Бобриковский горизонт является одним из основных продуктивных горизонтов на территории Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Он характеризуется очень сложным строением, различной стратиграфической полнотой разрезов, резко изменяющимися мощностями, малым числом руководящих форм. В последнее время в ООО “ТНГ-Групп” проведены геофизические исследования и выделено ряд новых структур по кровле бобриковского горизонта.

Бобриковский горизонт, согласно унифицированной региональной стратиграфической схеме Русской платформы, относится к нижнему подъярусу (кожимский надгоризонт) визейского яруса нижнего отдела каменноугольной системы [3]. Ему соответствуют три миоспоровые зоны: Knoxisporites literatus (L.), Densosporites intermedius (I.), Densosporites variabilis (V.), в прежней номенклатуре им соответствует зона Vб.

Бобриковские отложения распространены на всей изучаемой территории, за исключением восточного склона Токмовского свода, и в ряде скважин на западном склоне Северо-Татарского свода. На сводах и их склонах породы бобриковского горизонта залегают на турнейских карбонатных образованиях, в бортовых зонах Мелекесской впадины – на косьвинском или радаевском горизонтах, в центральной части – на радаевском горизонте. Бобриковские отложения повсеместно перекрываются породами тульского горизонта.

Основным материалом для исследований послужили разрезы параметрических скважин, пробуренных в последние годы в пределах Токмовского свода (скв. Турмышская-1), Мелекесской впадины (скв. Трудолюбовская-1001, Алькеевская-33, Кузнечихинская-34) и Северо-Татарского свода (скв. Кукморская-20010), а также ранее пробуренных опорных, параметрических и разведочных скважин площадей, расположенных в Западном Татарстане и на прилегающих территориях.

Для выяснения строения резервуаров и выделения перспективных объектов автором статьи было проведено седиментологическое моделирование, включающее генетический анализ, анализ седиментационной цикличности и результатов петрофизических исследований. При проведении генетического анализа выполнялись петрографическое изучение керна и шлифов, текстурный, грануломинералогический анализы. При генетической интерпретации материалов ГИС, наряду с анализом керна, использовалась методика электрометрических моделей фаций В.С.Муромцева [2], позволяющая по данным каротажа скважин восстанавливать условия формирования осадков.

Классификация, используемая для диагностики генетических типов отложений, была разработана коллективом авторов в ФГУП “ВНИГНИ” под руководством Н.К.Фортунатовой, в которой генетические типы, подгруппы и группы отложений выделяются по ведущему динамическому процессу [1]. В ее основу положена классификация В.Т.Фролова, дополненная формализованной характеристикой литогенетических типов отложений. В разрезах проанализированных скважин в составе бобриковского горизонта выделены следующие генетические типы: русловой, пойменный, болотный в составе группы аллювиальных отложений, пляжевые прибрежно-морские, подводных русел, баров, лагун в дельтовой группе, а также отложения мелкого шельфа.

Грануломинералогический анализ применялся в скв. Трудолюбовская-1001 и Кукморская-20010 для диагностики генетических типов отложений рыхлых и слабосцементированных пород. Метод был предложен А.В.Сурковым [5] для древних и современных россыпных отложений золота и алмазов и в дальнейшем разрабатывался автором статьи для современных осадков и древних нефтеносных комплексов (Самыкина Е.В., 2007). Метод заключается в выделении песчаной компоненты (0,05-2,50 мм) из породы с последующим измерением мономинеральных фракций минералов по трем осям: длине, ширине и толщине зерна. По результатам измерений строятся гистограммы распределения минералов. Преимущество данного метода заключается в том, что трехмерное тело (зерно, минерал) характеризуется тремя параметрами: длиной, шириной и толщиной зерна, а также возможностью одновременно анализировать ассоциацию минералов. При стандартном минералогическом анализе каждый минеральный вид изучается отдельно. Генетические типы отложений характеризуются определенными видами гистограмм. Данная методика отрабатывалась на современных осадках, в результате были разработаны эталоны сортировки обломочных частиц в различных генетических типах отложений. Эти эталоны использовались при грануломинералогическом анализе бобриковских отложений в скв. Трудолюбовская-1001 и Кукморская-20010. В результате в бобриковском горизонте были установлены отложения мелкого шельфа, русел, болот, дельтовой платформы.

Анализ седиментационной цикличности проводился по результатам генетического анализа. Выделялись циклиты I-III порядков, обусловленные динамическими (I) и эвстатическими (II и III) факторами. Строение этих циклитов характеризует структуру осадочных тел средних иерархических уровней (генетического типа, подгруппы и группы отложений) (рис. 1, 2). Подход к выделению уровней седиментационной цикличности основан на иерархическом принципе структурной организации отложений [4].

