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых местрождений.

ДИССЕРТАЦИЯ

в форме научного доклада на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

1997

Работа выполнена в Акционерном обществе "Татнефть" имени В.Д.Шашина.

Научные руководители: доктор геолого-минералогических наук,

професор Р.Х.Муслимов

кандидат геолого-минералогических наук М.Д.Белонин

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор, академик РАЕН и МАМР В.В.Самсонов

доктор геолого-минералогических наук, профессор - Ю.И.Кузнецов

Ведущая организация: Институт проблем нефти и газа РАН, г.Москва.

Защита диссертации состоится " 1997 года

в 14 оо часов на заседании диссертационного Совета Д.071.02.01. при Всероссийском нефтяном научно-исследовательском геологоразведочном

институте (ВНИГРИ) по адресу : 191104, г.Санкт-Петербург, Литейный пр., 39, ВНИГРИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан

■< / » ¿/^

1997 г.

Ученый секретарь диссертационногоСовета

А.К.Дертев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ. Татарстан является одним их наиболее старых и богатых регионов Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Здесь доказана промышленная нефтеносность 26-ти и перспективная - 6-ти стратиграфических, горизонтов, открыто 87 нефтяных месторождений, объединяющих более 2250-ти залежей. Накопленная добыча нефти составила более 2,6 млрд. тонн.

Однако, крупные нефтяные месторождения региона находятся в поздней стадии разработки, а 82% из общего числа находящихся на балансе АО "Татнефть" месторождений, относится к мелким с извлекаемыми запасами менее 10 млн. тонн. Средние запасы одной залежи, выявляемой в течение последних пяти лет не превышают 200-250 тыс. тонн. Постоянно ухудшается структура остаточных запасов. Высокая опоискованность начальных потенциальных ресурсс|в осадочного чехла, достигшая 92%, обуславливает постоянное нарастание дефицита ресурсов для потребностей нефтедобычи. За последнее десятилетие темп прироста новых запасов составил всего 58% от темпов добычи нефти.

Очевидно, что в условиях созданной в республике мощной инфраструктуры, мощностей по добыче, подготовке и переработке нефти, сильной научной базы, возникает проблема поиска новых нетрадиционных источников углеводородного сырья, одним из которых, несомненно, является кристаллический фундамент.

В пользу перспективности и целесообразности поиска залежей нефти и газа в нетрадиционных объектах, какими являются магматические и метаморфические комплексы фундамента, говорят сделанные в последние годы открытия промышленной нефтегазоносности фундамента различных осадочных бассейнов. К числу месторождений, запасы которых частично или полностью связаны с кристаллическими породами, относятся: Ауджила-Нафора-Амаль в Ливии, Пис-Ривер в Канаде, Хьюго-тон-Панхендл и Уилмингтон в США, Ля-Пас и Мара в Венесуэле, Кармополис в Бразилии и др.

.Известны крупные скопления углеводородов в кристаллических породах на шельфе Вьетнама (Белый Тигр). Промышленные месторождения нефти открыты в породах фундамента Днепрово-Донецкой впадины (Хухрянское, Юльевское и др.), в гранитоидах Казахстана (Оймаша), нефтепроявления отмечены в коре выветривания архейско-протерозойского возраста в пределах Непско-Ботуобинской антеклизы Сибирской платформы.

Установленная связь нефтеносности осадочного чехла и кристаллического основания во многих регионах мира, несомненно, говорит о том, что такая связь должна быть обнаружена и на территории Татарстана, в пределах супергигантского Ромашюшского нефтяного месторождения.

Обоснованием постановки подобных работ послужило также и получение в последние годы новых данных о расслоенности земной коры и мантии, широком развитии иизкоскоростных сильно электропроводящих зон (волноводов) в породах кристаллического основания континентальных областей, связанных между собой вертикальными зонами высокой трещиноватости, которые привели к созданию геофизических моделей глубинного флюидомассопереноса, как проявления процессов общей дегазации Земли.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Выявление условий формирования и закономерностей распределения потенциальных коллекторов и покрышек в кристаллическом фундаменте и обоснование методики выбора перспективных объектов для поисков нефти и газа.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. 1. Изучение геолого-тектонического строения и детализация петрографического состава и петрофизиче-ских особенностей кристаллических образований докембрия в пределах Татарстана.

2. Восстановление гсолого-геофизического разреза кристаллического фундамента по материалам бурения глубоких и сверхглубоких скважин с целью выявления закономерностей распределения потенциальных коллекторов и покрышек.

3. Комплексный анализ геолого-геофизических, геохимических и гидрогеологических данных, доказывающий, что докембрийские породы кристаллического фундамента являются местом возможной аккумуляции нефти и газа и должны рассматриваться в качестве самостоятельного поискового объекта.

4. Обоснование основных направлений поисково-разведочных работ на нефть и газ в фундаменте и выбор местоположения первоочередных скважин глубокого поискового бурения на докембрийские объекты.

ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ. Основой для выполнения диссертации послужили материалы научно-практических исследовании?!, как лично полученные автором, так собранные и обобщенные им. В частности, изучены геолого-геофизические материалы 2-х сверхглубоких и более 200 глубоких скважин востока Татарстана и прилегающих территорий. Исследованы результаты 524 газохромато-графических анализов газов по 153 глубинным. пробам бурового раствора из 2-х сверхглубоких и 5-ти глубоких скважин.

Использованы материалы высокоточных аэромагнитной и гравиметрической съемок, сейсморазведки МОГТ, данные радиогеохимических и аэрогеохимических работ, а также результаты сейсмической локации бокового обЬора. Обобщены результаты гидрогеологических исследований вод кристаллического фундамента, проводившиеся в течение 20-ти лет.

Керновый и шламовый материал сверхглубоких и глубоких скважин собирался и обобщался на протяжении 10-ти лет. В основу обработки керна были положены исследования пород в прозрачных шлифах (более 2000 шт.). Для более детальной характеристики пород использовались результаты следующих анализов и измерений: химический - 64, количественно-спектральный - 190, спектральный - 225, нейтронный - 68, нейтронно-активационный - 148, специальный на ртуть - 228, специальный на золото - 166, тепловые свойства - 84, плотность и пористость - 1471, магнитная восприимчивость - 1725, акустические свойства - 92, С орг - 53.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. 1. Впервые в сверхглубоком бурении в условиях низкой охарактеризованное™ разреза керном достоверно восстановлен геолого-петрографический разрез кристаллического фундамента на базе комплексного изучения керна, шлама и ГИС.

2. На основе комплексного анализа результатов изучения каменного материала и геофизических исследований в скв. 20009-Новоелховской разработана методика геолого-петрографической дифференциации разреза и выделения в нем разуплотненных зон.

3. Установлены условия формирования и закономерности распределения потенциальных зон-коллекторов и покрышек в разрезе докембрийского комплекса. На основе анализа материалов бурения глубоких и сверхглубоких скважин показано, что трещиноватость И: степень разуплотнения кристаллических пород, а также их битумонасыщенность и газонасыщенность увеличиваются с глубиной.

4. Установлено, что докембрийские кристаллические образования на территории Татарстана являются самостоятельным объектом для поиска скоплений углеводородов.

МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ИССЛЕДОВАНИЮ. Оценка перспектив нефтегазоносности кристаллических пород докембрийского фундамента яв-

ляется комплексной и, следовательно, требует привлечения широкого круга методов исследований.

1. Структурно-тектонический анализ геодинамических особенностей развития востока Татарстана в архейско-протерозойское время базируется на изучении рельефа поверхности погруженного доксмбрийского фундамента, анализе его петрографического состава, обобщении результатов аэромагнитных исследований при использовании данных сейсмического профилирования.

2. Минералого-петрографический анализ магматических и метаморфических пород основывается на применении комплекса методов: макро- и микроисследования пород по керну и шламу, определение их плотности, пористости, магнитной восприимчивости, тепловых и фильтрационно-емкостных свойств.

3. Геохимические особенности распределения породообразующих и малых элементов (К, и, ТЮ, содержание С орг, состав и количество битумоидов, характеристика первичных и вторичных газово-жидких, жидко-газовых и газовых включений изучались в кристаллических породах и минералах фундамента с применением химического, спектрального, атомно-эмиссионного, нейтронно^активационного, би-туминологиче'ского анализов, газо-жидкостной хроматографии, термобарогеохимии, масс-спектромегрии.

4. Характер распределения зон-коллекторов по площади и разрезу фундамента и их флюидонасыщенность изучались на основе анализа результатов сейсморазведки МОГТ и сейсмической локации бокового обзора, комплекса ГИС, промы-слово-геофизических исследований, включая опробование пласта на трубах (ОПТ) и опробование пласта па кабеле (ОПК), а также по данным геолого-тсхнологических исследований (ГТИ) сверхглубоких и глубоких скважины в процессе их бурения.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. 1. Составлен сводный геолого-геофизический разрез по скважине 20009-Новоелховской на основании детальной проработки и интерпретации методов ГИС (1:200) в интервале глубин залегания кристаллического фундамента (1803,5-5809 м). Детально увязаны показания методов ГИС с данными геологического, петрографического, петрофизического и геохимического изучения керна и шлама.

2. Разработана единая схема основных типов пород разреза кристаллического фундамента и выполнена расшифровка их распределения по интервалам, пачкам и толщам, что явилось основой для определения первичной природы разреза, выявления структуры толщ и тектонических нарушений, изучения глубинного строения докембрийского комплекса, выявления зон коллекторов и покрышек.

3. Разработана методика привязки шлама к глубине в условиях бурения сверхглубокой скважины сплошным забоем с ограниченным отбором керна, которая выполнена на основе гидродинамических расчетов и комплекса анализов минерало-го-петрографического состава кристаллических пород в скв.20009-Новоелховской.

4. Разработаны основные направления дальнейших поисковых работ на нефть и газ в породах кристаллического основания Южно-Татарского свода. Определен выбор первоочередных объектов для глубокого поискового бурения.

5. Обосновано местоположение глубоких поисковых скважины на Осином и Бастрыкском объектах. Для Осиного объекта составлен проект бурения и выполнен его геологический контроль.

6. Выявлены основные типы трещиноватых разуплотненных зон кристаллического комплекса, которые могут служить потенциальными аккумуляторами нефти и газа, подтверждено их наличие в толще фундамента новыми методами сейсмических исследований.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

1. Комплекс геолого-тектонических и петрографических признаков отражает геодинамическую активность территории Татарстана, выраженную в обособлении положительных и отрицательных структур в фундаменте, широком развитии разрывных нарушений различного порядка, что сказалось на особенностях состава и строения вскрытых частей разрезов кристаллического основания.

2. Наиболее мощные и проницаемые зоны потенциальных коллекторов в основном приурочены к породам болыдечеремшанской серии, зонам стратиграфических границ и контакам толщ. Мощность и частота встречаемости коллекторов нарастают с глубиной.

