Содержание к диссертации
Введение
1. Геологический очерк о территории Пермского края ... 10
1.1. История исследования девонской карбонатно-терригенной толщи.. 10
1.2. Тектоническое районирование 13
1.3. Литолого-стратиграфическая характеристика разрезов
1.3.1. Нижнедевонский отдел 20
1.3.2. Среднедевонский отдел 23
1.3.3. Верхнедевонский отдел 28
2. Методика исследования 32
2.1. Создание базы данных геолого-геофизической информации с использованием геоинформационных технологи 33
2.2. Применение результатов палинспастических реконструкций в Западно-Уральской зоне складчатости для реконструкции ложа палеобассейна 36
2.3. Стратиграфический метод 37
2.4. Палеогеографический метод 48
2.5. Графический метод анализа 52
3. Формирование эмсско-нижнефранских отложений пермского края 57
3.1. Характеристика основных палеотектонических элементов 57
3.2. Этапы формирования территории
3.2.1. Эмсско-раннеэйфельский трансгрессивный этап 63
3.2.2. Позднеэйфельский регрессивный этап 77
3.2.3. Воробьевско-ардатовский трансгрессивный этап 80
3.2.4. Муллинский регрессивный этап 86
3.2.5. Франский трансгрессивный этап 89
4. Практическое использование результатов исследований 99
4.1. Породы-коллекторы эмсско-эйфельскх отложений, их фильтрационно-емкостные характеристики 100
4.2. Породы-коллекторы живетского яруса, их фильтрационно-емкостные характеристики 102
4.3. Породы-коллекторы пашийского и тиманского горизонтов, их фильтрационно-емкостные характеристики
Заключение 119
Список литературы
- Литолого-стратиграфическая характеристика разрезов
- Применение результатов палинспастических реконструкций в Западно-Уральской зоне складчатости для реконструкции ложа палеобассейна
- Палеогеографический метод
- Воробьевско-ардатовский трансгрессивный этап
Введение к работе
Актуальность темы определяется наличием нефтеносности в эмсско-нижнефранских отложениях на территории Пермского края. Детальное изучение этого комплекса пород позволит реконструировать условия его осадконакопления, спрогнозировать распространение потенциально перспективных объектов поиска новых залежей нефти.
Цель работы заключается в реконструкции условий и выявлении закономерностей формирования эмсско-нижнефранских отложений на территории сочленения Русской плиты и Западно-Уральской зоны складчатости в административных границах Пермского края, установлении факторов, влиявших на фильтрационно-емкостные свойства генетически различных типов пород и выделении перспективных участков, рекомендуемых для постановки нефтепоисковых работ.
Основные задачи исследований:
-
создание базы фактического материала геолого-геофизических, петрофизи-ческих и других исследований с использованием геоинформационных технологий;
-
корреляция разрезов скважин и естественных обнажений;
-
литогенетический и фациальный анализ отложений;
-
реконструкция условий осадконакопления исследуемого региона в эмсско-раннефранское время;
5) выделение зон, способных вмещать промышленные скопления углеводо
родов.
Научная новизна результатов исследований:
уточнены границы основных палеотектонических элементов, оказавших влияние на накопление отложений терригенного девона;
определены и научно обоснованы временные границы трансгрессивных и регрессивных этапов развития территории;
впервые составлена серия подробных карт распространения разнофациаль-ных отложений для каждого стратиграфического горизонта терригенного девона.
Практическая ценность работы. Впервые создана и передана для работы производственным организациям единая электронная база данных, содержащая результаты многолетних и всесторонних исследований кернового материала скважин, описания естественных обнажений, промыслового каротажа, сейсморазведочных работ. Составлены карты распространения песчаников в рамках стратиграфических горизонтов живетско-нижнефранского интервала разреза для центральной и северной частей территории Пермского края. Определены закономерности распространения пород с наилучшими фильтрационно-емкостными характеристиками. Результаты исследований позволяют проследить распространение песчаных тел, наметить перспективные участки обнаружения ловушек углеводородов, что способствует научному обоснованию дальнейших направлений проведения поисково-разведочных работ.
