Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Оценка перспектив нефтеносности осадочной толщи палеозоя на основе неотектонических исследований

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Оценка перспектив нефтеносности осадочной толщи палеозоя на основе неотектонических исследований"

КАЗАНСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.И. УЛЬЯНОВА-ЛЕНИНА

На правах рукописи

Мингазов Минтахир Нургатович

ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВ НЕФТЕНОСНОСТИ ОСАДОЧНОЙ ТОЛЩИ ПАЛЕОЗОЯ НА ОСНОВЕ НЕОТЕКТОНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ (НА ПРИМЕРЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН)

Специальность: 25.00.12 - геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Казань - 2004

Работа выполнена в Татарском научно-исследовательском и проектном институте нефти ОАО «Татнефть»

Научный руководитель: - доктор геолого-минералогических наук

Хисамов Раис Салихович

Официальные оппоненты: - доктор геолого-минералогических наук,

профессор

Короновский Николай Владимирович;

- доктор геолого-минералогических наук Булыгин Дмитрий Владимирович

Ведущая организация: Удмуртский научно-исследовательский и проектный институт нефти (УдмуртНИПИнефть)

Защита состоится О2Л(.2004 г. в часов на заседании

диссертационного совета Д 212.081.04 при Казанском государственном университете по адресу: Республика Татарстан, 420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 4/5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного университета.

Автореферат разослан 29.09.2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к. г. - м. н.

Хасанов Д. И.

2005-4 13005

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Наиболее крупные и уникальные нефтяные месторождения Татарстана находятся на поздней стадии разработки. В связи с этим перед нефтедобывающими организациями стоит задача проведения поисково-разведочных работ на перспективных, но недостаточно изученных, территориях и доразведочных работ в пределах разрабатываемых месторождений, создания технологий МУН с учетом новых достижений геологической науки. Большие потенциальные возможности для успешного решения данных задач имеют неотектонические исследования.

В последние годы в процессе изучения неотектоники многие исследователи пришли к заключению, что образование всех или большинства локальных структур является следствием большего или меньшего действия неотектонических сил. Детальными палеотектоническими исследованиями нефтегазовых территорий доказана ведущая роль неотектонических движений в образовании нефтегазовых месторождений.

В настоящее время о неотектогенезе структурных планов кристаллического фундамента и осадочного чехла судят, в основном, методом проекции той или иной неотектонической картины дневной поверхности на тот или иной глубинный раздел. При таком подходе не всегда удается проследить унаследованность тектонических и новейших движений, выявить неотектоническую дифференциацию погребенных поверхностей, а также в полном объеме учесть влияние неотектоники на становление структурных планов нефтеносных комплексов, горизонтов осадочного чехла и на образование нефтегазоносных залежей.

На основе анализа геологического материала, результатов научно-исследовательских работ по аэрокосмогеологической и морфоструктурной тематике автором разработана методика изучения неотектоники кристаллического фундамента и структурных планов осадочнод},. даЗДЙ) с ^учетом их

современной колебательной динамики с выделением относительных амплитуд (положительных и отрицательных) новейших движений. Методика позволяет проследить структурное развитие конкретной погребенной поверхности (начиная со времени ее образования по настоящее) с вычислением относительных амплитуд тектонических движений соответствующей эпохи.

По результатам исследований, проведенных в пределах различных геоструктур нефтяных районов Республики Татарстан, выявлены неотектонические закономерности размещения залежей нефти осадочного чехла палеозоя, разработан неотектонический метод изучения блоково-разрывного тектогенеза кристаллического фундамента и блокового строения осадочного чехла.

Цель работы. Разработка методики, уточнение неотектонических критериев прогноза и районирование территории Республики Татарстан по неотектоническим показателям нефтеносности отложений осадочного чехла.

Основные задачи исследований.

1. Изучение палео- и современной геодинамики кристаллического фундамента и осадочного чехла со времени образования по неотектонический этап их развития.

2. Оценка роли новейших движений в формировании структурных форм и залежей углеводородов;

3. Поиск зависимости между нефтегазоносностью и неотектогенезом отложений осадочного чехла;

4. Районирование территории Татарстана относительно перспектив нефтеносности отложений осадочного чехла по неотектоническим критериям.

Фактический материал и методы исследований. Решение поставленных задач проводилось на основе неотектонических построений с использованием данных геофизических работ, бурения (около 500 скважин), изучения промыслово-геологических характеристик пластов; результатов прове-

денных автором геоморфологических, морфоструктурных, аэрокосмогеоло-гических исследований (на территории Республики Татарстан) и палеотекто-нических реконструкций (в пределах нефтяных месторождений ЮжноТатарского свода и его склонов) на различных этапах геотектонического развития земной коры.

Исследования по вычислению абсолютных значений новейших движений и неотектоническому районированию относительно дневной поверхности в региональном плане проводились на всей территории Республики Татарстан (рис. 1). Для данной части исследований применялся метод вычисления абсолютных амплитуд новейших деформаций полигенетических поверхностей выравнивания, развитых на территории республики.

Детальные исследования проводились в пределах:

- 301-303 залежей Куакбашского вала Ромашкинского месторождения (изучение палеогеодинамики кристаллического фундамента, девонских терригенных отложений с кыновского по ассельское время и неотектогенеза верейских, башкирских, серпуховских, девонских терригенных отложений и кристаллического фундамента);

- Тюгеевского месторождения (изучение неотектогенеза кристаллического фундамента, девонских терригенных, турнейских и башкирских отложений) западного склона Южно-Татарского свода;

- Актанышской площади (изучение неотектогенеза кристаллического фундамента, девонских терригенных и тульских отложений) северовосточного склона Южно-Татарского свода на основе разработанной методики выявления относительных амплитуд неотектогенеза земной коры.

Научная новизна.

1. Построена карта новейшей тектоники Республики Татарстан, проведено районирование территории республики по степени новейшей активности.

Условные обозначения: 1. Средние суммарные амплитуды новейших тектонических движений (в метрах):

РВИ?

1400-360 360-320 320-280

N.-0

■■ 280-240 ^ 240-200

НИ) 2. Режимы неотектонических движени

200-160 В.А. - весьма активный ЯМ 160-120 А К. -активный Н 120-80 С.Л. - слабоакгивный Н.А. - неактивный

Рисунок 1. Карта новейшей тектоники Республики Татарстан. Составил М. Н. Мннгазов

2. Разработан алгоритм для усовершенствования методики изучения неотектогенеза кристаллического фундамента и осадочной толщи палеозоя;

3. Предложен способ картирования блокового строения фундамента и осадочного чехла по сочетанию линейных зон положительных и отрицательных градиентов новейших движений.

4. Определены величины относительных новейших деформаций фундамента и разрабатываемых горизонтов осадочной толщи исследуемых площадей.

5. На основе обширного фактического материала показана унаследо-ванность тектонических движений и ведущая роль неотектоники при образовании структурных форм исследуемой территории.

Защищаемые положения.

1. Современные структурные планы кристаллического фундамента, осадочного чехла и дневной поверхности исследуемых площадей сформированы в результате наложения палеотектонических и неотектонических движений при ведущей роли последних.

2. Размещение локальных, линейных структурных форм и залежей нефти осадочного чехла обусловлено режимом и интенсивностью новейших движений.

3. Зависимость (в региональном плане) между масштабами нефтеносности и интенсивностью неотектонических движений Республики Татарстан прямая.

Практическая ценность и реализация работы. Результаты исследований, полученные в процессе подготовки настоящей работы, использованы при составлении программ геолого-разведочных работ ОАО «Татнефть» на 2001-2004 гг. и для обоснования заложения эксплуатационных, разведочных, оценочных скважин на Куакбашской, Мензелино-Актанышской площадях, Тюгеевском месторождении западного, Агбязовской площади северо-

восточного склонов Южно-Татарского свода, восточном борту Мелекесской впадины.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 16 печатных работах, а также докладывались на творческих конференциях молодых специалистов ОАО «Татнефть», научно-технических конференциях (Киев, 1989; Санкт-Петербург, 2000; Казань, 1988, 1998, 2000; Грозный, 1986; Бугульма, 2003, 2004; Лениногорск, 2004), республиканских совещаниях, посвященных итогам геолого-разведочных работ (Альметьевск, 1985, 1988, 1991, 1998; Бугульма, 1987, 1990).

По рекомендациям данных исследований на западном склоне ЮжноТатарского свода бурились четыре скважины (7142, 7143, 7144, 7145), в которых получены промышленные притоки нефти из отложений турнейского яруса, тульского и верейского горизонтов. Выделено 192 объекта, из них с известными поднятиями по различным горизонтам осадочного чехла совпал 151 объект. К категории перспективных на постановку геолого-разведочных работ отнесен 41 объект. 22 объекта, подготовленные аэрокосмогеологиче-скими и морфоструктурными методами, проверялись структурным бурением, положительный результат получен (локальные поднятия по основному маркирующему горизонту) по 19 объектам, что составляет 86 % от общего их количества [2, 9, 11, 16].