3. Разуплотненные участки в фундаменте, характеризующиеся повышенной степенью газо-, водо- и битумонасыщенности, являются самостоятельными объектами поиска углеводородных скоплений.

4. Методические основы выявления и подготовки перспективных объектов для заложения поисковых скважин на кристаллический фундамент.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные исследования автора использованы в обосновании заложения глубоких поисковых скважин на докембрийский фундамент Уратьминской разведочной площади и Бастрыкского месторождения, в выборе перспективных объектов испытания и опробования в разрезе кристаллического фундамента, вскрытого скв.20009-Новоелховской.

Отдельные положения и выводы по материалам диссертации докладывались на Международных (С.-Петербург, 1992, 1995, Санта-Фе, США, 1994, Будапешт, Венгрия, 1994 ), Всероссийских ( Москва, 1994, 1996, 1997, Пермь, 1995, С.Петербург, 1996 ) симпозиумах и конференциях, ежегодных научно-технических конференциях ( Альметьевск, 1989, 1991, 1994, 1995 тг. ) и геологических совещаниях, проводимых АО"Татнефть".

МЕСТО ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

Акционерное общество "Татнефть". По теме диссертации опубликованы одна монография и 31 статья.

В работе учтены результаты работ сотрудников Казанской геологической экспедиции и АО'Татнефть", в том числе Р.Х.Муслимова.ГНазиповой E.aJ. Искан-дерова Д.Б., Плотникова H.A., Плотниковой И.Н., Святкиной Т.А., Степанова В.П.

Наряду со специалистами и учеными АО"Татнефть" плодотворно занимались изучением кристаллического фундамента Татарстана исследователи ГАНГ им.И.М.Губкина, КГУ, ИГ УНЦ РАН, ВНИИГеоистем, ВНИГРИ, ИМГРЭ, ИГ и РГИ, АО"Татнефтегеофизика". Наибольшее значение представляют работы Богдановой C.B., Готтих Р.П.,1 Данукалова Н.Ф.1 Данукалова К Н., Изотова В.Г., Казанцевой Т.Т., Камалетдинова М.А., Кременецкого A.A., Кудрявцева H.A., Лапинской Т.А., Писоцкого Б.И., Поповой Л.П., Постникова A.B., Ситдикова Б.С., Трофимова В.А., Хайретдинова Р.Ш., Черникова А.П., Чиркина И.А., Юсупова Б.М.

Автор' благодарит своих научных руководителей - Р.Х.Муслимова и М.Д.Белонина за неоценимую помощь, поддержку и содействие в работе.

Автор глубоко признателен своим учителям - Р.Х.Муслимову, Э.И.Сулейманову, Н.С.Гагиятуллину. За существенные и содержательные советы, консультации при написании работы автор приносит глубокую благодарность H.С.Гатиятудлину, Р.П.Готтих, В.Г.Изотову, И.А.Ларочкиной, И.Н.Плотниковой, В.А.Трофимову, И.А.Чиркину.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Особенности геолого-тектонического строения кристаллического фундамента и основные этапы его эволюции. [ 1, 2, И, 18, 22, 301

Территория Татарстана приурочена к восточному флангу обширной области архейско-раннепротерозойской кратонизации, имеющей изометричную форму и составляющую ядро Восточно-Европейской платформы (ВЕП). Восточный фланг платформы представлен Волго-Уральским сегментом, который, согласно современным представлениям, включает геоблоки 1-го порядка, объединяющие Сысольский и Коми-Пер.чяцкий выступы, разделенные Казанско-Кажимским авлакогеном, Татарский и Пермско-Башкирский выступы с Калтасинским прогибом между ними, Жигулевско-Оренбургскую гряду выступов с ограничивающим ее на севере - субширотным Серноводско-Абдуллинским авлакогеном, а на юге - Иргизской и Бузулук-ской впадинами.

Волго-Уральский сегмент ВЕП занимает большую часть востока Русской плиты и отделен от других фрагментов платформы шовными 'зонами, к которым в рифейском плане приурочены Средне-Русский и Рязано-Саратовский авлакогены.

Специфика сегмента определяется широким развитием в его пределах ранне-архейских гранулит-базитовых комплексов фундамента, массивностью и высокой плотностью коры и в среднем высокой намагниченностью ее породных комплексов.

Кристаллический фундамент на территории Татарстана изучается уже более 30-ти лет на основе комплексной интерпретации результатов аэромагнитной, гравиметрической съемок и гравиразведки (В.П.Степанов), а также на основе исследования петрографического состава кристаллического комплекса докембрия, которое по керну из многочисленных поисковых, разведочных и эксплуатационных скважин проводится под руководством Т.А.Лапинской, Л.П.Поповой и А.В.Постниковым. Согласно этим исследованиям, современное строение фундамента является результатом эволюции разломно-блоковых нарушений, заложившихся в основном в раннем протерозое и частично унаследованных от более древних дислокаций, осложненных надвиговыми явлениями.

Сложившаяся к настоящему времени структура фундамента - это система блоков различного порядка и конфигурации, образованных сочетанием разломов разных порядков и протяженности. В рельефе кристаллического фундамента Татарстана одним из крупнейших структурных элементов является Татарский мегаб-лок, ограниченный на западе Алькеевско-Пичкасским, на востоке - Удмуртским, на севере - Мари-Турекско-Кильмезским, на юге - Бавлинско-Серафимовским глубинными разломами. Центральная часть мегаблока рассечена Прикамским разломом с образованием Северного (Кукморского) и Южного (Альметьевского) макроблоков, которые в свою очередь разбиваются на мезо- и микроблоки. Татарский мегаблок по поверхности фундамента обрамляется со всех сторон авлакогенами, заполненными терригенными отложениями рифея. В их числе: Камско-Бельский - на востоке, Серноводско-Абдуллинский - на юге, Казанско-Кажимский - на северо-западе и Мари-Турекский и Кильмезский грабенообразные прогибы - на севере.

По поверхности фундамента Татарский мегаблок очерчивается изогипсой -1760 м, а его склоны, резко погружаясь, местами совпадают с линиями резкого выклинивания рифейско-вендских отложений. В пределах Северного макроблока кровля кристаллического фундамента располагается на абсолютных отметках от -1500 м, до -1600 м. Южный макроблок состоит из Альметьевского и Акташ-Новоелховского мезоблоков, разделенных узким грабенообразным швом меридиа-

нального простирания. Поверхность фундамента Альметьевского блока отличается сложностью строения. Абсолютные отметки в его пределах варьируют от -1600 м до -1540 м. Формирование блока было обусловлено движениями земной коры по зонам разломов северо-восточного, северо-западного и меридионального направлений, в результате чего сформировались куполовидные поднятия в его приподнятой части, а также меридиональный Сакловский выступ на севере.

Акташско-Новоелховский блок, имеющий общее меридиональное простирание, погружен по поверхности фундамента на 25-30 м относительно Альметьевского. Разнонаправленные движения блоков фундамента по зонам разломов обусловили его современный план: ступенчатое погружение микроблоков на юг и их гра:бенообраз-ное опускание по субмеридиональным расколам.

Склоны Южного макроблока ступенчато погружаются по субширотным и субмеридиональным разломам, границам ступеней, как правило, соответствуют узкие грабенообразные прогибы.

Стратиграфическое подразделение кристаллических пород фундамента во многом определяется историей его геологического развития.

Основные черты внутренней структуры фундамента исследуемого региона сложились на протяжении двух тектоно-магматических циклов позднего, архея и раннего протерозоя, которые характеризуются различными режимами эндогенных процессов. Этим циклам отвечает формирование крупнейших метаморфических комплексов - гранулитового и амфиболитового. Первый из них представлен крупными стратиграфическими подразделениями - отрадненской ( более древней, первично преимущественно магматогенной) и большечеремшанской ( более молодой, преимущественно представленной первичными терригенными граувакковыми осадками) супракрустальными сериями.

Отрадненская серия слагает основание разреза раннего докембрия Волго-Уральской области и является древнейшим известным в этом регионе стратиграфическим подразделением. Она распространена в пределах всей области и с учетом зон диафторической и разновозрастной ультраметагенной переработки слагает основную часть земной коры данной территории. В ее составе преобладают пироксен-содержащие породы, отвечающие по минеральному и химическому составу магматическим образованиям с широким диапазоном основных пород - габброиды, метавул-каногенные основные кристаллические сланцы, эндербиты. На территории Татарстана одним из главных элементов отрадненской серии является нурлатс'кий комплекс, который в наиболее полном объеме представлен и изучен в пределах нурлат-ского гранулитового блока фундамента западного склона Южно-Татарского свода.

Большечеремшанская серия является одним из наиболее уверенно выделяющихся и отчетливо прослеживающихся структурно-вещественных архейских комплексов Волго-Урала. Петрографический облик серии определяется высокоглиноземистыми кристаллическими сланцами и гнейсами, являющимися субстратом полосчатых мигматитов, гранитоидная составляющая которых представлена плагиограни-тами, микроклиновыми и микропертитовыми гранитами. Подчиненную роль в разрезе большечеремшанской серии играют биотит-гранат-гиперстеновые плагиогнейсы и кристаллосланцы, а также основные кристаллосланцы и метагабброиды, образующие слои и пачки и перемежающиеся с высокоглиноземистыми разностями. Породы большечеремшанской серии на территории Татарстана распространены весьма широко и изучены как по данным керна из многочисленных разведочных скважин, так и по результатам бурения двух сверхглубоких скважин - 20000-Миннибаевской и 20009-Новоелховской, где они слагают более 60% разреза.

Ранний архейский тектоно-магматический цикл завершился ареальным метаморфизмом в условиях гранулитовой фации, на ранних стадиях которого про-

изошло внедрение интрузий габброидов, в результате чего в северо-восточной части территории современного Татарстана произошло образование Туймазинского габбро-анортознтового массива протяженностью 60 км при ширине 10-30 км.

Формирование амфиболитового комплекса пород фундамента определялось развитием второго, позднеархейского тектоно-метаморфического цикла, начавшегося в конце архея и закончившегося в раннем протерозое. Данный комплекс представляет собой продукт повторной тектоно-метаморфической и ультраметаморфической переработки гранулитового субстрата в условиях амфиболитовой фации (диафторез), которая сопровождалась процессами ультраметагенного гранитообразо-вания и была связана с определенными структурными элементами, в большинстве случаев имеющими вид протяженных зон. Результатом такой переработки явилось возникновение пород сармановского и привятского андезито-базальтовых комплексов, Раннебакалинского гранитоидного массива.

С ранним протерозоем связано формирование мигматитов, жильных форм и крупных массивов гранитоидов гранодиорит-гранитной серии позднебакалинского и глиноземистых микроклиновых гранитов азнакаевского комплексов.

В конце верхнеархейского и раннепротерозойского циклов отчетливо проявилась дизъюнктивная тектоника, что явилось основой для заложения основных черт систем разломов, активно проявившихся впоследствие в позднем докембрии и фанерозое. Вопрос изучения дизъюнктивной тектоники современного кристаллического комплекса докембрия явился ключевым в проблеме геолого-тектонического строения фундамента Татарстана.

