Тектонические процессы
в пространстве и времени
Андреева Е.Е., Баранова А.Г., Хазиев Р.Р., Валеева С.Е., Анисимова Л.З., Валеева А.В. , Хайртдинов Р.К.

ИПЭН АН РТ, Казанский федеральный университет, Институт «ТатНИПИнефть»

В работе обсуждаются результаты палеотектонического анализа ряда нефтяных поднятий месторождения, расположенного в северной части Ульяновской гряды на территории Республики Татарстан. Для определения истории развития осадочных толщ использован метод изопахического треугольника. Метод позволяет восстановить общий ход событий и проследить объекты исследования в разные моменты геологического времени. Набор палеоструктурных карт, построенных в пределах месторождения, сведен в общую схему, позволяющую проследить тектонические перестройки, характерные для начала нижнекаменноугольного времени. Благодаря изопахическому треугольнику карт нами получена информация о структурных формах и палеотектонике в разные интервалы геологического времени в пределах месторождения, но недостаточно крупного для того, чтобы делать выводы о региональных перерывах, с которыми можно связать значимые тектонические движения.
Введение
Палеотектонический анализ играет ведущую роль в определении палеотектонических факторов в распределении залежей нефти и газа по разрезу и по площади, и в концентрации залежей по запасам, и в фазовом равновесии нефтегазовых систем и локальных структур, и в выделении благоприятных условий образования ловушек углеводородов.
Особый интерес представляют палеоструктурные карты, построенные как карты толщин. Интерпретация таких карт основана на представлении о компенсации погруженного дна бассейна осадконакоплением, а мощности отложений являются показателями интенсивности погружения, а значит, и наличия тектонических движений. Корреляция разрезов в подавляющем большинстве случаев позволяет точно установить существование того или иного фактора или исключить его.
Объект исследования
В качестве объекта исследования выбрано месторождение на территории Республики Татарстан (по согласованию с недропользователем название месторождения не разглашается). Месторождение расположено в северной части Ульяновской гряды, а с востока поджимается Кузайкинским разломом, который в значительной степени осложнил тектоническое строение территории, а значит, и его изучение (рис. 1).
Рис. 1. Тектоническая схема РТ. Масштаб 1:2 500 000

На площади исследования наблюдаются характерные для Поволжья разрозненные глубокие предтиманопашийские, преднижнекаменноугольные, предверейские врезы и зоны замещений коллектора, что делает объект интересным в плане изучения. Ритмичное развитие геологических процессов периодически выводит толщи пород из-под уровня моря и подвергает их эрозии, а в процессе последующего погружения они разрушаются интенсивным воздействием волн [2].
Карты толщин строились между стратиграфическими поверхностями турнейского и башкирского ярусов, бобриковского, тульского и верейского горизонтов, которые уверенно прослежены по результатам геофизических исследований и увязаны с данными бурения.
Для определения последовательности развития поверхностей при построении палеоструктурных карт использовался метод Е.Н. Пермякова и Ю.А. Каравашкиной [1, 3–7]. Метод получил название изопахического треугольника. Он позволяет восстановить общий ход событий и проследить те подвижки, которые вели к формированию локальных структур в разные моменты времени. В основе метода «треугольников» лежит возможность решения задач стратиграфического расчленения, стратиграфической корреляции, фациального и комплексного палеотектонического анализа.
Принцип метода заключается в выделении и прослеживании участков депрессии, то есть мест, где было прогибание территории, которое приводило к увеличению мощности осадков и наоборот. Карты, собранные в «треугольник», анализировались по горизонтали, вертикали и диагонали.
По горизонталям выбирался нужный структурный план и прослеживалась его форма в каждое время. Такой анализ полезен на стадии поисков и позволяет понять, раскрывалась ли структура на момент формирования нефти.
При составлении структурных карт учитывалась история геологического развития и закономерности, характерные для данной территории, что исключило многовариантность структурных построений и должно повысить эффективность разведочного бурения. Немаловажную роль играло правильное представление о простирании осей поднятия и соответствие структурных планов в разные отрезки геологического времени. Учитывая сложность геологического строения месторождения и недопустимость неоднозначности трактовки данных сейсморазведки на аномальных участках месторождения, дополнительно привлекались материалы легких геофизических методов.
Набор карт был сведен в общую схему:
1;
2; 2.1;
3; 3.1; 3.2;
4; 4.1; 4.2; 4.3
5; 5.1; 5.2; 5.3; 5.4.
Под номерами 1, 2, 3, 4, 5 располагаются карты, отражающие современный структурный план турнейского и башкирского ярусов, бобриковского, тульского и верейского горизонтов (рис. 2).
Рис. 2. Карты, построенные по методу изопахического треугольника: 1 — номер поднятия, 2 — нефтеносные поднятия,
3 — «пустые» поднятия, 4 — водоносные поднятия. Масштаб 1:500 000