Защищаемые положения:
-
В строении Верхнекамско-Чусовской палеовпадины (основного палеотекто-нического элемента) выделены три основных блока, знак и интенсивность движений которых определили историю геологического развития региона в эмсско-раннефранское время.
-
В развитии эмсско-раннефранского палеобассейна восточной окраины Вос-
точно-Европейской платформы в пределах Пермского края выделены пять тектоно-седиментационных этапов: 1) эмсско-раннеэйфельский трансгрессивный, 2) поздне-эйфельский регрессивный, 3) воробьевско-ардатовский трансгрессивный, 4) муллин-ский регрессивный, 5) франский трансгрессивный.
3. В северных и центральных районах Пермского края наиболее перспективными нефтепоисковыми объектами являются живетские и нижнефранские песчаники, сформировавшиеся в мелководно-морских условиях.
Личный вклад автора:
описание керна из разрезов более 30 скважин, вскрывших исследуемые отложения, изготовление и описание шлифов;
составление базы геологической (макро- и микроописание, минералогический состав, гранулометрическая характеристика терригенных разностей и т.д.), и геофизической (стандартный и радиоактивный каротажи, кавернометрия и микрозондирование) информации по более чем 1000 скважин;
адаптация и апробация методики проведения исследований, основанной на применении геоинформационных систем;
теоретическое обобщение накопленных материалов при выполнении 8 научно-исследовательских отчетов, посвященных изучению эмсско-нижнефранской карбонатно-терригенной толщи пород на территории Пермского края, в результате которого сформулированы защищаемые положения.
Апробация работы, публикации
Основные защищаемые положения и результаты, представленные в диссертационной работе, докладывались на научно-практических конференциях ОАО «Кам-НИИКИГС» (Пермь, 2006, 2007, 2008, 2009); региональной научно-практической конференции «Геология и полезные ископаемые Западного Урала» (Пермь, 2006, 2007), научных чтениях памяти П.И. Чирвинского (Пермь, 2005), научно-практической конференции «Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса Приволжского и Южного федеральных округов на 2007 и последующие годы» (Саратов, 2007), научно-практической конференции «Состояние и перспективы нефтегазового потенциала Пермского края и прилегающих регионов» (Пермь, 2007).
По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, 3 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы
Литолого-стратиграфическая характеристика разрезов
На территории Прикамья представлен образованиями еерхнеэмсского подъяруса в объеме такатинского, вязовского и койвенского горизонтов.
Такатинский горизонт отвечает нижней подзоне (Retusotriletes divulgatus var. plicatus) палинозоны Retusotriletes clandestinus - R. absurdus (Решение..., 1984). Комплексы спор подзоны определены в разрезах «Гремячинск» и Истокской скв. 41.
Отложения горизонта выделяются над додевонскими образованиями в разрезах скважин Северокамская 12, Платоновская 80, Сенькинская 202, Пионерская 90, Луховская 121, Ольховская 26, Истокская 41, Тиховская 29, Всеволодо-Вильвинская 3, Столбовский профиль 542, Восточно-Мутнинская 87, Каменноложская 325, Талицкая 12 и др.
Цитологически разрез представлен в нижней части кварцевыми песчаниками, пестроокрашенными, разнозернистыми, косослоистыми, с мелким гравием кварца и прослоями мелкообломочных гравелитов. Вверх по разрезу уменьшается размер зерен, улучшается их сортировка, появляются прослои алевролитов и аргиллитов с обугленными и пиритизированными растительными остатками, обломками панцирей рыб, лингулами, а также слойками каолинитовых глин с разноцветными пятнами ожелезнения. На каротажных диаграммах горизонт выделяется повышенными показаниями электросопротивлений (КС) до 300 Омм и отрицательной депрессией кривой самопроизвольной поляризации (ПС). Мощность горизонта увеличивается в восточном направлении от 1 до 33 м.