С целью изучения данного вопроса, а также благодаря высокой степени изученности петрографических особенностей кристаллического фундамента на территории Татарстана, под руководством Т.А.Лапинской в 70-ые годы было начато крупномасштабное геолого-петрографическое картирование кристаллического докембрия. Оно осуществлялось для наиболее хорошо разбуренных районов и в первую очередь включало Южно-Татарский свод и Восточный борт Мелекесской впадины. . Основными задачами картирования являлось трассирование тектонических нарушений и выделение вещественно однородных блоков, минимальная площадь которых в среднем составила 1 - 5 км2. Блоковое строение фундамента, а также его сильная на-рушенность тектоническими разломами были подтверждены комплексными геофизическими исследованиями, проводимыми В.П.Степановым, основу которых составила аэромагнитная съемка. Согласно этим данным, минимальные размеры выявленных блоков также не превышают 1-4 км2.

Из вышеизложенного следует, что фундамент на территории Татарстана является геодинамически активным образованием, в теле которого четко проявлены обособленные разновозрастные структуры и тектонические нарушения различных порядков, имеющие унаследованный характер развития и определяющие пути и условия миграции нефтегазоносных флюидов при образовании промышленных скоплений нефти в продуктивных комплексах палеозойского чехла. На основе данного вывода сформулировано первое защищаемое положение представленной диссертационной работы: "Комплекс геолого-тектонических и петрографических признаков отражает геодинамическую активность территорий Татарстана, выраженную в обособлении положительных и отрицательных структур в фундаменте, широком развитии разрывных нарушений различного порядка, что сказалось на особенностях состава и строения вскрытых частей разрезов кристаллического основания".

Глава 2. Сводный геолого-геофизический разрез скважины № 20009

новоелховской и выделение зон коллекторов и покрышек в теле кристаллического фундамента на территории Татарстана.

2.1 Сводный гсолого-геофизический разрез скважины 20009-Новоелховской. I 1, 3, 5, 7, 9, 21, 23, 26]

Уникальные результаты полученные, при бурении скважины № 20000 Миннибаевской, вскрывшей фундамент до глубины 5099 м (1973-1975 г.г.), принципиально изменили существовавшие представления о внутреннем строении кристаллического фундамента (КФ) Южно-Татарского свода (ЮТС). В частности, обнаружение в толще кристаллических пород на глубине ниже 4,5 км высокоемких коллекторов, насыщенных водой с растворенными УВ-газами, .поставило перед геологами новую задачу дальнейшего изучения гранито-гнейсового слоя на больших глубинах, его коллекторских свойств и флюидонасыщенности.

В АО "Татнефть" была составлена "Программа изучения недр Татарстана", учитывающая мировой опыт исследования глубокозалегающих образований докембрия, включающая изучение крупных рапнедокембрийских структурпо-вещественных комплексов и рифей-вендских отложений, широко развитых в авлако-генах и впадинах, обрамляющих ЮТС. В качестве важнейшей задачи была выдвинута проблема обнаружения в КФ горизонтов или достаточно обширных зон, способных аккумулировать углеводороды.

В рамках реализации данной программы за истекшие 17 лет было пробурено 25 поисковых параметрических скважин со вскрытием фундамента от нескольких сот метров до 2,4 км (скв.20011 Бавлинская), несколько сот разведочных и эксплуатационных скважин, углубившихся в фундамент на первые десятки метров.

Однако, наибольший интерес представляет сверхглубокая поисково-параметрическая скважина №20009 Ново-Елховская, забуренная в марте 1988 г., забой которой на 01.01.1997 г. составил 5809 м.

Относительно раннедокембрийского структурного плана скважина расположена в северной части Новоелховского гранулиго-гнейсового блока, основные черты состава и строения которого, обусловлены чередованием узких (не более 4-х км шириной) полос северо-восточного простирания, сложенных гранулитовыми мигматито-гнейсовыми толщами отрадненской и большечеремшанской серий архея и отделенным от Альметьевского блока Алтунино-Шунакским швом.

Одной из основных задач бурения скважины поставлена разработка и построение непрерывной детальной геологической колонки и сводного геолого-геофизического разреза на основании комплексной интерпретации всех имеющихся данных. Актуальность комплексной интерпретации обусловлена низким процентом (5%) охарактеризованное™ разреза керновым материалом.

В условиях КФ со сложным, неоднородным составом пород комплексная интерпретация сводилась к выявлению основных типов пород путем детального изучения керна и определению их физических, петрохимических и геохимических характеристик с целью создания конкретного "образа" породы, который можно было бы однозначно выделить в разрезе с помощью методов ГИС. Из их числа были отобраны методы, наиболее информативные с точки зрения литолого-петрографического расчленения разреза (каверномер-профилемер, радиометрия, магнитометрия, боковой, ллотностной, акустический каротажи). Проведена дополнительная интерпретация выбранных методов с целью получения реальных физических и геохимических параметров и сопоставления их с соответствующими результатами изучения керна и шлама.

В результате была разработана единая классификационная схема основных типов пород кристаллического фундамента, составлен сводный геолого-геофизический разрез скважины № 20009 и определены значения важнейших физических параметров пород в глубинных условиях. В разработке схемы учтены полученные ранее результаты изучения разреза скважины № 20000 Мишшбаев-ской (Т.А.Лапинская, Л.П.Попова, Б.С.Ситдиков) и скважины СГ-3 Кольской (Н.Е.Галдин,.ГО.И.Кузнецов и др.).

На фоне разнообразия петрографических свойств пород и их характеристик по ГИС, в разрезе отчетливо выделяются крупные интервалы (толщи) мощностью от 180 до 1380 м, обладающие сходными характеристиками. На их границах происходит резкая смена геофизических характеристик, вызванная сменой состава и структуры пород. Всего в разрезе скважины уверенно выделяется 5 толщ различного состава и строения, в каждой из которых основную роль играют породы, относящиеся к большечеремшанской или отрадненской сериям архея, а локальные колебания состава и свойств связаны с более поздними наложенными процессами -разноэтапной гранитизацией и сопутствующим ей высокотемпературным диафторе-зом. При доминировании в разрезе пород большечеремшанской серии, породы обеих серий метаморфизованны в условиях гранулитовой фации и существенно преобразованы в результате палингениого гранитообразования. На отдельных участках проявились наложенные процессы диафтореза амфиболитовой фации. На основе детальной комплексной интерпретации в составе 5-ти толщ выделено 50 пачек, 890 интервалов, отражающих сложный переслаивающийся характер разреза.

Толща 1 (1803.5-2026 м) разделена на 3 пачки, в целом характеризуется сложным чередованием плагио-микроклиновых гранитов с высокоглиноземистыми гнейсами при крутом падении контактов и полосчатости, относящихся к большечеремшанской серии. Граниты имеют пониженную плотность (2,59-2,61 г/см3 ) и характеризуются максимальным содержанием К, U и Th (4-5 %, 20-50 г/т, 30-50 г/т соответственно) значение суммарной радиоактивности - 40-60 мкР/ч. В толще выделено 9 интервалов гранитоидов мощностью 1 - 5 м, явное преобладание которых в первой пачке (выше 1887 м). Гранат-биотит-плагиоклазовые и силлиманит-гранат-биотит-плагиоклазовые гнейсы находятся в тесной ассоциации и несут следы частичной мигматизации и гранитизации, чем объясняется их повышенная общая радиоактивность ( от 6-12 до 20 мкР/ч) и пониженное содержание калия (1,5-2 %). Скорость продольных волн (Vp) для 1-ой толщи составляет 5,9-6,0 км/с.

Толща II (2026-2325 м) По преобладающим типам пород и степени однородности разреза разделена на 5 пачек, состоит, в основном, из биотит-пироксен-плагиоклазовых, биотит-пироксен-амфибол-плагиоклазовых , кристаллосланцев и гнейсов (эндербито-гнейсов) и связанными с ними гранитоидов (эндербитов и чар-нокитов), содержащими включения магнегитсодержащих пород и сопоставимых с отраднинской серией архея. Толща характеризуется крутым падением контактов пород и метаморфической полосчатости (60-70°), наличием в верхней и нижней пачках прослоев в железистых магнетитсодержащих феррогиперстен-гранатовых бесполевошпатовых кристаллических сланцев и гнейсов. Эти породы приурочены к контактам толщи и характеризуются минимальными значениями гамма-активности (5-6 мкР/ч), низким содержанием калия (1-3 %), урана (0-3 г/т) и тория (до 10-15 г/т) при аномально-высокой магштюсти (до 10000 • 10"5едСИ). Они имеют высокую скорость продольных волн (до 6,4-6,5 км/с) и плотность (2,9-3,0 г/см3). Близкими характеристикам обладают гиперстен-плагиоклазовые, биотит-гиперстен-плагиоклазовые и биотит-пироксен-амфибол-плагиоклазовые кристаллические сланцы (5 интервалов), отличающиеся лишь низкой магнитностью. Vp колеблется от 6,0 до 6,3 км/с.

Толша III (2325-3183 м) Сложена в основном глиноземистыми и высокоглиноземистыми гранат-биотит-плагиоклазовыми, силлиманит-кордиерит-гранат-биотит-плагиоклазовыми гнейсами и кристаллосланцами большечеремшанской серии в различной степени мигматизированными. Нижняя граница толщи различными исследователями интерпретируется неоднозначно. Отмечаются многочисленные включения гранитов и прослойки железистых пород. По вещественному составу, степени однородности, интенсивности гранитизации и мигматизации толща разбита на 11 пачек мощностью 60-80 м. Пачки 1, 3, 6, --сложены глиноземистыми и высокоглиноземистыми гнейсами и кристаллосланцами с включениями гранитов и мигматитов, довольно однородные по составу. Пачки 2 и 7 резко выделяются в разрезе присутствием железистых пород, создающих магнитные аномалии (до 50000 • Ю-5 ед. СИ). Пачки 9:11 аналогичны пачкам 1,3, 6, 8, но с более высокой степенью неоднородности вещественного состава, вследствие процессов деформации и диафтореза. Таким образом, в разрезе толщи III отмечается вертикальная зональность указанных процессов с тенденцией возрастания их интенсивности с глубиной. Породы толщи III в верхней .части имеют преимущественно крутое падение контактов и полосчатости (50-60°), а в нижней - заметна тенденция к уменьшению углов падения до 4045°.

Впервые на глубине около 2480 м наблюдаются интенсивные проявления процессов хлоритизации, серитизации, карбонатизации, сильного диафтореза, а также деформация пород - трещиноватость, милонитизация, появляются катаклази-ты и бластомилониты. Петрофизические характеристики всех типов пород в целом аналогичны верхним интервалам разреза, Vp снижается, варьируя в пределах 5,76,1 км/с.