Рис. 1. ПРИМЕР КОРРЕЛЯЦИИ ЦИКЛИТОВ III ПОРЯДКА

Рис. 2. ТИПОВАЯ МОДЕЛЬ БОБРИКОВСКОГО ГОРИЗОНТА 1 – песчаник; 2 – песчаник глинистый, 3 – песчаник карбонатный; 4 – песчаник карбонатный, глинистый; 5 – алевролит; 6 – алевролит глинистый; 7 – глина, аргиллит; арабские цифры – седиментационные циклиты III порядка; по горизонтали происходит непрерывное изменение параметров, слева – граничные значения параметров для зон

Цикличность I порядка выражена в последовательности структурных компонентов пород (микрослоистость), обусловлена сезонными климатическими колебаниями, гравитационными процессами и т.д. В русловых комплексах наблюдается закономерное уменьшение гранулометрического размера зерен снизу вверх (постепенный переход от псефитов и псаммитов к глинистым породам). Для отложений барового комплекса характерно увеличение гранулометрического размера зерен снизу вверх (в кровле преобладают псаммитовые породы).

Цикличность II порядка выражена в последовательности литогенетических типов пород (слоистости), вызванной мелкими эвстатическими колебаниями уровня моря и климатическими изменениями (см. рис. 1, 2). По направлению от континентальных к прибрежно-морским и морским шельфовым отложениям закономерно изменяется строение седиментационных циклитов II порядка. В отложениях руслового комплекса наблюдаются трансгрессивно-регрессивные циклиты, имеющие резкую нижнюю границу, характеризуясь полным набором литогенетических типов пород в зоне прирусловых валов. В центральной части русел выделяются преимущественно трансгрессивные циклиты II порядка, которые также имеют резкие эрозионные нижние границы и характеризуются наличием грубообломочного и псаммитового материала. В дельтовом комплексе, в зависимости от принадлежности разреза к субаэральной или субаквальной частям дельты, наблюдается разнообразное строение. Для субаквальной части дельты характерны регрессивные циклиты II порядка, преобладают алевритоглинистые и песчано-алевритовые породы. В субаэральной части дельты наблюдается двухслойное строение: нижняя часть построена аналогично субаквальной части дельты, верхняя – русловому комплексу и отличается от последнего только большей ролью грубозернистых обломочных пород. В прибрежно-морских отложениях наблюдаются регрессивные циклиты II порядка, сложенные преимущественно алевритовыми и глинистыми породами.

Цикличность III порядка выражена в последовательности генетических типов отложений, обусловленная, главным образом, эвстатическими колебаниями уровня моря (см. рис. 1, 2). Русловой комплекс характеризуется парагенезом русловых и пойменных отложений в трансгрессивно-регрессивном циклите III порядка. В дельтовом комплексе встречается парагенез отложений мелкого шельфа, склона дельты, забаровых лагун, баров и русел, характеризуясь трансгрессивно-регрессивным циклитом III порядка. В прибрежно-морских отложениях наблюдается парагенез отложений мелкого шельфа, песчаных береговых баров, пляжей, образующий регрессивный циклит III порядка, характерны резкие эрозионные верхние границы.

В результате анализа седиментационной цикличности были выделены 8 циклитов III порядка, с помощью которых была проведена корреляция отложений, соответствующих разным фациальным обстановкам (см.рис.2). Проведенный анализ генетических типов отложений позволил установить их последовательность, провести типизацию разрезов в соответствии с фациальной зональностью.

Проведенные анализы распределения генетических типов отложений и седиментационной цикличности помогли расположить скважины последовательно в направлении смены фациальных зон, которая контролировалась дополнительными параметрами: распределением глинистости (К_гл), песчанистости (К_пес) (см. рис. 2). Коэффициент глинистости определялся по данным каротажа и описания керна скважин и отражает отношение суммарной толщины прослоев глин или аргиллитов к общей толщине разреза. Коэффициент песчанистости равен отношению суммарной толщины прослоев песчаников и гравелитов к общей толщине разреза. Модель отражает изменение следующих параметров в соответствии с фациальной зональностью: соотношение генетических типов отложений, К_гл, К_пес. В качестве границ зон выбраны точки, в которых происходит резкое изменение перечисленных параметров. На типовой модели выделются три зоны: развития руслового комплекса, отложений дельтовой платформы и устьевых баров, барового комплекса во фронтальной части дельты (рис.3, 4).