В рамках диссертационной работы на территории Актанышской площади северо-восточного склона Южно-Татарского свода неотектоническими построениями по отложениям терригенного девона выделено 43 поисковых объекта, которые, по аналогии соотношения положительных превышений с известными структурами, отождествляются с прогнозными поднятиями. По тульским отложениям выделено 85 объектов на постановку геолого-поисковых работ. В пределах выделенных объектов рекомендовано бурение двух поисковых скважин со вскрытием кристаллического фундамента и шести скважин - со вскрытием терригенных девонских отложений.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 разделов и заключения. Содержит 236 страниц машинописного текста, включая 43 рисунка, 6 таблиц и список литературы из 65 наименований (опубликованных и фондовых).

Работа выполнена в лаборатории аэрокосмогеологических исследований ТатНИПИнефть (г. Бугульма, Республика Татарстан) под научным руководством доктора геолого-минералогических наук, академика РАЕН, АГН РФ Хисамова Раиса Салиховича (ОАО «Татнефть) и консультанта, кандидата геолого-минералогических наук, старшего научного сотрудника Абдуллина Нуруллы Гайнулловича (ТатНИПИнефть), которым автор выражает искреннюю признательность за ценные методические указания и всестороннюю помощь при написании диссертации.

В процессе работы над диссертацией и при составлении предложений учтены конструктивные советы Муслимова Р. X., Ларочкиной И. А., Дияшева Р. Н., Шарафутдинова В. Ф., Зайцева В. И., Шалина П. А., Хисамова Р. Б., Доронкина К. Н„ Масагутова Р. X., Ахметова Н. 3., Смирнова С. Р., Нафикова А. 3., Лукьяновой Р. Г., Базаревской В. Г.

Автор признателен также сотрудникам лаборатории аэрокосмогеологических исследований Хвороновой Т. Н., Аношиной М. М., инженеру отдела моделирования разработки и подсчета запасов нефтяных месторождений Мингазовой X. Г. за помощь, оказанную в оформлении работы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрено состояние неотектонических исследований при нефтепоисковых работах, подчеркнут недостаточный учет неотектонического фактора образования залежей нефти и газа. Обоснованы информативность разработанного автором метода изучения неотектогенеза кристаллического фундамента, осадочной толщи и необходимость включения не-

отектонических построений по данной методике в состав нефтепоисковых исследований. Изложены цель, задачи и защищаемые положения диссертации.

В первой главе работы рассмотрены теоретические основы неотектоники (тектонических движений и их результатов неоген-четвертичного времени позднего кайнозоя, оцениваемого около 35-40 млн. лет) и условия проявления новейших движений земной коры.

/

Ведущим механизмом неотектонических движений земной коры являются процессы изостазии и связанные с ними конвективные токи и перераспределение глубинного вещества по астеносферному слою верхней мантии. По данному слою происходит горизонтальное и вертикальное перемещение вещества в стремлении достичь уравновешенной и сферйчески-симметричной модели Земли (модели Джеффриса-Буллена), что и вызывает неотектонические подвижки блоков земной коры разного знака и разной амплитуды.

Вторая глава посвящена обзору существующих методов изучения новейших движений. В той или иной подробности описаны картографические, историко-геологические, геоморфологические (морфометрические, морфографические, анализ гидрографической сети и поверхностей выравнивания), геофизические и аэрокосмогеологические методы.

Наиболее полно охарактеризованы геоморфологические и аэрокосмогеологические методы, так как исследования по выявлению региональных особенностей неотектоники Татарстана проведены на их основе.

Из геоморфологических методов автором применен анализ деформаций полигенетических поверхностей выравнивания олигоценового (Р§з), миоценового (N1) и плиоценового (N2) циклов, развитых на территории Татарстана, долинных комплексов крупных и средних рек (деформации продольных профилей террас, коэффициенты аномальных падений русел) и эрозионной расчлененности дневной поверхности республики.

Из категории аэрокосмогеологических исследований применено ландшафтно-индикационное, структурно-геоморфологическое и структурное дешифрирование аэрофото- и космических снимков различного масштаба и различных спектральных зон.

Морфометрические методы позволили определить степень новейшей активности различных геоструктур Татарстана и интенсивность тектонических движений в процессах рельефообразования. Где новейшие движения протекают активно и имеют положительный знак, там показатели расчлененности максимальные. Исходя из этой предпосылки, просчитано горизонтальное расчленение дневной поверхности республики и составлена карта эрозионного расчленения Республики Татарстан.

Аэрокосмогеологические методы основывались на выявлении индикационных ландшафтных образов глубинных геологических объектов. Теоретической основой аэрокосмогеологических методов изучения неотектоники является тезис о том, что в природе эндогенные и экзогенные процессы протекают параллельно, наблюдается тесная связь между дневной поверхностью и недрами. Где интенсивность тектонических (неотектонических) движений большая, там и экзогенные процессы проявляются максимально. Восходящие тектонические движения создают положительные формы рельефа, а эрозионные процессы разрушают их. Отрицательные тектонические движения создают прогибы, экзогенные процессы заполняют их наносами, образованными в результате выветривания положительных форм рельефа. В обоих случаях эти противоположные силы действуют параллельно и в обоих случаях стремятся нейтрализовать друг друга и выровнять поверхность до уровня региональных или местных базисов эрозии. Когда интенсивность положительных тектонических движений больше денудации - образуются положительные формы рельефа, т. к. эрозия не успевает нивелировать поверхность. Когда процессы денудации протекают с большей силой, чем восходящие тек-

тонические - образуются равнины, поверхность выравнивается. Схематично это можно записать так:

+Т > Д => положительные формы;

+Т < Д => выравнивание, равнина;

-Т > А => некомпенсированные прогибы (незаполненные осадками);

-Т < А => компенсированные прогибы (заполненные осадками).

Здесь:

+Т - положительные движения (воздымание);

-Т - отрицательные движения (прогибание);

Д - денудация, экзогенные силы;

А - аккумуляция.

Отсюда следует, что чем больше интенсивность восходящих тектонических (неотектонических) движений, тем интенсивнее протекают процессы выветривания и эрозионного расчленения поверхности, т.е. данные показатели находятся в прямо пропорциональной между собой зависимости. Это и дает возможность решения «обратной задачи» - расшифровки тектоники и прогноза погребенных структур по данным о рельефе дневной поверхности.

В третьей главе описаны основы разработанной методики неотектонических исследований.

Неотектонические исследования регионального масштаба проводились традиционными структурно-геоморфологическими методами (анализом деформаций поверхностей выравнивания, долинных комплексов крупных и средних рек республики и вычислением коэффициентов эрозионного расчленения дневной поверхности) и дешифрированием аэрокосмических материалов, что позволило составить карту новейшей тектоники и провести районирование территории Республики Татарстан по режиму неотектонических движений.

Поверхности выравнивания послужили основой для построения изолиний суммарных амплитуд новейших тектонических движений за период после формирования той или иной поверхности. Амплитуды движений вычислялись по деформациям высот одноименных поверхностей.

По материалам изучения речных террас выявлялись частные особенности неотектоники, в том числе степень новейшей активности локальных поднятий. В качестве индикаторов новейшего роста антиклинальных структур принимались такие данные, как положительные деформации поверхностей надпойменных террас рек Волги, Свияги, Улемы, Камы, Вятки, Шешмы, Зая и величины относительных амплитуд новейших движений, вычисленные по соответствующему разделу осадочной толщи.

В результате исследований получена карта новейшей тектоники Республики Татарстан, на которой выделены значения средних суммарных амплитуд новейших движений и районы с различным режимом неотектогенеза.

Общим недостатком ранее упомянутых методов является недостаточное использование данных глубокого бурения или геофизики (сейсморазведки) непосредственно в процессе построения результативных карт. Сопоставление морфоструктурных построений с данными бурения и сейсморазведки проводится лишь на конечной стадии, при анализе всех имеющихся по району геолого-геофизических данных для познания или уточнения объекта исследований. Такой подход изучения влияния новейшей тектоники на осадочный чехол чреват ошибками, так как отсутствует геологически обоснованная привязка особенностей неотектоники дневной поверхности к определенному стратиграфическому уровню осадочного чехла.

Разработанный автором метод неотектонических исследований кристаллического фундамента и осадочной толщи позволяет избежать этих ошибок. Метод дает возможность изучать новейшую геодинамику дневной поверхности, любого раздела осадочного чехла и кристаллического фундамента с любым соотношением (прямым, полуобращенным, обращенным) структур-

ных планов глубин и дневной поверхности и прослеживать структурное развитие этой поверхности, начиная со времени ее образования по настоящее, с вычислением относительных амплитуд тектонических движений соответствующего времени. Методика позволяет проследить реализацию «штампово-го» механизма тектоники кристаллического фундамента в осадочном чехле и отбить стратиграфический интервал затухания «штампа». В итоге, по соотношению участков положительных и отрицательных превышений, проводятся линии дизъюнктивов фундамента, прогибов изучаемых разделов осадочного чехла и выделяется их блоковое строение.