Карты изопахит строились между структурными поверхностями, которые отображены на картах (1; 2; 3; 4; 5).
В результате были получены десять производных карт, которые представлены на рисунке 2. Это карты толщин между турнейской поверхностью и вышележащими поверхностями (5.1; 5.2; 5.3; 5.4); карты толщин между бобриковской поверхностью и вышележащими отложениями (4.1; 4.2; 4.3); карты толщин между тульской поверхностью и вышележащими отложениями (3.1; 3.2) и карта толщин между башкирской и вышележащей верейской поверхностью (2.1).
Расположение карт по методу изопахического треугольника позволяет проанализировать закономерности изменения структуры поверхностей, построенных по основным для данной территории поверхностям, на момент геологического времени формирования локальных структур, а также предположить направление миграции нефти под влиянием тектонических процессов.
Общепринято считать, что одной из причин изменения толщин является резкое изменение условий осадконакопления. В основе анализа мощностей лежит представление о компенсации погружения дна бассейна осадконакоплением. На этом основании мощности отложений являются показателями скорости и интенсивности погружения дна бассейна, а значит, и скорости тектонических движений, вызвавших это погружение. Отсюда следует, что участки поверхности, характеризующиеся на карте минимальными значениями мощностей какого-то определенного стратиграфического интервала, соответствуют древним приподнятым зонам, и наоборот, участки повышенных мощностей соответствуют древним прогруженным зонам, если наблюдаем резкое изменение толщин, то, очевидно, присутствовали и тектонические подвижки.
По горизонталям выбирался нужный структурный план и прослеживалась его форма в каждое время. Такой анализ полезен на стадии поисков и помогает понять, как ведет себя структура на момент формирования в ней нефти.
Рассматривая карты по горизонтали (5; 5.1; 5.2; 5.3; 5.4; 5.5), проследим условия залегания турнейских отложений (карта 5) к концу более «молодых» времен (рис. 2).
Соответственно, следующие горизонтальные ряды позволят проследить условия залегания бобриковских, тульских, башкирских и верейских отложений в разное геологическое время. Анализируя карту толщин (5.1) кровли турнейского яруса к концу бобриковского времени, видим, что вся площадь месторождения была покрыта мелким морем с отчетливыми врезовыми зонами, которые свидетельствуют о тектонической перестройке и резком изменении климатических условий, характерных для преднижнекаменно-угольного времени. Глубина бобриковского моря в районе изучаемого месторождения колебалась от 10 до 20 метров, а в пониженных участках структурной поверхности во врезовых зонах толщина достигает 40–50 метров. В тульское время турнейская поверхность после бобрика особых изменений не претерпела, а вот в среднекаменноугольное время появляются очертания поднятий, приближенные к современным структурным поверхностям. В дальнейшем они принимали отчетливую форму, и к современной поверхности амплитуда турнейских поднятий достигает 40 метров и образовавшиеся купола оконтуриваются и становятся залежью.
По картам следующего ряда (4; 4.1; 4.2; 4.3) можно представить бобриковский пласт в тульское время (4.1), где врезовые зоны начинают нивелироваться, а на приподнятых участках расплывчато появляются будущие поднятия. Купола поднятий только к среднему карбону (карты 4.2; 4.3) объединены одной замкнутой, и начинает формироваться залежь.
По картам тульского горизонта видно, что поднятия начали формироваться в башкирское время.
Ряд 2,1–1 показывает, что поднятия в основном сформировались к концу башкирского времени. Амплитуды поднятий колебались от 10 до 26 м.
Верхний ряд — это кровля верейского горизонта. Амплитуды поднятий колебались от 13 до 28 м.
Вертикальный ряд (карты 5.1; 4.1; 3.1; 2.1) дает возможность проследить характер тектонических подвижек.
Диагональный ряд (карты 5.4; 4.3; 3.2; 2.1; 1) дает представление о соотношении структурных планов разных горизонтов к концу верейского времени.
По другим диагоналям (карты 5.3; 4.2; 3.1; 2) мы прослеживаем изменение структурных планов горизонтов на конец башкирского времени (карты 5.3; 4.2; 3.1; 2) и на конец тульского времени диагональ (карты 5.2; 4.1; 3).