Толша IV (3183-4428м) сложена амфибол-пироксен-плагиоклазовыми, био-тит-пироксен-амфибол-плагиоклазовыми (часто с магнетитом и гранатом) кристаллосланцами и гнейсами, пироксен-плагиоклазовыми и биотит-пироксен-плагиоклазовыми гнейсами (нередко мигматизированными), диафторитами и бла-стомилонитами различного состава, отмечаются многочисленные включения гранитов. Толща относится к отрадненской серии и отличается сложностью вещественного состава и строения. Разделение на пачки проводилось с учетом преобладающих типов пород, степени неоднородности, характера наложенных процессов. По этим признакам выделены 19 пачек со средней мощностью 60-70 м. Породы толщи характеризуются пониженной естественной радиоактивностью (3-10 мкР/ч). С помощью магнитометрии в ее разрезе выделено 34 магнитных аномалии различной маг-нитуды, которые часто совпадают с контактами пород. В целом для толщи характерно наличие большого количества прослоев габбро-норитов, основных кристаллос-ланцев и амфиболитов. В интервале 4153-4155 м встречена дайка неметаморфизо-ванных базальтовых порфирлтов.

Толща по данным акустического каротажа (АК) в целом характеризуется пониженными скоростями продольных и поперечных волн Vp (5,5-5,9 км\с). Снижение средней скорости обусловлено интенсивным проявлением вторичных изменений. ..,._''

Толша V (4428 до забоя скважины) по своему вещественному составу аналогична толще III, сложена глиноземистыми и высокоглиноземистыми гнейсами и кристаллосланцами большечеремшанской серии с многочисленными включениями и телами гранитов. В интервале 46Ю-4643 м вскрыты тела утрабазитов (шпинелевых перидотитов),, разделенных прослоем плагиогранитов.

Ствол скважины отличается высокой кавернозностью. По преобладающим типам пород и по геологическим особенностям толща разделена на 12 пачек.

С глубины 5284 м и практически до забоя скважиной вскрыта зона сильно раздробленных и разрушенных пород различного состава, которая контрастно отбивается в разрезе по показаниям почти всех методов ГИС.

Пространственные ориентировки элементов залегания часто меняются от О до 60°. Толща V характеризуется и наиболее низкими скоростями Ур (5,4-5,7 км/с).

В заключение по комплексу гсолого-геофизической интерпретации разреза можно сделать следующие выводы: 1 - в результате детального изучения кернового материала составлена схема основных типов пород по минеральному составу (50 типов) и выполнена расшифровка их распределения по толщам и пачкам; 2 - проведена интерпретация наиболее информативных методов ГИС и построен сводный геолого-геофизический разрез скважины; 3 - путем поинтервального сопоставления показаний методов ГИС с результатами всесторонних исследований керна и шлама построена непрерывная литолого-петрографическая колонка, на которой выделено 5 толш, 50 пачек и 890 интервалов; 4 - при определении характера распределения в разрезе выделенных основных типов пород учитывался общий ритмично-слоистый характер разреза и многократная повторяемость разных типов пород в различных интервалах разреза; 5 - по совокупности геологических и геофизических данных в различных толщах выделены аномальные зоны различного типа, в том числе зоны коллекторов повышенной проницаемости, обуславливающие миграцию флюидов различного состава.

2.2. Выделение зон-коллекторов в разрезе кристаллического фундамента. 11, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 15, 25]

В последние годы, в связи с возникшими дополнительными трудностями в проведении работ на нефть и газ, резко возросло число объектов со сложными типами коллекторов и флюидальных систем. Сложность коллекторов обусловлена широким диапазоном изменения матрицы породы и сложной структурой фильтрационных каналов. В связи с этим проблема выделения коллекторов в разрезе кристаллических пород докембрия на всем протяжении исследования фундамента Татарстана оставалась одной из основных и ей было уделено особое внимание.

Трещиноватые зоны различной мощности и степени разуплотнения, а также различной флюидоиасыщенности были зафиксированы большим числом скважин, вскрывших кристаллический фундамент. Наиболее ярким примером проявления коллекторов в КФ является скважина 20009-Новоелховская, заслуживающая первоочередного и подробного рассмотрения.

Основу выделения зон-коллекторов в ее разрезе составили промысло-геофизические исследования. При этом учитывались, комплексировались и анализировались показания следующих методов ГИС: ГТИ, СКИБР' ( приток и поглощение промывочной жидкости, ее газированность, скорость бурения) термометрия (обычные аномалии, исследования по методу Б.А.Яковлева и высокоточная термометрия по методике, разработанной в Казанском университете), кавернометрия (сальники, каверны), НГК+ГК (аномалии в условных единицах и у ), ИК+БК+МКЗ (аномалии электросопротивления), КНК (кажущаяся пористость), ГГК-П (понижение плотности) АК (повышение трещиноватости), МК (повышение содержания железа).

На основании анализа и обобщения геолого-геофизических материалов в разрезе пород кристаллического фундамента скв. 20009 в общем интервале глубин 1850-5800 м выделено свыше 60-ти интервалов коллекторов мощностью от 1 до 63 м. Рассмотрим некоторые из них более подробно.

До глубины 2747 м на основании термометрии (отрицательные аномалии до 0,2°С - 0,3°С) и поглощения, притока промывочной жидкости (ПЖ) выделено 7 интервалов коллекторов мощностью 3-10 м, которые частично совпадают с кавернами й с локальными зонами дробления пород. В интервале 2792-2830 м (III толща), в основном по данным термометрии, НГК и KHK, выделен потенциальный коллектор мощностью 38 м, который приурочен к толще гранат-биотит-плагиоклазовых и сил-лиманит-гранат-биотит-плагиоклазовых гнейсов мигматизированных, содержащих включения и прослойки биотит-хлорит-плагиоклазовых гнейсов (диафторитов) и гранитоидов. По данным профилеметрии (ПФ) в указанном интервале ствол скважины отличается увеличенным средним диаметром (316-320 мм при номинальном диаметре 296 мм) и сильой изрезанностью, зубчатостью круглого или слабо овального сечения последнего. Довольно низкий уровень электросопротивления по кривой БК (50 - 500 Ом-м), можно связывать и с повышенной пористостью, трещиновато-стью пород и, как следствие, обрушением стенок скважины.

Нижележащая зона коллекторов в интервале 2861-2880 м (III толща) мощностью 19 м выделена по данным увеличения механической скорости проходки, по термометрии и снижению уровня' электропроводности на кривых БК и ИК. Указанный интервал полностью совпадает с большой каверной диаметром до 400 мм, которая сильно влияет на показания методов ГИС. Развитие каверны в разрезе является весьма характерным признаком присутствия слабых в механическом отношении, а возможно и сильно трещиноватых и частично разрушенных пород, т.е. явных потенциальных коллекторов. Дополнительным важным источником информации может служить изучение образцов керна. В данном случае для долбления 22 в интервале 2872,4-2875,4 характерен низкий процент выноса керна (41%) по сравнению с вышележащими долблениями. Так, в долблениях 1-18 ( до глубины 2640 м) выход керна колебался в пределах 80-97 %, а образцы керна были в основном представлены крупными кусками длиной 20-30 см с хорошо сохранившейся кристаллической структурой и полосчатой текстурой. Керн долбления 19 (в интервале 2692,3-2697,7 м) представлен микропертитовым гранитом с включениями граната и лейкократовы-ми сильно мигматизированными гнейсами. Образцы керна представляют собой куски длиной менее 10 см с неровными и сильно сглаженными гранями и углами. Поэтому можно говорить о зоне дробления в лейкократовых породах, обогащенных кварцем, которая наглядно проявилась и в резком повышении кавернозности ствола скважины в интервале 2652-2712 м и ниже. Выход керна долблений 20 и 21 составил соответственно 34% и 12% при высокой степени разрушенности пород. Можно сделать вывод том, что в верхней части разреза скважины 20009, в интервале 18502650 м залегают довольно плотные и слабо раздробленные породы, отвечающие признакам покрышки, а глубже степень дробления постепенно возрастает.

Микроскопическое изучение образцов пород' долбления 22, совпадающего с большой каверной, показало, что здесь присутствуют биотит-гранат-силлиманит-кордиерит-плагиоклазовые гнейсы и мигматиты с явными признаками значительных вторичных изменений (хлоритизации, серицитизации. кальцитизация), с признаками катаклаза, дробления и милонитизации. Эти породы обладают явно пониженными физико-механическими характеристиками. Таким образом, налицо тесная связь состава и физических свойств пород разреза с характером кавернозности стенок скважины. Следовательно, наличие потенциального коллектора в интервале 2861-2880 м сомнений не вызывает, но остаются невыясненными его характеристики, которые можно определить лишь с помощью прямых испытаний.

Следующий интервал возможных коллекторов выделяется на глубине 31173180 м (III толща, породы большечеремшанской серии), и имеет большую мощность (63 м). В этом интервале отмечаются: поглощение ПЖ, аномалия по термо-

метрии, пониженные значения НГК и др. По данным ПФ форма ствола скважины здесь приближается к эллиптической со средними величинами по малому и большому диаметрам соответственно 396x420 мм и с сильной изрезанностью стенок по большому диаметру при сравнительно слабой изрезанности по малому. В геологическом отношении эта мощная зона геофизических аномалий приурочена к лежачему боку толщи гранат-биотит-плагиоклазовых и силлиманит-гранат-биотит-плагиоклазовых гнейсов и кристаллосланцев мигматизированных и гранитизирован-ных (2330-3183 м), а также к висячему боку мощного и однородного тела амфибол-пироксен-плагиоклазовых кристаллосланцев (3183-3212 м). Описываемая зона, согласно данным изучения керна долблений М»№ 28 и 29 и результатам интерпретации материалов ГИС, представлена тонким и сложным чередовнием различных пород с явным преобладанием диафторитов, катаклазитов,бласто'милонигов лейкокра-тового состава, отличающихся высокой степенью деформации и вторичных низко-тмпературных изменений (биотит-хлорит-плагиоклазовые, гранат-биотит-хлорит-плагиоклазовые гнейсы и др.). Для этих пород весьма характерна высокая степень хлоритизашш, мусковитизации, карбонатизации, окварцевания. Выход керна долбления 29 (интервал 3163,1-3165,4) составил 34% при явном преобладании мелких обломков с сильно сглаженными округленными углами и с неровными сильно искривленными торцевыми поверхностями.

Из вышесказанного следует, что рассмотренная зона, залегающая в висячем боку довольно круто падающего (до 50-60°) мощного, массивного тела кристаллосланцев основного состава , представляет собой зону интенсивного рассланцевания, низкотемпературного диафтореза, милонитизации и дробления с сильно измененными физико-механическими свойствами! По всем имеющимся геофизическим и геологическим признакам она представляет собой коллектор с повышенной проницаемостью, который характеризуется весьма длительным развитием, о чем'свидетельствуют следы сложных деформаций с многократным залечиванием .и обновлением путей миграции флйидов.