Вязовский горизонт включает терригенного состава ваняшкинскую и глинисто-карбонатную вязовскую свиты, с запада на восток постепенно замещающие друг друга [87]. Этот стратиграфический интервал выделяется в объеме палинологической подзоны Hymenozonotriletes endemicus var. vanjaschkinensis - Azonomonoletes subreticularis, являющейся верхней частью зоны Retusotriletes clandestinus - R. absurdus. Споровые комплексы этой подзоны определены в разрезах Григорьевской скв. 8, Широковской скв. 1, Всеволодо-Вильвенской скв. 35. Нижняя граница установлена в разрезе «Гремячинск» по смене такатинского комплекса спор ваняшкинским. Отложения вязовского горизонта выделяются над такатинскими в центральной части исследуемой территории или являются базальной пачкой девонских образований там, где отсутствуют такатинские отложения (скважины: Краснокамская 10, Бизярская 13, Березниковская 1).
Литологически разрез представлен ритмично переслаивающимися песчаниками и алевролитами со слойками аргиллитов подчиненного значения. Характерна бедность органических остатков. Встречены единичные лингулиды, обугленный и пиритизированный растительный детрит, споры. В разрезе присутствует примесь гравийных зёрен и отмечаются прослои мелкообломочных гравелитов. В Западно-Уральской складчатой зоне вязовский горизонт сложен глинисто-карбонатными породами и его нижняя граница проводится по смене терригенных пород такатинского горизонта на карбонатные отложения с вязовским комплексом фауны. Общая мощность горизонта изменяется от 1 до 58 м, увеличиваясь в районе Пермского свода с общей тенденцией в восточном направлении. К отложениям койвенского горизонта отнесена часть (6-25 м) верхнеэмсской терригенной толщи и перекрывающая карбонатная пачка пород мощностью от 1 до 14 м, содержащая койвенский комплекс брахиопод из подзоны Elythyna rossica - Nuguschella polita. Терригенные породы охарактеризованы комплексами спор палинозоны Hymenozonotriletes inassuetus - Retusotriletes sterlibaschevensis - Archaeozonotriletes divellomedium, которые получены из пород в разрезах скважин на Истокской, Майкорской, Лысехинской, Сенькинской, Мыльниковской, Зюкайской, Висим-Истокской, Голубятской площадей. Койвенские отложения согласно залегают на вязовских, а в зоне их отсутствия - на додевонских образованиях. В стратиграфически полных разрезах нижняя граница горизонта проводится внутри терригенной толщи, в подошве первого, ниже карбонатных пород, песчаного пласта. В разрезах залегания койвенских пород на отложениях додевона граница совпадает с кровлей «вендского» электрорепера на каротажных диаграммах, где горизонт выделяется отрицательной депрессией кривой ПС и относительно повышенными значениями электросопротивлений на кривой КС.
Цитологически разрез представлен в нижней части терригенными породами - кварцевыми пестроокрашенными разнозернистыми песчаниками и алевролитами с примесью гравия и прослоями аргиллитов. Характерны ходы илоедов, обугленный и пиритизированный растительный детрит. Вверх по разрезу нарастает известковистость и доломитизация пород, которые нередко обогащены железистыми оолитами и переходят в рудный пласт.
Карбонатные отложения содержат органический детрит, криноидные, участками коралловые прослои, остатки строматопор, сколекодонтов, трилобитов, остракод, гастропод, кониконхий, брахиопод, конодонтов, обломки панцирей рыб. В разрезах скважин на северо-западе (Пограничная, Белоевская, Старцевская, Самковская, Кудымкарская, Тиховская, Юсьвенская, Верх-Иньвинская, Поломская площади) эта часть разреза сложена переслаиванием темно-серых аргиллитов, мергелей и глинистых известняков. Толщина карбонатной пачки изменяется в пределах 8-14 м (скважины Пионерская 92; Луховская 121; Вильвенские 51, 70; Истокская 44; Тиховские 1, 10; Всеволодо-Вильвенская 35 и Белоевские 1, 2). На склонах Камского и Башкирского сводов зафиксировано постепенное замещение карбонатной пачки терригенными породами, толщина которых увеличивается до 15-25 м. В краевых частях котловины горизонт полностью представлен терригенными породами с комплексом спор палинозоны Hymenozonotriletes inassuetus - Retusotriletes sterlibaschevensis Archaeozonotriletes divellomedium, отвечающей койвенскому и бийскому (нижней части) горизонтам. Эта терригенная толща выделена в краснослудскую свиту [71]. Она будет рассмотрена в составе эйфельского яруса. Мощность койвенского горизонта по площади изменяется в пределах 1 - 32 м, достигая максимума в разрезах центральной части Краснокамско-Чусовской котловины.