Рис. 3. ТОНКОПЛАСТОВАЯ МОДЕЛЬ РУСЛОВОГО КОМПЛЕКСА Усл. обозначения см. на рис. 2

Рис. 4. ТОНКОПЛАСТОВАЯ МОДЕЛЬ БАРОВОГО КОМПЛЕКСА ВО ФРОНТАЛЬНОЙ ЧАСТИ ДЕЛЬТЫ Усл. обозначения см. на рис. 2.

Зона развития отложений дельтовой платформы и устьевых баров характеризуется закономерной сменой отложений мелкого шельфа отложениями дельтовой платформы и устьевых баров. Содержание глинисто-алевритовых отложений мелкого шельфа достигает 50 %, в зависимости от удаленности береговой линии. Породы-коллекторы имеют сложное линзовидное строение, их мощность изменяется от 3 до 5 м, увеличение глинистости наблюдается к подошве и кровле линз. Породы представлены песчаниками кварцевыми серыми, светло-серыми, косослоистыми.

Тонкопластовые модели представляют собой модели типов резервуаров, на которых отражены изменения параметров К_гл, К_пес, пористости (К_п), определяемые по данным петрофизических исследований и каротажа. Принцип построения аналогичен построению типовой модели. Границы зон соответствуют зонам типовой модели. Границами подзон являются точки резкого изменения перечисленных параметров. Вертикальные границы подзон развития определяются переходом к другим генетическим типам.

    Модель руслового комплекса (см. рис. 3) охватывает переход от русловых отложений к пойменным через прирусловые валы. Разрезы этой зоны характеризуются наличием отложений руслового и пойменного генетических типов. Содержание русловых отложений изменяется от 5 до 90 %, наибольшее характерно для гравелитов и песчаников, отмечаются низкие значения коэффициентов глинистости. Мощность закономерно изменяется от 10,5 до 4,0 м в зоне пойменных отложений. Породы-коллекторы имеют сложное линзовидное строение, мощность изменяется от 0,5 до 10,0 м, приурочены к зоне развития русловых отложений и прирусловых валов. В подошве наблюдаются эрозионные границы. Породы представлены песчаниками разнозернистыми кварцевыми, кварц-полевошпатовыми черного, темно-серого и серого цветов, косо- или линзовидно-волнистослоистыми. Значение пористости изменяется от 9,5 до 16,0 %, наблюдается прямая зависимость пористости и проницаемости. Содержание пород-коллекторов в руслах достигает 95%.

Рис. 5. ФРАГМЕНТ КАРТЫ СТРОЕНИЯ БОБРИКОВСКОГО ГОРИЗОНТА 1 – направление русел; 2 – зоны развития предполагаемых сдвиговых дислокаций; 3 – линия наибольшей изменчивости параметров разрезов, соответствующая направлению типовой модели на рис. 2

Модель барового комплекса (см. рис. 4) охватывает переход от лагунных к отложениям склона бара. Разрезы этой зоны характеризуются наличием отложений мелкого шельфа в нижней части и сменой в верхней отложениями барового комплекса. Содержание пород-коллекторов мелкого шельфа изменяется от 30 до 50 %. Наблюдаются закономерное увеличение мощности в центральной части бара от 40,0 до 87,5 м и уменьшение в лагунную – до 24 м, а во внешний склон бара – до 14 м. Глинистость увеличивается от центральной части бара к перифериям. Породы-коллекторы представлены песчаниками кварцевыми, белыми, светло-серыми, от мелко- до крупнозернистых, косослоистыми, приурочены к центральной части бара, верхней части внешнего склона бара. Значение пористости изменяется от 11,7 до 20,8 %. Содержание пород-коллекторов достигает 60 %.

Разработанные модели характеризуют закономерности строения бобриковского горизонта в Западном Татарстане.

На основе анализа структурных карт, сейсмического материала и тонкопластовых моделей была разработана объемная модель бобриковских отложений, которая позволила обосновать новые поисковые объекты (рис. 5).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Методические рекомендации по обработке, инвентаризации, систематизации, хранению и аналитическим исследованиям керна опорных и параметрических скважин. – М: Изд-во ВНИГНИ, 2008.
2. Муромцев В.С. Электрометрическая геология песчаных тел – литологических ловушек нефти и газа. – Л.: Недра, 1984.
3. Решения Межведомственного регионального стратиграфического совещания по среднему и верхнему палеозою Русской платформы. Каменноугольная система. – Л.: Изд-во ВСЕГЕИ, 1990.
4. Седиментологическое моделирование карбонатных осадочных комплексов / Под. ред. Н.К.Фортунатовой. – М.: НИА-Природа, 2000.
5. Сурков А.В. Новое в изучении песчано-алевритовой компоненты россыпей и осадочных пород (альтернативная методика). – М.: Издатель Е.Разумова, 2000.