До глубины 4560 м по совокупности геофизических методов выделено еще 17 зон коллекторов мощностью от 3 до 20 метров, которые совпадают, в основном, с зонами дробления пород различного состава (по данным изучения керна) и с интервалами повышенной кавернозности (по данным ПФ). Однако две нижележащих зоны - 4577-4607 м и 4640-4650 м (V толща), заслуживают особого внимания, т.к. они приурочены к висячему и лежачему бокам вышеописанного интрузивного тела ультраосновного состава, залегающего в интервале 4610-4643 м. Ниже этой глубины по ГИС можно выделить еще 20 зон предполагаемых коллекторов, которые расположены в разрезе почти непрерывно, а начиная с глубины 5284 м, выделяется по-существу единая зона коллекторов, подошва которой (при забое скважины - 5809 м на 31.03.97 г.) еще бурением не пройдена, а общая мощность превысила 500 м. Эта зона уникальна не только своей мощностью. Она ярко отразилась на вертикальных и горизонтальных срезах энергией рассеянных волн, полученных методом сейсмической локации бокового обзора (см. главу 4), что подтверждает ее высокие коллек-торские свойства. Кроме того, к этому интервалу приурочены наибольшие значения газонасыщенности пород, зафиксированные в процессе бурения и по данным опробования пластоиспытателем на кабеле (см. главу 3). Также данный участок разреза характеризуется аномальными значениями биогеохимического сигнала (см. главу 4), что свидетельствует о наличии следов УВ.

Несомненно, скв.20009 является наиболее выраженным примером развития коллекторов в кристаллическом основании. Однако, присутствие разуплотненных, трещиноватых зон в фундаменте зафиксировано целым рядом других скважин, среди которых поисковые параметрические (20000-Миннибаевская), глубокие поиско-

вые, вскрывшие фундамент на значительную глубину (2092-Черемшанская, 966-Уратьминская, 2217, 20015-Ульяновские, 20020-Бавлинская и др.), а также разведочные и эксплуатационные, которые углубились в кристаллические породы на первые десятки метров/

Наиболее показательны результаты исследования коллекторов в скв.20000, где была установлена их приуроченность к пограничным участкам дайки габбро-диабазов в нижней части разреза, а также к призабойной зоне на глубине 5099 (прихват бурового инструмента), представленной вторично измененными высокоглиноземистыми гнейсами большечеремшанской серии. Результаты испытания компрессором, проведенные в колонне, позволили получить из призабойной зоны приток пластовой высокоминерализованной воды дебитом до 120 м3/сут., которая наряду с растворенными УВ-газами до гексана включительно, содержала растворенное органическое вещество, фенолы, гелий. Наличие коллекторов в этой зоне'впоследствии было подтверждено результатами сейсмической локации бокового обзора (см. главу 4), которая наглядно продемонстрировала причину аварии на глубине 5099 м -обширное развитие трещиноватости и разуплотнения.

Проведенные автором анализ и обобщение результатов бурения и испытания этих скважин показали, что мощность зон-коллекторов увеличиваются с глубиной. Коллекторы в верхней части разреза фундамента (150-200 м от кровли) встречены лишь в отдельных скважинах (11921-Березовская). Подавляющая часть мощных разуплотненных интервалов в фундаменте выявлена в диапазоне глубин 2013-5809 м.

Проницаемость коллекторов обусловлена их микро- и макротрехциновато-стью, а также кавернозностыо в зонах активного проявления гипергенных процессов. Изучение пористости по керну показало, что в около 50% исследованных образцов она составила 0,5-1%, значения пористости от 1 до 10 % зафиксированы в 15,5% исследованных образцов, а в остальных пористость не превышает 0,5%. Оценка пористости по ГИС, проведенная вследствие того, что наиболее проницаемые интервалы разреза практически не были охарактеризованы керном, показала преобладание ее значений в диапазоне от 5 до 10% (в 43% образцов), причем доля образцов с пористостью 15-20% (встречаемость 16,3%) превосходит их долю с пористостью 10-15 % (встречаемость 12,2 %). В 4 % образцов пористость составила 20-30%, а в 24,5% образцов оказалась менее 5%.

Подтверждение емкостных свойств коллекторов, выделенных по ГИС, проводилось с помощью КИИ-146, опробования пластов на кабеле, испытания компрессором в колонне и открытом стволе. Был испытан 121 объект, из которых в 26-ти случаях получен приток глубинного флюида, представленного хлор-кальциевыми рассолами с растворенными газами, в 24 - незначительные притоки, но зафиксирована кривая восстановления давления, 71 объект оказался "сухим". Тщательный анализ результатов испытания бесприточных объектов показал, что отсутствие флюидонасыщенности в большинстве случаев объясняется некорректным проведением опробования.

Обобщая изложенные данные по выделению коллекторов можно сделать следующие выводы:

1. Из вышеописанных примеров детальной геологической интерпратации намеченных аномальных зон разуплотнения вытекает, что они выделяются не только по совокупности геофизических данных, но и находят прямое подтверждение в особенностях геологического разреза.

2. Выделенные аномальные зоны, как правило, совпадают с интервалами интенсивных вторичных изменений и дробления пород. В частности, подавляющее большинство зон-коллекторов приурочено к мигматизированным и гранитиэирован-

ным лейкократозым разностям пород болыпечеремшанской серии, участкам границ толщ и пачек, а также к контактам с интрузивными телами (дайками).

3. Интервалы разуплотненных пород КФ чередуются с мощными (от 15-20 м до 200 м) относительно плотными и непроницаемыми разностями, не затронутыми наложенными процессами мигматизации и диафтореза и по всем признакам отвечающими требованиям покрышки.

4. Интенсивность разуплотнения пород КФ, частота встречаемости зон-коллекторов и мощность последних увеличиваются с глубиной.

На основании этих выводов целесообразно сформулировать следующее защищаемое положение: "Наиболее мощные и проницаемые зопы коллекторов в основном приурочены к породам большечеремшанской серии, зонами стратиграфических границ и контактов толщ. Мощность и частота встречаемости коллекторов нарастают с глубиной".

Глава 3. Особенности и закономерности размещения по разрезу

газо-, битумо- и водопроявлений в породах кристаллического фундамента. [ 1, 2, 6, 13, 24, 32]

Комплексное и целенаправленное изучение флюидонасыщенности кристаллических пород фундамента Татарстана было начато во второй половине 70-х годов после получения притока глубинной газированной высокоминерализованной жидкости с глубины 5099 м в скважине 20000- Мшгаибаевской. Оно включало битумино-логические исследования керна и шлама из сверхглубоких поисково-параметрических (20000-Миннибаевская, 20009-Новоелховская) и глубоких поисковых (663-Подгорная, 20006-Сулинская, 20011-Бавлинская, 966-У ратьминская) скважин, гидрогеологические исследования вод фундамента, проведенные более чем в 15-ти поисковых и разведочных скважинах, газохроматографические анализы свободных газов, дегазированных из глубинных проб пластового флюида и бурового раствора, отобранных из пород в вышеупомянутых сверхглубоких, а также в поисковых скважинах 2092-Черемшанской, 2217-Ульяновской, 20015-Ульяновской, 966-Уратьминской.

Автором были собраны и проанализированы все материалы геолого-геохимических исследований флюидов фундамента, проведенных во второй половине 70-х и первой половине 80-х годов. Начиная с 1988 г. под его руководством осуществлялся выбор объектов исследования, отбор образцов, интерпретация и обобщение результатов геохимических, битуминологических и газохроматографиче-ских анализов.

Основу геохимических и битуминологических исследований пород кристаллического фундамента составило геохимическое изучение керна и шлама по скв. 20009, которое включало, помимо предварительного петрографического описания шлифов, газовую и газожидкостную хроматографию и битуминологические исследования.

Компонентный состав газов в породах определялся методом термической дегазации (фракции 0,5-0,25 мм) на хроматографе "Цвет-500". _ В общей сложности было исследовано более 100 образцов.

Характерной особенностью разреза является повсеместное присутствие в породах углеводородов до С4 включительно при широких колебаниях содержания от 5-10х10 4 см3/кг до 2100х10"4 см3/кг. Среди них можно выделить две группы газов - жирные, с высоким содержанием гомологов метана, и сухие, представленные преимущественно метаном (на Черемшанской площади в скв. 11706 в керне из ин-

тервала глубин 1801-1804 м сумма углеводородов достигает 7050x10"4 см3/кг). При этом количество СОг изменяется от 20х10"4 см3/кг • до 420х10~4 см3/кг. Максимальные содержания газов, как показали петрографические исследования, приурочены к зонам милонитизации и катаклаза пород.

Как показало микроскопическое изучение полированных пластинок, ответственными за газонасыщенность пород и соотношение между флюидными компонентами являются включения, законсервированные в микротрещинах пород и мнералов, а также газы, находящиеся в межзерновом пространстве. В неизмененных породах газовая составляющая представлена, в основном СОг, при резко подчиненной роли УВ. И, наоборот, в раздробленных участках разреза с интенсивной микротрешино-ватостью сумма УВ значительно превышает СО2. Термобарогеохимические и люминесцентные исследования показали, что включения представляют собой вакуоли, заполненные жидкими, газообразными УВ и битумоидами, а также водносолевым раствором в различных соотношениями между фазами. Определение температур гомогенизации газово-жидких включений с водносолевым раствором показало, что температуры поступления углеводородно-водных систем в породы фундамента закономерно снижаются вверх по разрезу от 260°С до 150°С (скв. 20009).

Предваряя битуминологические исследования, керн и шлам просматривались под люминесцентной лампой. Было отмечено голубовато-белое свечение в целом ряде образцов, что свидетельствует о наличии маслянистых битумоидов, приуроченных к трещинам, зонам дроблений и зеркалам скольжения в породах. Содержание С орг для большинства исследованных образцов составило 0,01-0,09%, в некоторых случаях - 0,15-0,5%, количество хлороформенных битумоидов варьирует от 0,0003 до 0,008%, достигая в отдельных случаях 0,02%.

Изучение углеводородного состава экстрактов выполнялось методом газожидкостной хроматографии на хроматографах ЛХМ-8МД и "Цвет-101". В биту-моидах кристалических пород чаще всего присутствуют УВ, выкипающие в пределах 260-490°С (т.е. от С)4 до С 33 ). Более легкокипящие УВ в большинстве образцов не обнаружены (в единичных случаях установлено присутствие УВ от С9). В углеводородной части были идентифицированы нормальные (п С14 - п С 33 ) и изопре-ноидные (С15 - С21 ) алканы. В большинстве битумоидов из образцов керна фитан преобладает над пристанем. Значения отношения суммы фитана и пристана к сумме близкокилящих н.алканов (11.С17 + н. Сю)колеблется в больших пределах - от 0,20 до 0,96. Изменение этого соотношения обусловлено условиями фильтрации флюидов (температурой, давлением, окислительным потенциалом пород и т.д.), особенностями состава нефтей, сорбционными свойствами кристаллических образований и др. Поскольку в скв.20009 битумоиды заметно обогащены н. алканами, максимальная концентрация среди которых чаще приходится на более высококипящие гомологи -Н.С25 - н.Сзв, можно предположить, что эти битумоиды представляют собой следы миграции высокоалкановых нефтей.