Применение результатов палинспастических реконструкций в Западно-Уральской зоне складчатости для реконструкции ложа палеобассейна
Пакетная обработка каротажных кривых включает: формирование базы пригодных для обработки кривых промыслового каротажа. При формировании базы отбраковываются недостоверные и избыточные материалы, восстанавливаются (оцифровываются) недостающие интервалы, увязываются между собой различные типы кривых; выбор стратиграфического интервала с отбивками его границ (каротажных глубин) по исследованным скважинам; выбор наиболее информативного комплекса каротажных кривых при нормировании статистических характеристик с минимальным смещением; создание стандартизированного набора геофизических кривых в каждом стратиграфическом интервале для отдельных участков территории; использование нормализованного набора кривых каротажа с четко читаемыми характерными (реперными) формами каротажных кривых, как эталонного образца при расчленении геологического разреза для каждого стратиграфического интервала.
На начальной стадии выполнения работ была проведена полная ревизия материалов промысловой геофизики с целью определения их пригодности для пакетной обработки. Использовались LAS-файлы промыслового каротажа скважин, загруженных в единую информационную базу GeoGraphix Discovery. Для отдельных, наиболее сложных, участков территории были выбраны несколько скважин с наиболее характерными формами кривых радиоактивного и стандартного каротажей. Обязательным условием при выборе скважин, участвующих в пакетной обработке, было наличие палеонтологической обоснованности стратиграфического интервала, подлежащего нормированию.
Априори предполагалось, что толщи пород одного возраста на узких участках территории формировались в аналогичных условиях. Это отразилось на однотипности литологического состава и, как следствие, сходности формы кривых каротажа в разрезах скважин. Для приведения кривых в различных скважинах к единым условиям регистрации выполнялась их амплитудная и глубинная нормализация. Амплитудная нормализация кривых осуществлялась в соответствии с формулой приведения (1), по которой вычислялись реальные значения относительных глубин для отдельных стратиграфических интервалов: AXl= Ю0 (I), Xmax-Xmin где АХІ - нормированное значение глубины, Xi - текущее значение глубины; Xmin и Хтах - соответственно глубины подошвы интервала и его кровли. Преобразованные таким образом глубины позволяли проводить детальное сопоставление каротажных кривых различных скважин в интервалах одновозрастных, но разных по толщине, пластов, а также проводить с ними различные математические преобразования.
По амплитуде диаграммы каротажных кривых в каждом стратиграфическом интервале нормируются в соответствии с выражением (2): где Pnorm - нормированное значение параметра, Pi - текущее значение параметра, Paver- среднее значение параметра, о - стандартное отклонение от среднего значения.
Преимущество операции нормирования на стандарт и среднее заключается в том, что эти статистические характеристики обладают минимальным смещением и рассчитанные с их помощью значения изоморфны исходным. Такие операции проведены для кривых естественной гамма-активности (ГК), самопроизвольной поляризации (СП), нейтронной гамма-активности (НТК), кажущихся сопротивлений (КС) и кривой самопроизвольной поляризации (ПС). В результате созданы наборы эталонных кривых для определенных участков территории, где усиливались характерные всплески, а геофизическая изменчивость случайного характера наоборот затушевывалась. Использование таких наборов позволило выделить несколько «реперных» интервалов с характерными формами каротажных кривых для каждого участка и однозначно провести границы в разрезах скважин, где геофизическая картина была менее четкой. Такой метод корреляции оказался весьма эффективен как для разрезов в зонах с одинаковым режимом осадконакопления, так и для отложений в разных частях бассейна седиментации (рис. 2.10 и 2.11). Обобщенные разрезы с четким стратиграфическим обоснованием границ и литологической характеристикой подразделений позволили проследить изменчивость их по площади и увязать её с геологическим строением территории.
На основе литологической характеристики в совокупности с текстурными признаками возможно проведение фациального анализа отложений, который является одним из основных методов при реконструкции условий осадконакопления осадочных толщ [43, 78]. Обобщение результатов, полученных при применении палеотектонического и стратиграфического методов, позволили провести литолого-фациальную типизацию отложений для каждого стратиграфического подразделения в ранге горизонта.