Суть метода заключается в следующем. На основе структурных карт любой детальности по системе шестиугольников строится некая осредненная поверхность, представляющая собой уровень, приведенный к общему тектоническому режиму исследуемой территории, по формуле:

Нт= 1/7 (Нв1 + Нв2 + " + Н„6 + Нв7), где:

Нт - осредненная абсолютная высота поверхности; Нв1 - абсолютная высота поверхности в точке 1 (точки 1-6 - вершины шестиугольников), Н„7 -абсолютная высота поверхности в центре шестиугольника.

Осредненная поверхность показывает региональную тенденцию режима новейших движений. Поэтому, она сравнивается с фактической (структурным планом) и, в результате, выявляются участки поверхности, испытывающие в настоящее время (при палеогеодинамических построениях - испытавшие в прошлом) положительные или отрицательные деформации относительно осредненной.

В четвертой главе описываются геолого-тектоническое строение и нефтеносность исследуемой территории. В геологическом строении Татарстана принимают участие архейские, протерозойские, палеозойские (средне-и верхнедевонские; нижне-, средне- и верхнекаменноугольные; нижне- и

верхнепермские) и кайнозойские (неогеновые и четвертичные) образования. На дневную поверхность выходят пермские и четвертичные отложения.

Наиболее древними образованиями являются породы кристаллического фундамента. Они вскрываются глубокими скважинами под мощной толщей палеозойских и реже - протерозойских пород. Большой стратиграфический перерыв, существовавший перед отложением среднедевонских осадков, обусловил образование на поверхности кристаллического фундамента коры выветривания (элювия). Мощность коры выветривания изменяется от нескольких до 30 метров (скв. 20000 и 20005). Большие значения мощности элювия приурочены к прогибам древнего заложения.

В пределах 301-303 залежей разрабатываемыми являются серпуховские, башкирские и верейские; на Тюгеевском месторождении - девонские терригенные, турнейские, башкирские и верейские; на Актанышской площади - тульско-бобриковские отложения.

В пятой главе изложены результаты исследований по региональным особенностям неотектоники Республики Татарстан; палеоструктурному развитию, палеогеодинамике и неотектогенезу Куакбашского вала (301-303 залежей) Ромашкинского месторождения, Тюгеевского месторождения западного и Актанышской площади северо-восточного склонов Южно-Татарского свода.

Структурно-тектонический и палеоструктурный анализ развития территории Куакбашского вала, палеогеодинамические и неотектонические построения по структурным планам кристаллического фундамента, терри-генных отложений девона и верейско-серпуховского комплекса пород осадочного чехла позволили выявить:

- время образования Куакбашского вала - неотектонический этап развития земной коры;

- доминирующее северо-восточное направление развития линейных структур фундамента и рассматриваемых комплексов осадочного чехла (рис. 2);

- миграцию Алтунино-Шунакского прогиба по терригенным отложениям девона и верейско-серпуховского комплекса в разные временные промежутки палеозойской эры;

- систему разломов кристаллического фундамента и сопряженных с ними прогибов отложений терригенного девона, верейско-серпуховского комплекса и проследить их палеоструктурное и палеогеодинамическое развитие.

Неотектонические исследования в пределах Тюгеевского месторождения и Актанышской площади показали высокую сходимость результатов со структурными построениями. Они позволили выявить современную геодинамику кристаллического фундамента (рис. 3), отложений терригенного девона, турнейского и башкирского ярусов, тульского горизонта, систему разломов и прогибов этих поверхностей. По их результатам выделены перспективные поисковые объекты по терригенным девонским, турнейским, тульским и башкирским отложениям, отождествляемые с антиклинальными структурами данных поверхностей.

Проявление новейших тектонических движений в региональном плане на территории Татарстана подчинено следующим закономерностям:

- широко развиты новейшие тектонические деформации изометрич-ного типа и ясно выраженного линейного простирания;

- новейшие движения имеют дифференцированный характер проявления;

- перестроение плана тектонических движений и поверхности отдельных районов происходило в неоген-четвертичное время.

Условные обозначения-

1-изолинии превышений неотектонических движений

2- участки положительных превышений

3-участки отрицательных превышений

4-дизьюнктивы кристаллического фундамента

Рисунок 2. Карта относительных амплитуд неотектонических движений и блоково-разрывного тектогенеза кристаллического фундамента Куакбашского вала. Составил М. Н. Мингазов

Локальные поднятия:

1-Овражное;

2- Западно-Тюгеевское;

3- Вассанское;

4- Водоохранное; б-Тюгеевское; 7- Добромышское;

8- Венерское; 9- Восточно-Юсупкинское; 10- Юсупкинскос; 11- Южно-Юсупкинскос

Ш\< I I» I» ЕЭ1 ЕЕЗ5

Условные обозначения:

1 - изолинии неотектонических превышений;

2- участки положительных превышений неотектонических движений;

3- участки отрицательных превышений неотектонических движений;

4- Кузайкинский разлом;

5- дизъюнктивы кристаллического фундамента;

6- локальные поднятия кристаллического фундамента

Рисунок 3. Карта относительных амплитуд неотектонических движений и блоково-разрывного тектогенеза кристаллического фундамента Тюгеевского месторождения. Составил М. Н. Мингазов

Шестая глава посвящена:

- анализу соотношений структурно-тектонического фактора и нефтеносности продуктивных отложений с неотектогенезом исследуемых площадей;

- разработке и обоснованию неотектонических критериев нефтеносности осадочного чехла Республики Татарстан;

- районированию территории республики по перспективам нефтеносности осадочной толщи палеозоя на основе неотектонических исследований.

Анализ показал, что:

- локальные поднятия изученных горизонтов осадочного чехла на территории рассмотренных месторождений подтверждаются неотектоническими построениями в виде участков и зон положительных деформаций новейших движений;

- подавляющее большинство скважин, добывающих нефть из отложений исследуемых разделов осадочного чехла, приурочено к участкам и зонам положительных превышений неотектогенеза;

- скважины с признаками нефтеносности по данным опробования, промысловых и геофизических исследований также расположены внутри зон положительных градиентов современных движений;

- на Тюгеевском месторождении и в пределах 301-303 залежей 95% процентов скважин с рентабельными (более 4 т/сут) дебитами приходятся на участки со средними и максимальными значениями положительных превышений, 5 % таких скважин находятся на участках с малыми градиентами новейших движений.

Весь фонд локальных поднятий и нефтепроявления по скважинам изученных отложений 301-303 залежей, Тюгеевского месторождения и Акта-нышской площади находят свое подтверждение неотектоническими построениями:

- антиклинальные ловушки нефти приурочены к участкам новейших положительных деформаций осадочного чехла;

- масштаб нефтеносности территории зависит от интенсивности неотектонических движений (при присутствии других благоприятных факторов нефтескопления).

Для геолого-тектонических условий Татарстана интенсивность и амплитуды современных движений земной коры способствуют аккумуляции нефти в антиклинальных и тектонически экранированных ловушках. Следовательно, при прочих равных благоприятных условиях следует отдавать предпочтение тем районам и структурам, которые испытывали и испытывают активные новейшие и современные поднятия.

Территория республики подразделяется на следующие районы по перспективам нефтеносности осадочной толщи относительно неотектонических критериев (рис. 4):

- высокоперспективный - Южно-Татарский свод с его юго-западным и юго-восточным склонами;

- перспективные - западный, северный и северо-восточный склоны Южно-Татарского свода, Северо-Татарский свод, юго-восточный склон Се-веро-Татарского свода, восточный борт Мелекесской впадины и Казанско-Кировский авлакоген;

- слабоперспективные - западный склон Северо-Татарского, восточный склон Токмовского сводов и восточные районы центральной части Мелекесской впадины;

- бесперспективные - западный борт, западные районы центральной части Мелекесской впадины и осевая зона Камско-Бельского авлакогена.

В заключении приводятся основные результаты исследований. Основными результатами проведенных исследований являются:

1. Карта новейшей тектоники Республики Татарстан.

Условные обозначен»:

1- структуры первого поркой (1-Южно-Татарский свод.

И-Семро-Тапрский свод, Ш-Ммекесскаа впалниа. ГУ- Казанско-Кировский ашшюген, У-еосточный склон Токмовского свода, VI- Камско-Бельскнй авяакогек);

2- высовоперспвктивный район; 3- перспективный район; 4- слабоаерспесгквный район; 5-бесперспективный район

Рисунок 4. Карта районирования Республики Татарстан по неотектоничесиш критериям нефтеносности осадочного чехла. Составил М. Н. Мингаэов, 2004 г.

2. Методика изучения неотектогенеза (расчета относительных амплитуд неотектонических движений) кристаллического фундамента и осадочного чехла.3. Неотектонические критерии нефтеносности отложений осадочного чехла.