Сравнение углеводородного состава битумоидов из кристалических пород с нефтями Ново-Елховского месторождения показало, что, несмотря на различия групповых и фракционных составов, в целом характер распределения нормальных и изопреноидных алканов и УВ гопанового ряда (в битумоидах кристаллических пород обнаружены гопан и адиантан) имеет определенные черты сходства. Среди полициклических структур адиантан преобладает над гопаном, концентрации фитана выше концентраций пристана.

В изученных битумоидах, выделенных из кристаллических пород, идентифицированы гомологи нафталина и хризена, фенантрен, бензфлуорен, пирен. Содержание полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) изменяется от десятков нг/г до 430, а в зонах интенсивной милонитизации доходит до 2000 нг/г,

превышая в некоторых случаях концентрации ПАУ в осадочных отложениях. В неизмененных породах количество ПАУ не превышает 220 нг/г и они представлены небольшим набором. В них присутствует пирен и отсутствуют его гомологи, что свидетельствует о повышенном окислительно-восстановительном потенциале пород. В зонах же милонитизации и катаклаза расширяется набор УВ, появляются гомологи дифенила, пирена и флюорена и, главное, типичный "гидротермальный" углеводород - голоядериый пирен, что свидетельствует об условиях, сдвинутых в восстановительную область по сравнению с неизмененными породами. Эти интервалы разреза характеризуются повышенным выходом битумоидов и восстановленных газов.

Наиболее характерным признаком нефтяных систем является наличие в составе ПАУ хризена, который идентифицирован в большинстве изученных проб. Наряду с этим в отдельных пробах битумоидов хризен отсутствует, что свидетельствует об иной их природе.

В целом состав полициклических ароматических УВ отличается от ПАУ, которые могут быть синтезированы в осадочных породах в процессе диагенеза и катагенеза. В этих условиях сильно возрастает относительное содержание перилена. В исследуемых породах фундамента Южно-Татарского: свода перилен вообще отсутствует, а распределение ПАУ подчиняется другим закономерностям.

Петрографические исследования показали наличие в породах углеродистого вещества, присутствие которого может интерпретироваться как битумы миграционных потерь. В скважине 20009 битумы отмечались на глубинах 4360 м, 4554 м, 5440 м и приурочены они к микротрещинам в кристаллических сланцах. Вещество от черного до темно-коричневого цвета образует гнезда округлой, реже неправильной формы, в плагиоклазе, гранате, кварце и представлено асфальтитом-асфальтом. В ассоциации с последним присутствуют кальцит и мусковит, что свидетельствует, по-видимому, о водно-эмульсионном переносе У В с последующей их поликонденсацией й полимеризацией на катализаторах.

Особое внимание было уделено изучению характера распределения битумо-насыщенности кристаллических пород по разрезу вскрытой части фундамента. Тщательный анализ показал, что прослеживается определенная связь между степенью трещиноватости пород и групповым и компонентным составом битумоидов. В наиболее трещиноватых разностях битумонасыщенность закономерно увеличивается на фоне расширения спектра углеводородной гаммы, заметно обогащенной высокомолекулярными ('Сгб - С32 ) УВ, среди которых в заметных, концентрациях присутствуют полициклические структуры. Наряду с этим было отмечено увеличение биту-монасыщенности с глубиной, выявленное по материалам бурения скважин 20000 и 20009.

Таким образом, анализ полученного материала по распределению восстановленных газов, химико-битуминологическим особенностям экстрактов и битуминозно-сти, позволяют сделать вывод о миграции в теле фундамента нефтяных систем.

Следующим видом исследований, направленных на изучение флюидонасы-щенности кристаллических пород, явился постоянный контроль за газонасыщенностью промывочной жидкости в процессе бурения и газохроматографические анализы газовой составляющей глубинных проб бурового раствора. Они осуществлялись в рамках геолого-технологического контроля, включающего также газокаротажные исследования и учет режима бурения. Исследования проводились при непосредственном участии автора с целью разработки методических рекомендаций по оптимизации режимно-технологических параметров бурения и выработки критериев оценки проницаемости и продуктивности потенциальных коллекторов кристаллического фундамента.

Основным объектом этих исследований естественным образом оказалась скважина 20009-Новоелховская, в которой применялись геохимические методы исследования промывочной жидкости и шлама, а с 1991 г. используется опробование пласта на кабеле (ОПК).

Автором был проведен анализ результатов разгонки глубинных проб газа по 150-ти объектам в общем интервале 4950-5804 м, согласно которому наибольший интерес с точки зрения газонасыщенности представляет интервал 5280-5809 м. Свободные газы кристаллического фундамента охарактеризованы как метаново-азотные.

. . В . составе глубинных флюидов установлено наличие углеводородов (СН4 и его гомологи), С02, Н2, N2, Не.

Анализ и обобщение результатов ГТИ позволили только в интервале 18505497 м выделить более 80-ти возможных газонасыщенных участков. Однако, в верхней части разреза скважины основная доля в газовоздушной смеси из этих потенциальных коллекторов приходилась на неуглеводородные компоненты и ме-тан+этан. Но на глубине 5170,5 м в газовоздушной смеси появились следы бутана. Необходимо особо отметить общее повышение газопоказаний (на порядок выше фоновых) и появление пропана и бутана по данным хромотермографии на глубинах ниже 5270 м. В этой зоне обширного разуплотнения и повышенной кавернозности (5282-5809 м) хорошо прослеживается тенденция к увеличению газопоказаний с глубиной, ранее отмеченная для призабойной зоны скважины 20000-Миннибаевской.

Наличие УВ-газов в коллекторах отмеченной зоны разуплотнения подтверждается и периодическими отборами проб ОПК из ствола скважины. Например, на глубине 5300 м содержание углеводородов составило до 2,6% об., несколько меньшее (1,95-0,57% об.) - получено с глубины 5308 м. Зона в интервале 5282-5809 м характеризуется устойчивым наличием УВ-газов (1,6-1,8 % об.). Количество метана колеблется в пределах 84-91 % огн., кроме этого присутствуют его гомологи до гек-сана включительно. Чтобы еще раз подчеркнуть аномальные 'значения газопоказаний данной зоны-разуплотнения отметим, что выше нее на глубине 5240 м количество УВ-газов по пробам ОПК уменьшается до 0,6% об., а на глубинах 5215 м и 5050 м оно соответственно равно 0,19% об. и 0,056-0,036% об. В интервалах 4950 м и 3950 м - 0,021-0,015% об.

Значения газопоказаний непосредственно самой кавернозной зоны также варьируют по глубине и их анализ позволил выявить принципиально важные закономерности изменения содержания УВ-компонентов по разрезу КФ.

Основной и наиболее значимой закономерностью является увеличение газопоказаний вниз по разрезу. Максимальное количество углеводородных газов (Гх СУМ) в глубинных пробах глинистого раствора зафиксировано на глубинах 5747 м, 5749 м, и достигает 2-5 % об.

Следующей важной особенностью явилось снижение с глубиной содержания СН4, расширение спектра гомологов метана и относительный рост содержания его "тяжелых" гомологов (пентана и гексана) до 36,5 % отн. в отдельных пробах из самых нижних участков разреза.

Немаловажно появление с глубиной гелия, хотя его содержание значительно ниже тех аномальных значений, которые были зафиксированы в призабойной зоне скважины 20000-Миннибаевской.

В ходе анализа газонасыщенности выявлены закономерности ее распределения по разрезу фундамента, в частности установлена определенная связь с петрографическим составом кристаллических пород и степенью их разуплотнения. Также установлено, что зоны аномального флюидонасыщения приурочены к пятой толще пород, представленной породами болыдечеремшанской серии, в частности к зонам

контактов высокоглпноземистых гнейсов и их диафторированных и мигматиэиро-ванных разностей.

По данным газового каротажа и комплекса ГИС, включая ОПК, в разрезе скважины 20009 целый ряд интервалов фундамента (особенно в нижней части разреза в интервале 5600-5809 м) выделен в качестве потенциальных коллекторов, перспективных для опробования.

Следующим важным аспектом в изучении перспектив нефтегазоносности кристаллического фундамента стали гидрогеологические исследования его вод, начатые под руководством В.Б.Анисимова и К.Н.Доронкина со скважины 20000-Миннибаевской.

По химическому составу воды относятся к хлор-кальциевым с плотностью 1,185-1,2 г/см3 и общей минерализацией 245-267 г/л. Содержание кальция варьирует от 12 до 26 г/л, коэффициент метаморфизации Na/Cl - от 0,6-до 0,4.

С увеличением глубины развития разуплотненных зон (скв. 20000 Минниба-евская, инт.4703-5099 м, 4446-4493м) подземные воды представляют собой почти чистые хлоридно-кальциевые рассолы, чем существенно отличаются от вод верхней части фундамента . Содержание кальция достигает 85-94 г/л, а натрия-уменьшается до 12,4-19,3 г/л. Общая минерализация достигает 289 г/л.

Основные гидрохимические коэффициенты : С1/Вг изменяется от 96 до 152, Na/Cl - от 0,4 до 0,6. Такие воды свойственны зонам длительного отсуствия водообмена и.восстановительной обстановке .

Газовый состав вод архейско-протерозойского комплекса изучен по материалам 10 скважин.

Состав водорастворенного газа верхней части разреза в основном метаново-азотный и лишь на Холмовской площади (скв.29419)- азотнометановый. Содержание азота в пробах 32-68 % об., метана от 29 до 62 % об.(40-150 см 3/ л), тяжелых УВ от 1-2 до 7-8 % об., гелия до 0,629 % об. (скв.29419).

Воды нижнего горизонта разреза (скв 20000, инт.4703-5059 м) имеют газонасыщенность 450 см 3/л. По составу газ метаново-азотный. Количество азота в пробах 67,2-76,9 % об., до 5% об. тяжелых углеводородов. В высоких концентрациях присутствуют гелий 5,4 - 7 % и аргон 1,4 % .Из других газов обнаружены : водород 8,8 % , кислород 2,6% , углекислый газ 0,06-1,4 % . После стояния скважины в течение семи суток содержание водорода в пробах увеличилось до 19,9 % .

Подземные воды с глубины 4446-4493 м имеют газонасыщенность 380 см3 /л , метано-азотный состав газа и содержание углеводородов . аналогичное предыдущему интервалу . 1

Несмотря на то , что при испытании инт. 3230-3380 м не удалось достигнуть постоянной минерализации , газонасыщенность вод увелетивается до 600 см 3/ л, и одновременно повышается содержание метана - 22.8-29,9 % об. (140-180 см3/л).