Фациальный анализ отложений показал, что они представляют собой осадки четырех групп фаций: прибрежно-континентальных, прибрежно-морских, мелководно-морских и морских.
Распространение и смена фаций зависели от тектонических процессов, палеорельефа земной поверхности, а также гидродинамической активности вод палеооокеана. О характере континентальных отложений можно судить лишь
О предположительно, поскольку они почти полностью уничтожены абразией трансгрессировавшего бассейна. Источниками поступления обломочного материала являлись древние возвышенности, расположенные на севере и юго-востоке территории, а также элювиально-делювиальные отложения коры выветривания затопляемой суши.
Отложения фаций прибрежной континентальной равнины представлены гравелитами, крупно- и мелкозернистыми песчаниками с прослоями алевролитов и аргиллитов, иногда содержащих примесь гравийных зерен. Для них характерны косая, косоволнистая, волнисто-параллельная и горизонтальная слоистость, каолинитовый цемент, плохая сортировка обломочного материала, латеральное смещение песчаных пластов вдоль береговой линии (аккумулятивные формы песчаного состава, сформированные в результате работы «ветвящихся» рек). Наибольшее распространение эти фации получили в такатинско-бийский этап развития, поскольку с этим отрезком времени связано наибольшее продвижение береговой линии.
В пределах прибрежной зоны моря развиты грубые и мелкозернистые пески со знаками ряби, обломочные карбонатные отложения, глинистые породы. Здесь происходит накопление осадков подводной части дельт. Осадки подводной равнины слагаются грубообломочным материалом, горизонтально они быстро переходят в более тонко отсортированные алевролиты. Отложения склона дельты слагаются косослоистыми грубо- и тонкозернистыми песчаниками с остатками солоноватоводной фауны. Донные отложения нижней части дельты состоят из хорошо отсортированного материала, образующего выклинивающиеся слабонаклонные и горизонтально лежащие слои, содержащие остатки морской фауны.
Фации заливно-лагунного побережья примыкали к прибрежной равнине и были отгорожены от моря отмелями и намывными косами. Отложения опресненных лагун, граничащих с устьями рек, представлены песками и реже глинами. Осадки замкнутых спокойных лагун в зоне влажного климата в основном слагаются глинами. В бухтах, заливах и лагунах, при условии неустойчивого положения береговой линии и временами проявляющейся подвижности вод, формировались оолитовые гидрогетит-лептохлорит сидеритовые и аллитовые руды (феррисиалитовые лагуны).
Мелководно-морские фации представлены мелкозернистыми песчаниками, алевролитами, иногда тонко переслаивающимися между собой, сильно глинистыми известняками, содержащими остатки морской фауны. Для терригенных осадков этих фаций характерны сравнительно хорошая выдержанность литологического состава по территории, окатанность и высокая сортировка обломочного материала.
Фации открытого мелководного моря с нормальной соленостью характеризуются обломочными, органогенно-детритовыми, биоморфными и мелкозернистыми карбонатными осадками. Среди органогенных разностей известняков наиболее часто встречаются фораминиферовые, амфипоровые, водорослево-криноидные, коралловые, криноидно-брахиоподовые и остракодовые. Спорадически осадки обогащены глинистым и органическим веществом, что указывает на существование местами застойных условий.
Основной зоной седиментации являлась прибрежно-континентальная равнина, это часть суши, примыкавшая к наступающему морю, и прибрежная территория мелкого моря, то есть так называемая зона верхней части шельфа. Фация равнинного морского побережья часто сменяется фацией заливно-лагунного побережья с изрезанной береговой линией, затем, в сторону моря, зоной мелководного морского бассейна и т. д.
Палеогеографический метод
Алевролито-песчаниковый подтип приурочен к краевым зонам палеобассейна.Его характеризуют небольшие мощности (10-35 м) и гравийно-алевропесчаный состав образований без особых признаков ритмичности.
В Западно-Уральской зоне складчатости разрез представлен терригенно-карбонатным и карбонатным комплексами пород, сменяющими друг друга с запада на восток.