4. Карта районирования территории Татарстана по перспективам нефтеносности осадочной толщи палеозоя на основе неотектонических исследований.

5. Уточнение геологического строения изученных площадей на основе неотектонических исследований.

Основными неотектоническими критериями нефтеносности осадочной толщи Республики Татарстан являются:

- прямая зависимость (в региональном плане) между масштабами нефтеносности и неотектоническим режимом территории;

- крупные месторождения, образованные в пределах тектонических структур 1-порядка, приурочены к районам с весьма активным и активным режимом новейших движений;

- месторождения средних размеров, приуроченные к тектоническим структурам П-порядка, соответствуют линейным зонам положительных деформаций неотектонических движений;

- залежи, образованные в пределах тектонических структур 1П-порядка, приурочены к замкнутым изометричным участкам положительных градиентов неотектогенеза с дифференциацией;

- к месторождениям приурочены активные разрывные нарушения кристаллического фундамента с большой дифференциацией отрицательных превышений неотектогенеза их продольных профилей (301-303 залежи - Ал-тунино-Шунакский, Тюгеевское месторождение - Кузайкинский, Актаныш-ское месторождение - Камско-Бельский авлакоген).

Территория Татарстана подразделяется на четыре категории земель относительно перспектив нефтеносности по неотектоническому фактору:

1) высокоперспективная - Южно-Татарский свод с его юго-западным и юго-восточным склонами;

2) перспективная - западный, северный и северо-восточный склоны Южно-Татарского свода, Северо-Татарский свод, юго-восточный склон Се-веро-Татарского свода, восточный борт Мелекесской впадины и Казанско-Кировский авлакоген;

3) слабоперспективная - западный склон Северо-Татарского свода, восточный склон Токмовского свода и восточные районы центральной части Мелекесской впадины;

4) бесперспективная - западный борт, западные районы центральной части Мелекесской впадины и осевая зона Камско-Бельского авлакогена.

Основные опубликованные работы по теме диссертации:

1. Абдрахманова Л. Г., Шалин П. А., Мингазов М. Н., Хворонова Т. Н. Прогнозирование зон осложнений при бурении скважин по материалам дистанционных исследований // Нефтяное хозяйство. - 1995. - № 5/6. - С. 2023.

2. Мингазов М. Н., Абдуллин Н. Г. Результаты и направления дистанционных исследований в ТАССР / Труды Всесоюзного совещания Министерства нефтяной промышленности СССР по дистанционным методам поиска и разведки нефтегазовых месторождений. - Казань, 1988. - С. 15-19.

3. Мингазов М. Н., Хворонова Т. Н., Шалин П. А. Морфоструктур-ный анализ геоморфологических уровней Западного Татарстана // Геоморфология. - 1991. - № 4. - С. 21-26.

4. Сулейманов Э. И., Шалин П. А., Мингазов М. Н., Ахметов Н. 3., Хворонова Т. Н. Методика выявления зон разуплотнения и направлений тре-щиноватости в карбонатных коллекторах на базе аэрокосмогеологических и геолого-промысловых исследований / Работа представлена на премию ОАО «Татнефть». - Альметьевск, 1998. - 17 с.

5. Сулейманов Э. И., Шалин П. А., Мингазов М. Н. Методика выявления интенсивности и направления развития трещиноватости карбонатных отложений на базе аэрокосмогеологических исследований / Сборник материалов семинара-дискуссии. - Казань, 1998. - С. 17-23.

6. Усманов И. Ш., Мингазов М. Н., Круглов А. Н. К использованию морфометрических и дистанционных исследований для прогнозирования перспективных на нефть структур / Материалы совещания ПО «Татнефть». -Альметьевск, 1985. - С. 25-29.

7. Усманов И. Ш., Мингазов М. Н. К вопросу комплексного применения дистанционных и картографических исследований при нефтепоиско-вых работах. - Бугульма, 1987. - Вып. 60 . - С. 43-50 (Труды ТатНИПИ-нефть).

8. Шалин П. А., Мингазов М. Н., Абдуллин Н. Г., Хворонова Т. Н. Перспективы развития дистанционных методов при нефтепоисковых работах на территории ТАССР / Материалы совещания по разработке методики детальных АКГИ в области нефтепоисковых работ. - Альметьевск, 1988. -С. 7-11.

9. Шалин П. А., Мингазов М. Н., Хворонова Т. Н., Исхаков Р. 3. Направления и результаты дистанционных исследований в Татарии / Материалы Всесоюзного совещания по дистанционным методам поиска и разведки нефтегазовых месторождений. - Бугульма, 1990. - С. 21-24.

10. Шалин П. А., Мингазов М. Н., Хворонова Т. Н. Неотектоника долины Нижней Камы // Советская геология. - 1991. - № 11. - С. 95-96.

11. Мингазов М. Н., Хворонова Т. Н. К вопросу выявления неотекто-нически активных участков с использованием морфоструктурных и дистанционных исследований / Тезисы докладов XX научно-технической конференции молодых ученых и специалистов ТатНИПИнефть. - Бугульма, 1987. -С. 23-27.

12. Шалин П. А., Муслимов Р. X., Мингазов М. Н„ Хворонова Т. Н. Неотектоника долины Нижней Камы в районе строительства Татарской АЭС / Экспертиза геолого-гидрогеологических и тектонических условий площадки Татарской АЭС и прилегающих районов. - Альметьевск, 1991. - С. 3-8.

13. Шалин П. А., Мингазов М. Н., Хворонова Т. Н., Шинкарова Т. Н. Выявление направления трещиноватости в карбонатных отложениях дистанционными методами для обоснования заложения горизонтальных скважин. -Бугульма, 1996. - Юбилейный выпуск, посвященный 40-летию ТатНИПИ-нефть. - С. 38-44 (Труды ТатНИПИнефть).

14. Шалин П. А., Мингазов М. Н., Ахметов Н. 3., Хворонова Т. Н., Шинкарова Т. Н. Анализ результатов бурения и эксплуатации горизонтальных скважин с учетом выделения зон разуплотнений // Нефтяное хозяйство. -2001,-№2.-С. 44-46.

15. Шалин П. А., Мингазов М. Н., Хворонова Т. Н. О возможности выявления зон разуплотнений в карбонатных коллекторах с применением аэрокосмогеологической информации / VII Всероссийская научно-практическая конференция «Геоинформатика в нефтегазовой отрасли». Тезисы докладов и каталог фирм. - Бугульма, 2003. - 64 с.

16. Шалин П. А., Мингазов М. Н., Хворонова Т. Н. Методика, технология и результаты АКГИ при нефтепоисковых работах в Татарии / Труды Всесоюзного совещания «Теория, методика и практика геоиндикационных исследований». - Киев, 1989. - С. 38-42.

Отпечатано в типографии управления «ТатАСУнефть» ОАО «Татнефть» Лицензия на полиграфическую деятельность № 0118 от 03. 04. 2001 г. Подписано в печать 23.09.2004 г. Тираж 100 экз. Заказ № 17789 423450, Республика Татарстан, г. Альметьевск, ул. Мира, 4

18 6 26

РНБ Русский фонд

2005-4 13005

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Мингазов, Минтахир Нургатович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НЕОТЕКТОНИКИ И УСЛОВИЯ ПРОЯВЛЕНИЯ НОВЕЙШИХ ДВИЖЕНИЙ ЗЕМНОЙ КОРЫ.

2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ИЗУЧЕНИЯ НОВЕЙШИХ ДВИЖЕНИЙ.

3. ОСНОВЫ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ НЕОТЕКТОНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Методика региональных исследований по составлению карты новейшей тектоники Республики Татарстан.

3.2. Методика детальных исследований по изучению неотектогенеза дневной поверхности, осадочного чехла и кристаллического фундамента

4. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И НЕФТЕНОСНОСТЬ

ИССЛЕДУЕМОЙ ТЕРРИТОРИИ.

4. 1. Литолого-стратиграфическая характеристика разреза палеозойских отложений.

4.2. Тектоническое строение исследуемой территории.

4. 2. 1. Тектоническое строение 301-303 залежей Куакбашского вала Ромашкинского месторождения.

4.2.2. Тектоническое строение Тюгеевского месторождения.

4.2.3. Тектоническое строение Актанышской площади.

4.3. Нефтеносность отложений исследуемой территории.

4.3.1. Нефтеносность отложений 301-303 залежей Куакбашского вала Ромашкинского месторождения.

4.3.2. Нефтеносность отложений Тюгеевского месторождения.

4.3.3. Нефтеносность отложений Актанышской площади.

5. РЕГИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ НЕОТЕКТОНИКИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН, АНАЛИЗ ПАЛЕОСТРУКТУРНОГО РАЗВИТИЯ, ПАЛЕОГЕОДИНАМИКИ И НЕОТЕКТОГЕНЕЗА ИССЛЕДУЕМЫХ ПЛОЩАДЕЙ.