Результаты анализа:
  • современные структурные поверхности сформировались к концу башкирского времени;
  • наблюдается соответствие куполов и поднятий по разрезу, направления осей поднятий от поверхностей среднего карбона идеально совпадают как по форме, так и по амплитуде;
  • площадь поднятий с глубиной уменьшается, а крылья становятся круче;
  • на поверхности, полученной от турнейских отложений, видно, что у поднятий сложная конфигурация. Так, по истории формирования третьего поднятия (рис. 2), отчетливо видном на картах толщин Ctl-Cb и Cb-Cbb, оно существует, а на картах Ct-Cbb разбито на мелкие купола со сложной формой, изрезанной врезами и результатами тектонических подвижек;
  • амплитуда поднятий увеличивается с глубиной. Было замечено, что если амплитуды поднятия по Сtl и Сbb близки по величине или в Cbb амплитуда на поднятии ниже, то в бобриковских отложениях по данным бурения отмечается зона отсутствия пород коллекторов (табл. 1).
Табл. 1. Величины амплитуд по поднятиям и пластам, м

Андреева Е.Е., Баранова А.Г., Хазиев Р.Р., Валеева С.Е., Анисимова Л.З., Валеева А.В., Хайртдинов Р.К.

Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, Казань, Россия, Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия, Институт «ТатНИПИнефть», Бугульма, Россия, ЗАО «Предприятие Кара-Алтын», Альметьевск, Россия

aee8277@rambler.ru
В работе использовались структурные поверхности, полученные от верейской, башкирской, тульской, бобриковской, турнейской поверхностей; а также карты изопахит, построенные между изучаемыми поверхностями. Все построения выполнены по данным, полученным в результате интерпретации скважинных геолого-геофизических исследований и результатам сейсморазведочных работ.
изопахический треугольник, структурные карты, карты изопахит, палеоструктурный анализ
Андреева Е.Е., Баранова А. Г., Хазиев Р. Р., Валеева С. Е., Анисимова Л. З., Валеева А. В., Хайртдинов Р. К. О значении седиментационно-тектонических процессов для строения крупных объектов в пространстве и времени // Экспозиция Нефть Газ. 2024. № 1. С. 10−14.
DOI: 10.24 412/2076−6785−2024−1−10−14
12.01.2024
УДК 550.8.052
DOI: 10.24 412/2076−6785−2024−1-10−14

Рекомендуемые статьи
© Экспозиция Нефть Газ. Научно-технический журнал. Входит в перечень ВАК
+7 (495) 414-34-88