Терригенно-карбонатный тип описан в обнажении «Плясовая». Здесь вязовский горизонт представлен слоистой толщей мелкозернистых песчаников, алевролитов и аргиллитов, перекрытых глинистыми известняками, участками переходящими в мергель.
Карбонатный тип описан в обнажении «Калаповка» и «Косая речка». Породы представлены известняками. Нижняя граница типа проводится по смене терригенных пород такатинского горизонта на карбонатные отложения с вязовским комплексом фауны.
Фациальные зоны вязовского времени осадконакопления представлены прибрежно-континентальной, прибрежно-морской и мелководно-морской. В прибрежной зоне накапливался терригенный материал алевролито-песчаного подтипа. В направлении осевой зоны бассейна отложения прибрежной континентальной равнины сменялись прибрежно-морскими, где отлагались осадки гравелито-алевролито-песчаного подтипа. Характерной особенностью вязовского времени является накопление прослоев гравелитов в прибрежно-морской фациальной зоне на значительном (более 30 км) удалении от береговой линии. Данный факт можно объяснить возросшим влиянием гидродинамической активности вод палеоокеана и выносом грубообломочных разностей из прибрежно-континентальной зоны вглубь бассейна подводными течениями.
Прерывистое наступление моря отчетливо выразилось в ритмичном строении толщи (не менее 8 ритмов отмечено в разрезе скважины Григорьевская 8). С каждой волной трансгрессии связан определенный ритм осадков, начинающийся базальной грубозернистой пачкой, постепенно сменяющимися алевритово-глинистыми породами, соответствующими максимуму развития трансгрессии. Смена песчаных разностей в восточном направлении алевролитовыми свидетельствует об увеличении глубины бассейна эмсского моря в этом направлении.
В Западно-Уральской складчатой зоне происходило накопление глинисто-карбонатных осадков мелководно-морской фациальной зоны, которые в восточном направлении сменяются отложениями морского бассейна с нормальной соленостью.
С койеенской фазой трансгрессии связано максимальное для эмсского века расширение области распространения отложений (рис. 3.6). По соотношению литологических типов горизонт представлен терригенным (образования краснослудской свиты), карбонатно-терригенным и терригенно-карбонатным образованиями.
В терригенных отложениях краснослудской свиты выделены 2 подтипа: алевролито-песчаниковый и песчиково-аргиллито-алевролитовый.
Алевролито-песчаниковый подтип отложений накапливался в виде узких полос на северо-западном склоне Башкирского и юго-восточном склоне Камского сводов. Разрез представлен переслаиванием светло-серых разнозернистых песчаников, алевролитов и аргиллитов. В основании толщи отмечены редкие прослои гравелитов. Для данного подтипа характерна нечеткая косая слоистость (Егоровская скв.8, Тунеговская скв. 169).
Песчанико-аргиллито-алевролитовый подтип характерен для всей краевой зоны бассейна седиментации, кроме участков, примыкающих к положительным палеоструктурным формам. По петрографическому составу породы представлены алевролитами, аргиллитами и неравномерно глинистыми песчаниками подчиненного значения. В северных районах свита представлена глинисто-алевролитовыми неравномерно ожелезненными породами (Шатовская скв. 287, Комарихинская скв 353).
Карбонатно-терригенные отложения койвенского горизонта представлены 2 подтипами: известняково-алевролито-песчаниковым и известняково-алевролито 49 Тартинская Известняково-алевролито-песчаниковый подтип развит узкой полосой вдоль склонов Краснокамско-Чусовской котловины, а также на склонах древних палеоподнятий (Шатовская, Егоровская разведочные площади). Подтип представлен слоистой толщей светлых, участками ожелезненных кварцевых песчаников (до 70%) с прослоями алевролитов. В верхней части разреза отмечается пачка темно-серых, микрозернистых, глинистых (до перехода в мергели) известняков. Известняки прослоями доломитизированы, до перехода в доломиты, участками отмечена битуминозность.