В водах кристаллического фундамента в заметных концентрациях( по углероду) обнаружено водорастворенное органическое вещество: фенолы, азотистые компоненты и др . Общее количество органического углерода в водах составляет 97,6-137.8 мг/л (Анисимов Б.В. и др., 1990). Концентрация битуминозных компонентов находится в пределах 0,1-0,3 мг/л в верхней части разреза и 0,3-0,7 мг/л в инт. 4446-5099м.

Подводя итог рассмотрению физико-химических характеристик, полученных для вод кристаллического фундамента, следует сказать, что они близки к водам тер-ригенного девона и рифей-венда по составу, общей минерализации, степени метаморфизма. Близки они и по принятым показателям нефтегазоносности.

Из вышеизложенных материалов, результатов анализов следует третье защищаемое положение: "Разуплотненные участки в фундаменте, характеризую-

щиеся повышенной степенью газо-, водо- и битумонасыщенности, являются самостоятельными объектами поиска углеводородных скоплений".

Глава 4. Методические основы проведения нефтегазопоисковых работ на кристаллический фундамент и выбор первоочередных объектов для заложения поисковых скважин. [ 1, 14, 16, 17, 19, 20, 26, 27, 29, 31]

Выполненное научно-практическое обоснование перспективности КФ территории Татарстана на нефть и газ, а также допустимости и целесообразности его (КФ,) рассмотрения в качестве самостоятельного поискового объекта выдвигает необходимость разработки методических основ осуществления такого поиска. Ввиду того, что тектоника и закономерности размещения структурообразующих элементов осадочного чехла находятся в прямой зависимости от геологического строения и внутренней структуры КФ, методика поиска нефти и газа в КФ не должна рассматриваться в отрыве от осадочного чехла, а представлять собой синтез приемов и методов, позволяющих с одинаковой эффективностью изучать одновременно кристаллический и осадочный комплексы. С этой целью на территории Татарстана в последние годы начато комплексное использование новых геолого-геофизических и геохимических методов, направленных на выбор первоочередных перспективных объектов докембрийского основания и палеозойского чехла.

Руководствуясь общепринятой стадийностью геологоразведочных работ (ГРР), принятой в СССР (1983г.), учитывая результаты более чем 30-ти летнего изучения кристаллического фундамента на территории Татарстана, можно утверждать, что региональный этап исследований на этой территории исчерпан. Достаточно детально изучены геологическое строение и основные этапы геолого-тектонического развития региона, построен детальный структурный план поверхности КФ, выявлены закономерности распространения зон-коллекторов и покрышек, дана принципиальная оценка возможности аккумуляции в теле КФ залежей углеводородов. Поэтому данная глава посвящена методическим основам поискового этапа ГРР на стадии выявления и подготовки объекта в КФ к поисковому бурению.

Стадия выявления объекта включает проведение комплексной аэрогеофизической и геохимической съемки, сейсморазведки методом ОГТ. В основе принципиально нового, специально разработанного для этих целей комплекса аэроработ лежит установленный факт о доминирующей роли глубинной вертикальной восходящей миграции УВ-флюидов в формировании месторождений осадочного чехла и о приуроченности промышленных скоплений к активным зонам глубинных разломов. Для их выявления и картирования в комплекс включены: высокоточная аэромагнитная, гамма-спектрометрическая (К, и, ТЬ) и геохимическая съемки (метан, радон).

По результатам работ выделяются наиболее геодинамически активные области в-пределах региона, выявляются разломные зоны и зоны трещиновагости, а также степень их флюидопроводимости, что позволяет локализовать участки наиболее возможного нефтегазонакопления с последующей постановкой на них сейсморазведки МОГТ.

Сейсморазведка МОГТ является основным методом обнаружения зон структурных неоднородностей в кристаллическом основании докембрия, позволяет провести их первичное картирование и дать предварительную оценку размеров и конфигурации объектов. В соответствии с исследованиями В.А.Трофимова, на территории Татарстана по данным сесморазведки МОГТ в КФ на сегодня зафиксировано 12 объектов, представляющих собой участки разуплотнения с антиклиналевидными верхними границами зон пониженных скоростей. Соответствие большинства этих

зон интервалам флюидонасыщенных коллекторов в доказано бурением скважин 2092-Черемшанской, 966-Уратьминской (Осиный объект), 20000-Миннибаевской, 20009-Новоелховской и др., причем в обосновании бурения двух первых из них автор принимал непосредственное участие. Глубина этих объектов от кровли КФ может варьировать от 300 м до 1-6 и более км.

Наиболее значимой стадией работ в является детализация и подготовка объекта для уверенного заложения поисковой скважины. С этой целью в методику включены принципиально новые методы исследований, такие как сейсмолокация бокового'обзора (СЛБО) и биогеохимическое тестирование (БГХТ).

С помощью СЛБО проводится детализация строения зоны неоднородности и разуплотнения в КФ, оценка ее формы, степени трещиноватости, оценивается наличие над ней выдержанной монолитной покрышки. Это новый метод сейсморазведки, разработанный во ВНИИГеосистем (И.А.Чиркин) и апробированный в Татарстане. Метод основан на изучении характера распределения в пространстве источников энергии рассеянных волн, образование которых находится в прямой зависимости от наличия зон открытой трещиноватости (разуплотнения) геосреды. Результаты ин-тепретации представляются в виде горизонтальных и вертикальных срезов полей энергии рассеянных волн, что позволяет создать объемную картину распределения полей трещиноватости в больших объемах геосреды (от 1 до до 200 км3 ).

Опробование СЛБО на 4-х десятках участков разведочных площадей и разрабатываемых месторождений доказало высокую эффективность этого метода в плане картирования разуплотненных трещиноватых зон как в кристаллическом фундаменте, так и в карбонатных массивах осадочной толщи. Это подтверждено высокой сходимостью результатов СЛБО с результатами бурения, промыслово-геологических, петрографических, полевых геофизических исследований и ГИС, полученных при бурении глубоких и сверхглубоких скважин на КФ, а также результатами анализа разработки карбонатных коллекторов, флюидодинамики добывающих скважин.

За последние 4 года с целью подготовки объектов и проверки результатов бурения в КФ с помощью этого метода было исследовано семь участков. Например, на основании СЛБО была1 проведена детализация строения, пространственной приуроченности и наличия выдержанной покрышки над Бастрыкским объектом в КФ, выявленным ранее по данным сейсморазведки МОГТ, уточнена его форма и размеры. Этот объект расположен на глубине около 300 м ниже кровли КФ и рекомендован для постановки глубокого поискового бурения.

Эффективность применения метода СЛБО при детализации результатов сейсморазведки МОГТ еще раз подтвердилась на примере скважины № 20014. Скважина была запроектирована по данным сейсморазведки на локальном объекте, где в осадочной толще и КФ наблюдалось нарушение корреляции столбообразной формы на временных разрезах, с которым связывалось наличие мощного коллекторы. Методом СЛБО было установлено, что объект характеризуется аномальным уплотнением и бурение скважины было отменено.

Следующим методом, позволяющим проводить косвенную оценку перспективности предлагаемых объектов в детализационном плане и проводить ранжирование их по очередности ввода в бурение является биогеохимическое тестирование (разработан Нижарадзе Т.Н. совместно с АО "Татнефть"). Он основан на выявленном экспериментально закономерном изменении уровня биогеохимического сигнала (БГХС) на расстоянии от залежи и в непосредственной близости от нее. Под сигналом подразумевается содержание на единицу породы совокупного объема биоорганической массы, развитие и существование которой обусловлено УВ-дыханием продуктивной газонефтяной залежи. Успешная апробация метода БГХТ в осадочном

чехле послужила основанием для его использования в КФ, и позволило однозначно установить факт существования БГХ-сигнала в древних комплексах архея и протерозоя вплоть -до глубины 5 - 5,5 км.

Объектом исследования для БГХТ является каменный материал (керн, шлам) из КФ поисково-параметрических и разведочных скважин, и из тех горизонтов осадочной толщи, которые непосредственно залегают на поверхности фундамента. Полученные результаты свидетельствуют о: 1 - соизмеримости наблюдаемых значений сигнала в породах фундамента с аналогичными характеристиками в осадочных отложениях палеозоя; 2 - наличии корреляций интервалов высокой интенсивности показателя с горизонтами возможных коллекторов в зонах разуплотнения пород; 3 - существовании источника, послужившего причиной формирования БГХ-аномалий на больших глубинах.

В частности, исследования керна из 17 скважин выявили закономерные аномальные увеличения БГХС, аналогичные установленным над залежами в осадочном чехле. Анализ распространения "аномальных" зон показал, что они приурочены к разломам, выделенным по петрографическим и геофизическим данным и могут свидетельствовать о потенциальной УВ-насыщенности примыкающих к разлому разуплотненных зон.

Следует отметить, что предлагаемый комплекс методов и их последовательность имеет гибкую организацию. Вопрос о первоочередности и объемах применения каждого из методов для определенного района Татарстана решается отдельно. Для трех категорий земель, отличающихся по степени геолого-геофизической изученности и разбуренности, разработана индивидуальная схема исследований: 1 - На перспективных территориях, не опоискованных сейсморазведкой и слабо разбуренных, в первую очередь проводится региональная аэрогеохимическая съемка с целью выделения "питающих" разломов и зон трещиноватости с последующей постановкой на перспективных участках сейсморазведки МОГТ и детализационных работ методом СЛБО для выбора места заложения скважины. При бурении скважины осуществляется биогеохимические исследования керна, с целью прогнозирования зон нефтегазоносное™ ниже забоя скважины. 2 - На землях, опоискованных площадной сейсморазведкой (занимающих около 50% территории Татарстана) с подготовкой объектов в КФ, вначале проводится аэрогеохимическая съемка с целью выбора наиболее перспективных из них для постановки детализационных работ методом СЛБО и определения местоположения скважины. 3 - На месторождениях, разбуренных плотной сеткой поисково-разведочных и эксплуатационных скважин (Ромашкинское, Новоелховское, Бавлинское), бурение которых продолжается, перспективные объекты в КФ целесообразно готовить на основе комплексирования БГХТ и СЛБО опрес определением глубины, формы и их возможной нефтегазона-хыщенности.

Таким образом, выявление и подготовка перспективных объектов для заложения поисковых скважин на КФ возможна при применении предложенного комплекса геолого-геофизических и геохимических методов, последовательное сочетание которых, в зависимости от конкретных геолого-тектонических условий, обеспечивает наибольшую эффективность планируемых буровых работ.

Заключение.