5.1. Региональные особенности неотектоники Республики Татарстан.

5.2. Результаты исследований по 301-303 залежам Куакбашской площади Ромашкинского нефтяного месторождения.

5.3. Результаты исследований по Тюгеевскому нефтяному месторождению западного склона Южно-Татарского свода.

5.4. Результаты исследований по Актанышской площади северовосточного склона Южно-Татарского свода.

6. АНАЛИЗ СООТНОШЕНИЙ СТРУКТУРНО-ТЕКТОНИЧЕСКОГО ФАКТОРА И НЕФТЕНОСНОСТИ ПРОДУКТИВНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ С НЕОТЕКТОГЕНЕЗОМ.

6.1. Неотектонические критерии перспектив нефтеносности осадочного чехла республики Татарстан.

6.2. Районирование территории Татарстана по перспективам нефтеносности осадочной толщи палеозоя на основе неотектонических исследований.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка перспектив нефтеносности осадочной толщи палеозоя на основе неотектонических исследований"

Нефтяные месторождения Татарстана находятся на поздней стадии разработки. В связи с этим перед геологами-нефтяниками встала задача проведения поисково-разведочных и доразведочных работ на перспективных землях и в пределах месторождений, составления проектов разработки месторождений, создания технологий МУН с учетом новых достижений геологической науки [48]. Представляется, что большие потенциальные возможности для более успешного решения данных задач имеют неотектонические исследования.

Долгое время новейшие тектонические движения при нефтепоисковых исследованиях не учитывались. Изучение этих движений проводилось почти исключительно геоморфологами с точки зрения современного рельефообразования по комплексу деформационных признаков различных морфогенетических поверхностей современного рельефа.

Среди геологов-нефтяников Волго-Уралской нефтегазоносной провинции некоторое время господствовало представление о том, что нефтегазовые структуры образовались в результате движений палеозойской эры, а формирование их завершилось в конце пермского периода. Считалось, что только структуры древнего (старше каменноугольного) заложения перспективны на нефть, а движения земной коры мезозойского и кайнозойского времени отрицательно повлияли на процессы нефтегазоскопления, поскольку эти движения не создают, а разрушают месторождения.

Когда идеи неотектоники проникли в нефтяную геологию, многие исследователи стали считать все или большинство локальных структур следствием большего или меньшего действия неотектонических сил. Они пытались разделять локальные структурные формы на активные в новейший этап и пассивные. Этим самым признавалось, что какая-то часть известных структурных форм продолжала формироваться в неоген-четвертичное время, а другая часть уже закончила свое развитие к началу неотектонического этапа. Последующими детальными палеотектоническими исследованиями нефтегазовых территорий была доказана ведущая роль неотектонических движений в образовании нефтегазовых месторождений. От неотектонической активности зависит интенсивность и кинематика (в частности, степень открытости трещин) тектонической трещиноватости пород.

Однако, отраслевая наука по инерции не обращала должного внимания на специфику новейшего структурообразования, что тормозило разработку методик диагностирования и оконтуривания структур с учетом неотектоники, определения морфологии новейших структурных форм. До определенного времени не было твердых критериев оценки неотектонических и донеотектонических структур.

В настоящее время о неотектогенезе структурных планов осадочного чехла судят, в основном, методом проекции той или иной неотектонической картины дневной поверхности на тот или иной глубинный раздел. При таком подходе не всегда удается проследить унаследованность тектонических и новейших движений, выявить неотектоническую дифференциацию погребенных поверхностей, а также в полном объеме учесть влияние неотектоники на становление структурных планов изучаемых комплексов, горизонтов осадочного чехла и на образование нефтегазоносных залежей.

В рамках диссертационной работы неотектонические исследования проводились в региональном и детальном планах. Региональные исследования выполнены на всей территории Республики Татарстан методами изучения деформаций различных морфогенетических уровней дневной поверхности (поверхностей выравнивания и продольных профилей долинных комплексов крупных и средних рек республики), вычисления коэффициентов эрозионной расчлененности рельефа и геоиндикационного дешифрирования материалов дистанционных съемок. Результатом региональных исследований является карта новейшей тектоники и неотектонического районирования территории республики (в масштабе 1:50 ООО), на которой показаны абсолютные значения неотектонических деформаций дневной поверхности и выделены районы с различным режимом новейших движений.

Детальные исследования проводились с целью разработки методики изучения неотектогенеза кристаллического фундамента и структурных планов осадочного чехла на основе геолого-геофизического материала (структурных карт, построенных по данным бурения и сейсморазведки, промысловых характеристик изучаемых отложений, скважинных данных по различным видам испытаний отложений), палеоструктурных, палеогеодинамических и неотектонических построений.

Кроме выделения деформаций той или иной поверхности осадочной толщи методика позволяет проследить ее структурное развитие (начиная со времени ее образования по настоящее) с вычислением относительных амплитуд тектонических движений соответствующей эпохи. Геотектонические движения и созданные ими структурные формы изучаются непрерывно, тем самым, развитие территории рассматривается с точки зрения ее последовательной и постоянной переработки тектоническими движениями в пространстве и во времени.

На основе результатов вышеописанных построений, проведенных в пределах различных геоструктур нефтяных районов Республики Татарстан, автором выявлены неотектонические закономерности размещения залежей нефти осадочного чехла палеозоя, создан неотектонический метод изучения блоково-разрывного тектогенеза кристаллического фундамента и блокового строения осадочного чехла.

Цель работы: разработка методики и выработка неотектонических критериев перспектив нефтегазоносности осадочной толщи палеозоя Республики Татарстан.

Основные задачи исследований:

1) изучение палео- и современной геодинамики кристаллического фундамента и осадочного чехла со времени образования по неотектонический этап их развития;

2) оценка роли новейших движений в формировании структурных форм и залежей углеводородов;

3) поиск зависимости между неотектогенезом и нефтегазоносностью отложений осадочного чехла;

4) районирование территории Татарстана относительно перспектив нефтегазоносности по неотектоническим критериям.

Решение поставленных задач проводилось на основе неотектонических построений с использованием данных бурения, изучения промыслово-геологических характеристик пластов, результатов геофизических исследований и палеотектонических реконструкций исследуемых площадей на различных этапах геотектонического развития земной коры.

Исследования по вычислению абсолютных значений новейших движений и неотектоническому районированию относительно дневной поверхности в региональном плане проводились в масштабе всей республики. Детальные исследования по разработке методики выявления относительных амплитуд неотектогенеза земной коры (того или иного раздела осадочного чехла и кристаллического фундамента) проводились в пределах 301-303 залежей Куакбашского вала Ромашкинского месторождения, Тюгеевского месторождения западного и Актанышской площади северо-восточного склонов Южно-Татарского свода. Основными результатами исследований являются:

-разработана методика определения относительных амплитуд (положительных и отрицательных) новейших деформаций кристаллического фундамента и осадочного чехла;

-составлена карта новейших движений и неотектонического районирования Республики Татарстан;

-прослежено геотектоническое развитие кристаллического фундамента и разрабатываемых горизонтов осадочного чехла палеозойской группы Куакбашского вала со времени образования по неотектонический этап их развития с вычислением относительных амплитуд тектонических движений соответствующего времени;

-изучена степень унаследованности между палеотектоническим и неотектоническим этапами развития исследуемых площадей;

-оценена роль неотектонических движений в образовании линейных и локальных структурных форм исследуемых площадей, уточнены их местоположение, простирание и размеры;

-детализировано блоково-разрывное строение кристаллического фундамента и прогнозировано блоковое строение изученных горизонтов осадочного чехла;

-на поверхности кристаллического фундамента выделены участки современного антиклинального и синклинального структурообразования;

-разработаны неотектонические критерии нефтеносности пород осадочного чехла;

-составлена карта перспектив отложений осадочного чехла Республики Татарстан по неотектоническим критериям нефтеносности.

Работа представляет собой итог 19-летних изысканий автора по аэрокосмогеологической и морфоструктурной тематике в лаборатории аэрокосмогеологических исследований ТатНИПИнефть.

В диссертационной работе защищаются следующие положения:

1) современные структурные планы кристаллического фундамента, осадочного чехла и дневной поверхности исследуемых площадей сформированы в результате наложения палеотектонических и неотектонических движений при ведущей роли последних;

2) размещение локальных, линейных структурных форм и залежей нефти осадочного чехла обусловлено режимом и интенсивностью новейших движений;

3) зависимость (в региональном плане) между масштабами нефтеносности и интенсивностью неотектонических движений Республики Татарстан прямая.

Научная новизна.

1. Построена карта новейшей тектоники Республики Татарстан, проведено районирование территории республики по степени новейшей активности.

2. Разработан алгоритм для усовершенствования методики изучения неотектогенеза кристаллического фундамента и осадочной толщи палеозоя;

3. Предложен способ картирования блокового строения фундамента и осадочного чехла по сочетанию линейных зон положительных и отрицательных градиентов новейших движений.

4. Определены величины относительных новейших деформаций фундамента и разрабатываемых горизонтов осадочной толщи исследуемых площадей.

5. На основе обширного фактического материала показана унаследованность тектонических движений и ведущая роль неотектоники при образовании структурных форм исследуемой территории.

По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ. Основные положения диссертационной работы нашли отражение в соответствующих научно-исследовательских отчетах ТатНИПИнефть по аэрокосмогеологической и морфоструктурной тематике.

При участии автора разработаны методики:

-детальных аэрокосмогеологических исследований по поиску и разведки локальных поднятий осадочного чехла применительно к геолого-тектоническим условиям Татарстана [64];

-определения направлений преимущественной трещиноватости карбонатных коллекторов аэрокосмогеологическими исследованиями [57].

Протоколом геологической службы ОАО «Татнефть» (№ 04-4/562 от 04.06.1996 г.) аэрокосмогеологическая методика выявления направлений преимущественной трещиноватости карбонатных пород определена в качестве прикладного метода и рекомендована к применению при этих исследованиях на месторождениях Татарстана.

Диссертация содержит 236 страниц машинописного текста, в том числе

43 рисунка, 6 таблиц. Список литературы включает 65 наименований.

Работа выполнена в лаборатории аэрокосмогеологических исследований ТатНИПИнефть (г. Бугульма, Республика Татарстан) под научным руководством доктора геолого-минералогических наук, академика РАЕН, АГН РФ Хисамова Раиса Салиховича (ОАО «Татнефть) и консультанта, кандидата геолого-минералогических наук, Абдуллина Нуруллы Гайнулловича (ТатНИПИнефть), которым автор выражает искреннюю признательность за ценные методические указания и всестороннюю помощь при написании диссертации.

В процессе работы над диссертацией и при составлении предложений учтены конструктивные советы Муслимова Р.Х., Дияшева Р.Н., Шарафутдинова В.Ф., Зайцева В.И., Ибрагимова Р.Л., Шалина П.А., Хисамова Р.Б., Доронкина К.Н., Долженкова В.Н., Масагутова Р.Х., Ахметова Н.З., Смирнова С.Р., Нафикова А.З., Лукьяновой Р.Г., Базаревской В.Г.

Автор признателен также сотрудникам лаборатории аэрокосмогеологических исследований Хвороновой Т.Н., Аношиной М.М., инженеру отдела моделирования разработки и подсчета запасов нефтяных месторождений Мингазовой Х.Г. за помощь, оказанную в оформлении работы.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка горючих ископаемых", Мингазов, Минтахир Нургатович

Выводы:

1) локальные поднятия изученных горизонтов осадочного чехла на территории рассмотренных месторождений подтверждаются неотектоническими построениями в виде участков и зон положительных деформаций новейших движений;

2) подавляющее большинство скважин, добывающих нефть из отложений исследуемых разделов осадочного чехла, находятся внутри участков и зон положительных превышений неотектогенеза;

3) скважины с признаками нефтеносности по данным опробования, промысловых и геофизических исследований также расположены внутри зон положительных градиентов современных движений;

4) на Тюгеевском месторождении 95% процентов скважин с большими дебитами приходятся на участки со средними и максимальными значениями положительных превышений, 5 % таких скважин находятся на участках с малыми градиентами новейших движений;

5) весь фонд локальных поднятий и нефтепроявления по скважинам изученных отложений 301-303 залежей, Тюгеевского месторождения и Актанышской площади находят свое подтверждение неотектоническими построениями:

-антиклинальные ловушки нефти приурочены к участкам новейших положительных деформаций осадочного чехла;

-масштаб нефтеносности территории зависит от интенсивности неотектонических движений (при присутствии других благоприятных факторов);

6) для геолого-тектонических условий Татарстана интенсивность и амплитуды современных движений новейшего тектонического этапа развития земной коры способствуют аккумуляции нефти в антиклинальных и тектонически экранированных ловушках. Следовательно, при прочих равных благоприятных условиях следует отдавать предпочтение тем районам и структурам, которые испытывали и испытывают активные новейшие и современные поднятия;

7) высокоперспективным на поиски залежей нефти на территории Татарстана по неотектоническим критериям нефтеносности является ЮжноТатарский свод с его юго-западным и юго-восточным склонами;

8) перспективными - западный, северный и северо-восточный склоны Южно-Татарского свода, Северо-Татарский свод, юго-восточный склон Северо-Татарского свода, восточный борт Мелекесской впадины и Казанско-Кировский авлакоген;

9) слабоперспективными - западный склон Северо-Татарского свода, восточный склон Токмовского свода и восточные районы центральной части Мелекесской впадины;

10) бесперспективными - западный и северный борта, западные районы центральной части Мелекесской впадины, осевая зона Камско-Бельского авлакогена и южная часть зоны сочленения западного склона СевероТатарского свода с Казанско-Кировским прогибом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Главными результатами проведенных исследований являются: -построение карты новейшей тектоники Республики Татарстан; -разработка и апробация методики изучения неотектогенеза (относительных амплитуд неотектонических движений) кристаллического фундамента и осадочного чехла;

-выработка неотектонических критериев нефтеносности отложений осадочного чехла;

-построение карты районирования территории Татарстана по перспективам нефтеносности осадочной толщи палеозоя на основе неотектонических исследований.

Разработанная методика позволяет: 1) выявить участки положительных и отрицательных деформаций фундамента (антиклинального и синклинального структурообразования) и осадочного чехла прошлых геологических эпох и настоящего времени; 2) картировать блоковое строение фундамента и осадочного чехла на основе уточнения местоположения их дизъюнктивов, понижений и прогибов неотектоническими построениями; 3) прогнозировать зоны трещиноватости карбонатных коллекторов; 4) рационально размещать рекомендуемые к бурению поисково-разведочные скважины. Кроме того, методика применима в эколого-гидрогеологических исследованиях для геологически обоснованного выделения областей питания родников по структурным планам питающих горизонтов с учетом новейших деформаций этих отложений.

Научная и практическая ценность методики заключается в том, что ею подчеркиваются результаты структурного и нефтеносного факторов геологической изученности месторождений Республики Татарстан, т. е. коэффициент подтверждаемости положительных результатов нефтепоисковой практики неотектоническими показателями высокий. Это указывает на возможность проведения аналогичных исследований в пределах слабоизученных земель и при доразведке разрабатываемых месторождений.

Основными неотектоническими критериями нефтеносности осадочной толщи Республики Татарстан являются:

-прямая зависимость между масштабами нефтеносности и неотектоническим режимом территории;

-крупные месторождения, образованные в пределах тектонических структур 1-порядка, приурочены к районам с весьма активным и активным режимом новейших движений;

-месторождения средних размеров, приуроченные к тектоническим структурам П-порядка, соответствуют линейным зонам положительных деформаций неотектонических движений;

-залежи, образованные в пределах тектонических структур Ш-порядка, приурочены к замкнутым изометричным участкам положительных градиентов неотектогенеза;

-к месторождениям приурочены активные разрывные нарушения кристаллического фундамента с большой дифференциацией отрицательных превышений неотектогенеза их продольных профилей (301-303 залежи -Алтунино-Шунакский, Тюгеевское месторождение - Кузайкинский, Актанышское месторождение - Камско-Бельский авлакоген).

Территория Татарстана подразделяется на четыре категории земель относительно преспектив нефтеносности по неотектоническому фактору:

-высокоперспективная - Южно-Татарский свод с его юго-западным и юго-восточным склонами;

-перспективная - западный, северный и северо-восточный склоны Южно-Татарского свода, Северо-Татарский свод, юго-восточный склон Северо-Татарского свода, восточный борт Мелекесской впадины и Казанско-Кировский авлакоген;

-слабоперспективная - западный склон Северо-Татарского свода, восточный склон Токмовского свода и восточные районы центральной части Мелекесской впадины;

-бесперспективная - западный борт и западные районы центральной части Мелекесской впадины, осевая зона Камско-Бельского авлакогена и южная часть зоны сочленения западного склона Северо-Татарского свода с Казанско-Кировским прогибом.

Проявление новейших тектонических движений в региональном плане на территории Татарстана подчинено следующим закономерностям:

-широкое развитие новейших тектонических деформаций изометричного и ясно выраженного линейного типов;

-дифференцированный характер проявления новейших движений; -перестройка структурных планов кристаллического фундамента, осадочного чехла и дневной поверхности в неотектонический этап тектогенеза.