Подводя итог исследованиям, основанным на анализе материалов, полученных при изучении фундамента Татарстана, можно считать, что благодаря бурению скважин, вскрывших его на значительную глубину, значительно расширились зна-

ния о составе и эволюции древнейших породных комплексов восточной части Русской плиты, перекрытых осадочными отложениями, а именно:

1. Установлена важнейшая особенность внутренней структуры фундамента и геологической истории его развития - унаследованность развития дизъюнктивных нарушений, воздействовавших на осадочный чехол практически на всех этапах его формирования, что подтверждается активным проявлением многих тектонических нарушений, в . современном тектоническом плане, приуроченностью к разломам участков дробления и трещиноватости пород, линейных кор выветривания, интрузий рифейских диабазов, проявлений девонского вулканизма.

Анализ распространения ареалов промышленной, остаточной нефтеносности и следов миграции нефтегазоносных флюидов доказывает доминирующую роль вертикальной восходящей миграции нефти в формировании ее месторождений в осадочном чехле.

2. В КФ Татарстана выделен ряд крупных архейских и раннепротерозой-ских структурно-вещественных комплексов, стратиграфическое расчленение которых в скв. 20009, на основе литолого-петрографического изучения керна и по совокупности методов ГИС, позволило в диапазоне глубин 1850-5800 м составить сводный геолого-геофизический разрез, выявить свыше 60-ти зон потенциальных коллекторов, мощностью от 1- 3 до десятков и сотен метров, приуроченных, в основном, к породам болынечеремшанской серии, контактам пород, отличающихся по физико-механическим свойствам, интервалам наложенных низкотемпературных изменений и участкам трещиноватости и дробления.

3. Установлена генетическая связь между компонентным, групповым составом и отдельными соединениями полициклинических ароматических углеводородов битумоидов кристаллического основания и нефтями палеозойского осадочного комплекса.

4. В связи с установленной возможностью аккумуляции залежей углеводородов в КФ,' впервые разработаны методические основы выявления и подготовки объектов для постановки глубокого поискового бурения, на основе комплексирова-ния принципиально новых методов исследований.

основное содержание диссертации изложено в следующих опубликованных работах: Монография:

1. Кристаллический фундамент Татарстана и проблемы его нефтегазоносно-сти//Кол. авторов под ред. Муслимова Р.Х. и Лапинской Т.А. - Казань: изд-во "Дента", 1996 г. - 487 с.

Научные статьи:

2. Состав и строение докембрийского фундамента Татарстана и закономерности размещения в нем зон коллекторов и покрышек/ Поиски, разведка и добыча нефти и газа в Тимано-Печерском бассейне и Баренцевом море// Сборник докладов II Межд. конференции., т.2. -С.-Петербург, 1996. - С. 115-134.

3. О- результатах геофизических исследований кристаллического фундамента Акташ-Новоелховского поднятия (Южная вершина Татарского свода) по разрезу Новоелховской скважины 20009/ Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. - М., 1994. - № 6. - С. 109-118. (Совместно с Муслимовым Р.Х., Галди-ным Н.Е.).

4. Особенности расчленения, корреляция продуктивных пластов неокома в пределах Нижневартовского свода Западной Сибири/ Труды ТатНИПИ, вып. 64, Бугульма, 1989. - С. (Совместно с Мкртчяном О.М., Суетенковым B.C.).

5. Геологический разрез скв.20009 Ново-Елховской и предварительная характеристика зон разуплотнения/ Проблемы повышения эффективности геологоразведочных работ в Татарской АССР// Тез. научн.-техн. конф., Альметьевск, 1989. - С. 82-84 (Совместно с Изотовым В.Г., Хасановым P.P., Ненароковым С.Ю.).

6. Предварительные результаты геолого-технологических исследований скв.20009/ Там же. - С. 81-82 (Совместно с Лопуховым B.C., Богатеевым Ш.М., Ахмадуллиным Ф.М.).

7. Сопоставление разрезов фундамента по предварительным петрографическим и геофизическим данным Ново-Елховской и Миннибаевской скважин / Там же. - С. 88 - 89 (Совместно с Кавеевым И.Х., Хайдаровым P.A., Степановым В.П. ).

8. Изучение плотности шлама кристаллического фундамента скв.20009/ Там же. - С. 101-102 (Совместно с Искандеровым Д.Б., Богатеевым Ш.М.).

9. Результаты изучения раннедокембрийских пород из разреза скв. 20002 Ташлиярской/ Там же. - С.119-121 (Совместно с Козловым E.H., Степановым

B.П., Близеевым А.Б. и др.).

10. Комплексная геолого-геофизическая интерпретация материалов бурения скважины N 20009 Ново-Елховской/ Перспективы нефтегазоносности кристаллического фундамента Татарстана и направления его дальнейших исследований // Тез. докл. научн.,-техн. конф. - Альметьевск, 1991. - С. 27-29 (Совместно с Галдиным Н.Е., Назиповой Е.А., Плотниковым H.A.).

И. Фундамент Южно-Татарского свода и вопросы корреляции метаморфических толщ (по материалам бурения скважин NN 20000 и 20009)/ Там же. - С. 3738 (Совместно с Хасановым P.P., Изотовым В.Г., Ненароковым С.Ю.).

12. О коллекторах в интервале 1850-5006 м в разрезе скважины N 20009/ Там же. - С. 38-39 (Совместно с Муслимовым Р.Х., Ненароковым С.Ю., Плотниковым H.A.).

13. О находках проявлений углеводородов и прямых критериях поисков нефти в породах кристаллического фундамента/ Там же. - С. 51-52 (Совместно с Хайдаровым P.A., Муслимовым Р.Х., Ненароковым С.Ю.).

14. Обоснование бурения скважины на Бастрыкском и Осином объектах в кристаллическом фундаменте/ Там же. - С. 69-70 (Совместно с Муслимовым Р.Х., Ненароковым С.Ю., Трофимовым В.А.).

15. Автоматизированная система сбора, хранения и обработки фактографических данных по сверхглубокой скважине N 20009 Ново-Елховской/ Там же. - С. 97-98 (Совместно с Габдуллиным М.Г., Хайдаровым P.A.).

16. Докембрийский фундамент востока Русской плиты - нетрадиционный объект поисков углеводородов/ Нетрадиционные источники углеводородного сырья и проблемы его освоения// Тез. докл. 1-го Международного симпозиума. -

C.Петербург, 1992 г. - Т. 2. - С. 195-197 (Совместно с Муслимовым Р.Х., Трофимовым В.А., Ненароковым С.Ю.).

17. Investigations of Рге-Cambrian basement by deep drilling and geophysics in Tatarstan (eastern part of Russian platform)/ 7th International Symposium on the Continental Crust Through Drilling // Abstrakts. Santa Fe, 1994. ( Muslimov R., Trofimov V., Plotnicov N.).

18. Напряженно-деформированное состояние гранито-гнейсового слоя в районе сверхглубокого бурения и современной сейсмоактивности Татарского свода Восточно-Европейской платформы/ Напряжения в литосфере// Тезисы 1-го Между-нар. семинара, Москва, 1994. - С. 118-119. (Совместно с Муслимовым Р.Х. Кавеевым И.Х., Гатиятуллиным Н.С.).

19. Ретроспективный анализ результатов геологоразведочных работ и прогноз их развития в новых условиях / Проблемы развития нефтяной промышленности Татарстана на поздней стадии освоения запасов // Тез. докл. научн.-практич. конф., Альметьевск, 1994. - С. 56-57 (Совместно с Муслимовым Р.Х., Ларочкиной И.А.)

20. К разработке методики поиска и разведки залежей нефти и газа в породах кристаллического фундаменага/ Там же. - С. 62-65 (Совместно с Чиркиным И.А., Плотниковой И.Н.).

21. Ново-Елховская сверхглубокая скважина N 20009. К вопросу об изучении разреза по каменному материалу / Результаты бурения и исследования Тюменской сверхглубокой скважины // Тез. докл. совещания 21-23 февраля 1995 г. -Пермь, 1995. - С. 122-124 (Совместно с Искандеровым Д.Б.).

22. Abissal geological structure of eastem european platform crystalline basement by 20009 novoelkhovsk well section according to data _of complex geological and geophysical interprétation / Abstracts of "MAEGS 9", 4-15 Sep., St.Peterburg,

1995. - P. 29-30 (Galdin N.E., Muslimov R.H.).

23. Investigation of precambrian basement in Novoelhovskaya superdeeo well № 20009/ Abstracts of "MAEGS 9", 4-15 Sep., St.Peterburg, 1995. - P~ 80 ( Iskanderov D.B.).

24. Анализ перспектив углеводородности докембрийских комплексов Татарстана в связи с реализацией программы глубокого бурения/ Результаты изучения и исследования кристаллического фундамента Татарстана по материалам ' бурения скв.20009-Новоелховской// Тез. докл. научн.-практич. конф., Альметьевск, 1995. -С. 3-4 (Совместно с Муслимовым Р.Х., Сулеймановым Э.И., Изотовым В.Г.).

25. Обоснование заложения и основные результаты скважины 20000-Миннибаевской и 20009-Новоелховской на Восточно-Европейской платформе/ Там же. - С. 4-6 (Совместно с Муслимовым Р.Х., Кавеевым И.Х., Сулеймановым Э.И.).

26. Сейсмическая локация бокового обзора как метод объемного изучения геологического строения кристаллического фундамента/ Там же. - С. 9-10 (Совместно с Кузнецовым О.Л., Файзуллиным И.С., Чиркиным И.А.).

27. Анализ сопоставления результатов СЛБО, бурения и промыслово-геофизических исследований в разрезе кристаллического фундамента/ Там же. - С. 47-48 (Совместно с Чиркиным И.А., Плотниковой И.Н., Добрыниной Е.И.).

28. Анализ состава и строения докембрийских комплексов в скв.20009-Новоелховской/ Поиски, разведка и добыча нефти и газа в Тимано-Печерском бассейне и Баренцевом море// Тез. II Междунар. конф. - С.-Петербург, 24-28 июня

1996. - С. 89-90.

29. К вопросу о новых методах разведки трещиноватых коллекторов и оценке их продуктивности/ Там же. - С. 88-89 (Совместно с Муслимовым Р.Х., Плотниковой И.Н., Чиркиным И.А.).

30. К проблеме глубинных исследований докембрийских образований Южно-Татарского свода/ Там же. - С. 87-88 (Совместно с Муслимовым Р.Х., Плотниковой И.Н.).

31. Перспективы нефтегазоносности и новые методы исследования коллекторов кристаллического фундамента Татарстана/ XIV Губкинские чтения "Развитие идей И.М.Губкина в теории и практике нефтегазового дела", Москва, 1996 г. - С. 68 (Совместно с Муслимовым Р.Х., Плотниковой И.Н., Чиркиным И.А.).

32. Перспективы поиска нефти и газа в докембрийском фундаменте востока Русской плиты/ Малоизученные нефтеносные комплексы Европейской части России (прогноз нефтеносности и перспективы освоения // Тез. докл. научн.-практ.

конф., Москва, 1997. - С. 18-19 (Совместно с Муслимовым Р.Х., Плотниковой И.Н., Трофимовым В.А.).