Для геолого-тектонических условий Татарстана масштаб нефтеносности территории зависит от интенсивности неотектонических движений (при присутствии других благоприятных факторов), интенсивность и амплитуды положительных движений новейшего тектонического этапа развития земной коры способствуют аккумуляции нефти в антиклинальных ловушках. При восходящем режиме новейших движений положительные структуры вызывают направленный к ним поток нефтефлюидов из областей генерации. При наличии надежных покрышек и других благоприятных факторов из поступающих углеводородов образуются залежи нефти и газа. При нисходящих движениях, наоборот, углеводороды выдавливаются из структуры. Образно говоря, восходящие и нисходящие новейшие деформации создают в отложениях осадочного чехла эффект компрессии-декомпрессии. Следовательно, при прочих равных благоприятных условиях следует отдавать предпочтение тем районам и структурам, которые испытывали и испытывают активные новейшие и современные поднятия.

Результаты исследований конкретно по изученным площадям следующие.

Структурно-тектонический, палеоструктурный анализ развития территории Куакбашского вала, палеогеодинамические и неотектонические построения по структурным планам кристаллического фундамента, терригенных отложений девона и верейско-серпуховского комплекса пород осадочного чехла позволили выявить:

-время образования Куакбашского вала - неотектонический этап развития земной коры;

-доминирующее северо-восточное направление развития линейных структур фундамента и рассматриваемых комплексов осадочного чехла;

-широтную миграцию Алтунино-Шунакского прогиба по терригенным отложениям девона и верейско-серпуховского комплекса в разные временные промежутки палеозойской эры и его современную активность;

-систему разломов кристаллического фундамента и сопряженных с ними прогибов отложений терригенного девона, верейско-серпуховского комплекса и проследить их палеоструктурное и палеогеодинамическое развитие.

Все локальные поднятия и нефтепроявления по скважинам 301-303 залежей, Тюгеевского месторождения и Актанышской площади находят свое подтверждение неотектоническими построениями:

-в виде участков и зон положительных деформаций новейших движений;

-подавляющее большинство скважин, добывающих нефть из отложений исследуемых разделов осадочного чехла, скважины с признаками нефтеносности по данным опробования, промысловых и геофизических исследований расположены внутри зон положительных градиентов современных движений.

Палеогеодинамический анализ развития Куакбашского вала показал, что структурно-тектонические условия для латеральной и вертикальной миграции углеводородов создавались в течение геологической истории постоянно. Однако, вплоть до неотектонического этапа развития земной коры неоднократные фундамента и осадочной толщи препятствовали аккумуляции нефти в пределах границ современного Куакбашского вала. Палеогеодинамические исследования доказали, что современный структурный каркас вала сложился в результате новейших тектонических движений в Альпийский этап тектогенеза. Следовательно, время образования 301-303 залежей также датируется этим временем.

Неотектонические исследования в пределах исследуемых площадей показали высокую сходимость результатов со структурными построениями, позволили выявить современную геодинамику кристаллического фундамента, отложений терригенного девона, турнейского яруса, серпуховско-верейского комплекса, тульского горизонта, систему разломов и прогибов этих поверхностей. По их результатам выделены перспективные поисковые объекты по терригенным девонским, турнейским, тульским и башкирским отложениям, отождествляемых с антиклинальными структурами данных поверхностей.

Разработанная методика применима при нефтепоисковых исследованиях исходя и из органической, и из неорганической теорий образования нефти. Согласно точки зрения сторонников неорганической теории образования нефти, залежи образуются в результате подтока нефти из глубинных резервуаров по нефтеподводящим каналам [41]. Канал этот может быть активным, сохранившим связь между месторождением и глубинным резервуаром, или пассивным, когда связь нарушена за счет окисления нефти и превращения его в высоковязкий флюид или твердый битум. Нефтеподводящие каналы проявляют свою активность в процессе заполнения ловушки и, как только ловушка заполняется, они запечатываются и приостанавливают свою деятельность. Функционирующие каналы приурочены к активным разломам кристаллического фундамента, поэтому основным методом определения положения каналов в пределах месторождения является выявление точного пространственного положения этих дизъюнктивов. Главной проблемой здесь выступает способ обособления активных нефтеподводящих каналов от пассивных. Описанная в работе методика может быть успешно применена для определения современной активности разрывных нарушений кристаллического фундамента, так как относительные величины вертикальных деформаций любого основания показывают степень его активности.

Сопоставление результатов ранее проведенных исследований с учетом особенностей новейших движений по:

-подготовке объектов на постановку геолого-поисковых работ; -выявлению интенсивности и направлений преимущественной трещиноватости горных пород для заложения горизонтальных скважин, с данными последующих сейсморазведочных работ, структурного и глубокого бурения показало, что неотектонические исследования повышают эффективность геолого-разведочных работ и эксплуатации нефтяных месторождений. Следовательно, они могут и должны быть включены в комплекс прикладных исследований нефтепоисковой практики.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Мингазов, Минтахир Нургатович, Казань

1. А. Опубликованная

2. Абдуллин Н. Г., Аминов Л. 3., Акишев И. М. и др. Закономерности размещения и условия формирования залежей нефти и газа Волго-Уральской области. Том III. Татарская АССР. М.: Недра, 1979. - 168 с. - (Труды ин-та геол. и разработки горючих ископаемых).

3. Артемьев М. Е. Изостазия территории СССР.- М.: Наука, 1975.-215 с.

4. Артемьев М. Е. Изостатические аномалии силы тяжести и некоторые вопросы их геологического истолкования.- М.: Наука, 1966. 197 с.

5. Артюшков Е. В. Гравитационная конвекция в недрах Земли // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1968. - № 9. - С. 11-19.

6. Бабюк С. Г., Хайрединов Н. Ш. Зависимость структуры осадочного чехла южного купола Татарского поднятия от глубинного строения кристаллического фундамента. Бугульма, 1967. - Вып. 10. - С. 68-77. -(Труды ТатНИИ).

7. Балаев В. А., Егорова Н. П. О тектоническом развитии Уфимского плато //Докл. АН СССР, 1957, т.112, №5. С. 33-38.

8. Берлянт А. М. Картографический метод исследования.- М.: Изд-во МГУ, 1988.-252 с.

9. Берлянт А. М. Опыт количественного изучения неотектоники путем морфометрической реконструкции первичного рельефа. М.: Изв. АН СССР, сер. географ. - 1968. - № 1. - С. 107-111.

10. Белоусов В. В. Основы геотектоники.- М.: Недра, 1975. 263 с.

11. Бороздина 3. И., Клещев А. И., Клубов В. А. Некоторые принципиальные особенности глубинной тектоники Волго-Уральской нефтеносной области // Докл. АН СССР, 1963, т. 148, № 4. С. 900-903.

12. Бутаков Г. П., Абзалова А. М. Песчано-галечные отложения и погребенная долина Волго-Свияжского водораздела между г. Ульяновск и с.

13. Ундоры. Казань: Уч. зап. КГУ, 1968, т. 123, кн. 4. - С. 80-85.

14. Валеев Р. Н. Авлакогены Восточно-Европейской платформы.- М.: Недра, 1978. 153 с.

15. Владимирова С. В., Кагарманов А. X., Спасский Н. Я. Историческая геология с основами палеонтологии.- JL: Недра, 1985. 423 с.

16. Войтович Е. Д. Нефтеносность карбонатных отложений палеозоя в пределах разведочных площадей Татарии.- Бугульма: ТатНИПИнефть, 1975. -124 с.

17. Геология нефтяных и газовых месторождений Волго-Уральской нефтегазоносной провинции / Под редакцией Максимова С. П.- М.: Недра, 1969.-237 с.

18. Герасимов И. П. Три главных цикла в истории геоморфологического этапа развития Земли // Геоморфология. 1970. - № 1. - С. 19-27.

19. Горелов С. К. Поверхности выравнивания пластовых возвышенностей юго-востока Русской платформы и их значение для анализа тектонических структур. М.: Изв. АН СССР, сер. географ. -1959. - № 1. - С. 53-59.

20. Горелов С. К. Основные закономерности и этапы развития поверхностей выравнивания и кор выветривания на территории СССР. В кн.: Поверхности выравнивания и коры выветривания на территории СССР. - М.: Наука, 1974.-С. 93-107.

21. Джекобе Дж. Земное ядро.- М.: Мир, 1979. 235 с.

22. Костенко Н. П. Развитие складчатых и разрывных деформаций в орогенном рельефе.- М.: Недра, 1972. 245 с.

23. Лукьянова Р. Г. Геологические аспекты поисков залежей нефти в девонском терригенном резервуаре Татарстана: Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук: 25.00.12. Бугульма: ТатНИПИнефть, 2000. 160 с.

24. Магницкий В. А. К вопросу о генезисе плакантиклиналей. М.: БМОИП, отд. геол. - 1946. - № 3. - С. 47- 56.

25. Марков К. К. Основные проблемы геоморфологии.- М.: ОГИЗ, 1948.-344 с.

26. Мещеряков Ю. А. Структурная геоморфология равнинных стран. -М.: Наука, 1965.-390 с.

27. Мещеряков Ю. А. Избранные труды. Рельеф и современная геодинамика.- М.: Наука, 1981. 295 с.

28. Мещеряков Ю А. О полигенетических поверхностях выравнивания (на примере юго-востока Русской равнины). М.: Изв. АН СССР, сер. географ. -1959.-№1.-С. 75-88.

29. Милановский Е. Е. Рифтогенез и история Земли (Рифтогенез на древних платформах).- М.: Недра, 1983. 298 с.

30. Монин А. С. Ранняя геологическая история Земли.- М.: Недра, 1987. -261 с.

31. Муслимов Р. X., Шавалиев А. М., Хисамов Р. Б., Юсупов И. Г. Геология, разработка и эксплуатация Ромашкинского нефтяного месторождения. М.: ВНИИОЭНГ. - 1995. - т.1.- 490 с.

32. Муслимов Р. X., Киршфельд Ю. 3., Петросян JI. Г. Доразведка эксплуатируемых месторождений важнейший резерв подготовки новых запасов нефти в старых нефтедобывающих районах // Нефтегазовая геология и геофизика. - 1974. - С. 31-36.

33. Муслимов Р. X. Состояние и задачи изучения нефтеносности карбонатных отложений палеозоя Татарской АССР.-Бугульма: ТатНИПИнефть, 1975. 197 с.

34. Николаев Н. И. Новейшая тектоника и геодинамика литосферы.- М.: Недра, 1988.-491 с.

35. Николаев Н. И. Вопросы глобальной неотектоники и геодинамики литосферы в связи с научно-технической революцией в геологии. М.: Изв. вузов, геол. и разв. - 1984. - № 8. - С. 6-17.

36. Николаев Н. И. Неотектоника и ее выражение в структуре и рельефе территории СССР.- М.: Госгеолтехиздат, 1962. 372 с.

37. Николаев Н. И. О происхождении и принципах классификации тектонических движений. М.: Изв. вузов, геол. и разв-1981.- № 4. - С. 47-60.

38. Николаев Н. И. Генетические типы новейших континентальных отложений. М.: Бюлл. МОИП, отд. геол. - 1946. - Т. XXI (4). - С. 25-64.

39. Николаев П. Н. Системный анализ тектонических напряжений и деформаций. М.: Изв. вузов, геол. и разв. - 1978. - № 5. - С. 24-35.

40. Тектоническая расслоенность литосферы новейших подвижных поясов / Под редакцией Пейве А. В. М.: Недра, 1982. - 286 с.

41. Тимофеев Д. А. Поверхности выравнивания суши.- М.: Наука, 1979. 270 с.

42. Трофимов В. А., Корчагин В. И. Нефтеподводящие каналы: пространственное положение, методы обнаружения и способы их активизации // Георесурсы. 2002. - № 1 (9). - С. 18-23.

43. Троепольский В. И., Эллерн С. С. Геологическое строение и нефтеносность Аксубаевско-Мелекесской депрессии. Казань: Изд-во КГУ, 1964. - 658 с.

44. Тяпкин К. Ф. Интерпретация магнитных аномалий, обусловленных пластообразными телами и контактами.- М.: Недра, 1973. 226 с.

45. Ушаков С. А., Красс М. С. Сила тяжести и вопросы механики недр Земли.- М.: Недра, 1972. 226 с.

46. Философов В. П. Краткое руководство по морфометрическому методу поисков тектонических структур. Саратов: Изд-во Саратовского унта. -1960.-94 с.

47. Флоренсов Н. А. Очерки структурной геоморфологии.- М.: Наука, 1978.-237 с.

48. Хаин В. Е. Общая геотектоника.-М.: Недра, 1973.-512 с.

49. Хисамов Р. С. Особенности геологического строения и разработки многопластовых нефтяных месторождений.- Казань: Мониторинг, 1996.-288 с.

50. Шатский Н. С. Основные черты строения и развития ВосточноЕвропейской платформы. М.: Изд-во АН СССР, сер. геол. - 1946. - № 1. — С. 87-98.

51. Юсупов Б. М. Тектоника Татарии. Казань: Тр. КФАН, сер. геол. -Вып. 6.-1960.-С. 91-136.

52. Юсупов Б. М., Грицай Р. Я. Значение геоморфологии в поисках нефтяных структур. Геоморфология и новейшая тектоника Волго-Уральской области и Южного Урала. АН СССР. Уфа: Башкирский филиал горногеологического института. - 1960. - С. 165-176.

53. Хачатрян Р. О. Тектоническое развитие и нефтегазоносность Волжско-Камской антеклизы.- М.: Наука, 1979. 171 с.

54. Яковлев Б. А. Прогнозирование нефтегазоносности недр по данным геотермии / Под редакцией Липаева А. А.- М.: Недра, 1996. 239 с.1. Б. Фондовая

55. Детализационные сейсморазведочные работы на Тюгеевском месторождении: Отчет о НИР / ОАО «Татнефтегеофизика», Тюгеевская сейсморазведочная партия 5/01-02. Рук. Насретдинов X. И. Дог. -Бугульма, 2002. - 105 с.

56. Пересчет запасов нефти и газа месторождений Башкирии. Подсчет запасов нефти и газа Манчаровского месторождения (заключительный), т. 1: Отчет о НИР / БашНИПИнефть. Отв. исполн. Афзалетдинова JI. Р., Богданов Л. М. Дог. 0468/51. - Уфа, 1986. - 187 с.

57. Пересчет запасов нефти Тюгеевского месторождения ТАССР по состоянию на 01.10.1989 г: Отчет о НИР / ТГРУ ПО «Татнефть». Рук. Овечкина Н. Н. Дог. 54/89. - Казань, 1989. - 194 с.

58. Поисковые сейсморазведочные работы методом ОГТ на Кызыл-Кючевском участке: Отчет о НИР / ОАО «Башнефтегеофизика». Отв. исполн. Мирошник Л. И. Уфа, 1990. - 153 с.

59. Подсчет запасов нефти Актанышского месторождения Республики Татарстан: Отчет о НИР / КГЭ ПО «Татнефть». Отв. исполн. Тазетдинова Г. С. -Казань, 1992.- 135 с.

60. Проект разработки Манчаровского месторождения АО «Башнефть»: Отчет о НИР / БашНИПИнефть. Отв. исполн. Ефремов Ф. М., Насыров Г. Г. -Уфа, 1991.-168 с.

61. Разработка методики детальных аэрокосмогеологическихисследований применительно к условиям нефтегазоносности на территории Татарской ССР: Отчет о НИР / ТатНИПИнефть. Отв. исполн. Шалин П. А., Мингазов М. Н. Дог. 3/89. - Бугульма, 1990. - 214 с.

62. Главный геолог НГДУ «Азнакаевскнефть», .7канд. геол.- минералог, наук н?**^ в. М. Хусаинов2 3 5

63. Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти1. НГДУ «Азнакаевскнефть»1. Утверждав1. Утверждаю:

64. Начальник НГ скнефть», д-ртехн. наук, д Н, профессор1. Р. К. Ишкаев2004 г.1. АКТоб использовании результатов исследований по теме «Аэрокосмогеологиче-ские и морфоструктурные исследования по выявлению и обоснованию пер

65. Основные результаты исследований: подготовка перспективных нефтепо-исковых объектов и обоснование заложения поисковых скважин с учетом новейших деформаций кристаллического фундамента и разрабатываемых горизонтов осадочного чехла.

66. Экономический эффект не подсчитывался. Может быть оценен по результатам пробуренных (по рекомендациям вышеупомянутого отчета) поисковых скважин в пределах Актанышской площади северо-восточного Ьклона Южно-Татарского свода.

67. Представитель ТатНИПИнефть: Представители НГДУ «Азнакаевскнефть»:спективных на нефть объектов в пределах Актанышского участка» (авторы: П. А. Шалин, М. Н. Мингазов)

68. Отчет выслан в НГДУ «Азнакаевскнефть» 20. 02. 2004 г.

69. Отчет выслан в НГДУ «Альметьевнефть» 20. 02. 2004 г.

70. Экономический эффект не подсчитывался. Может быть оценен по результатам пробуренных (по рекомендациям вышеупомянутого^отчета) скважин с горизонтально направленными стволами в пределах 221-ой и 444-ой залежей Ромашкинско-го месторождения.

71. Представитель ТатНИПИнефть: Преде'- ДУ «Альметьевнефть»:1. В. И. Зайцев1. Н. Ф. Гумаров1. Л Г1. НГДУ «Иркеннефть»

72. Высланы в НГДУ «Иркеннефть» 20. 02. 2003 г.

73. Основные результаты использования доследований: реализация выработанных мероприятий по оздоровлению родника в пределах области питания, выделенной с учетом относительных- амплитуд новейших деформаций структурных планов питающих горизонтов.

74. Экономический эффект не подсчитывался. Может быть оценен по предотвращенному ущербу питьевым водоносным горизонтам верхнеказанских отложений месторождения пресных вод «Кызыл Чишма».

75. Представитель ТатНИПИнефть: В. И. Зайцеви НГДУ «Иркеннефть»: И. Н. Файзуллин Д. С. Музафаров