Известняково-алевролитово-аргиллитовый подтип является переходным между карбонатно-терригенным и терригенно-карбонатным комплексами пород койвенского горизонта. Данные отложения характерны для центральных частей бассейна осадконакопления и вскрыты скважинами Сенькинской, Яринской, Кольцовской и др. разведочных площадей. Литологически данный подтип отличается от известняково-алевролито-песчаного увеличенной мощностью карбонатной пачки и более глинистым составом подстилающей терригенной толщи.
Терригенно-карбонатные отложения представлены аргиллито-известняковым и известняковым подтипами. Аргиллито-известняковый подтип характерен для наиболее погруженных участков дна палеобассейна (Долгановская, Поломская, Никольская разведочные площади). Литологически данный подтип имеет много общего с известняково-алевролитово-аргиллитовым подтипом, отличаясь максимальной (для платформенной части) мощностью карбонатной части разреза.
Известняковый подтип развит в Западно-Уральской зоне складчатости и представлен известняками, участками глинистыми (до перехода в мергели), прослоями доломитизированными, переходящими в тонкозернистые доломиты.
Воробьевско-ардатовский трансгрессивный этап
Формирование и распространение осадков в морском бассейне, и особенно интересующих нефтяников песчаных толщ, способных вмещать скопления углеводородов, подчиняется различным палеогеографическим факторам. К ним относятся: расстояние от источников сноса, глубина бассейна осадконакопления, наличие подводных течений, угол наклона шельфового склона и т.д. [31,64]. Совокупность этих факторов определяет различные фациальные обстановки. В связи с трансгрессивно-регрессивными движениями моря фации смещаются и преобразуются. Восстановление палеогеографических обстановок на основе фациального анализа дает возможность прогнозировать развитие различных типов пород по площади.
Фациальный анализ отложений показал, что выдержанные толщи песчаного материала накапливались в прибрежно-морской фациальной зоне. Источником обломочного материала служили разрушающиеся приподнятые участки суши, с которых он сносился многочисленными временными потоками, ручьями и реками. Поступающий в море материал рассортировывался донными течениями, окатывался и неоднократно переоткладывался. За прибрежными гравелитами и песками (при удалении от берега вглубь моря) располагаются песчаные и алевритовые осадки, которые характеризуются относительно тонкозернистым составом. Помимо прибрежной зоны пески распространены и в некотором удалении от берега среди глинисто-алевритовых илов. Форма и размеры таких песчаных участков обусловлены направлением и гидродинамической активностью донных течений и топографией дна морского бассейна.
С целью определения зон распространения песчаников для каждого стратиграфического горизонта составлена серия карт. Литогенетический анализ отложений показал, что выделенные фациальные зоны подчеркиваются контурами размещения обломочных пород различного гранулометрического состава. Выявленные закономерности свидетельствуют о том, что всестороннее изучение песчаных отложений (зон распространения, мощности, формы накопления, гранулометрических параметров и других характеристик) позволяет использовать их в качестве индикаторов палеогеографических обстановок, то есть даёт возможность уточнить условия осадконакопления, существовавшие на время их образования. Использование результатов петро физических исследований песчаников, накопленных в различных фациальных зонах, позволяет спрогнозировать изменение фильтрационно-емкостных характеристик пород-коллекторов по площади для каждого стратиграфического интервала разреза, что в комплексе со структурным фактором и фактическим подтверждением обнаружения следов нефти позволит выявить новые ловушки углеводородов различного типа.
В такатинско-раннекойвенское время формирование отложений происходило в условиях прибрежно-континентальной равнины при поступлении большого количества обломочного материала с суши. В процессе сноса происходила дифференциация обломков по крупности. Гравелиты и грубообломочные песчаники осаждались в первую очередь вдоль береговой линии. Далее, в направлении к центральной части бассейна седиментации, крупность обломков закономерно уменьшалась. Границы распространения обломочных пород различной степени грубости и сортировки практически полностью соответствуют линиям равных мощностей в зоне развития прибрежно-континентальных фаций, что четко отражается на литофациальных картах такатинского, вязовского, койвенского и бийского времени осадконакопления (рис. 3.4-3.7).
В позднекойвенско-бийское время накопление песков происходило в прибрежной зоне в виде узкой полосы, окаймляющей сушу, а также на склонах существовавших тогда сводов. Для песчаников характерны грубозернистость, плохая отсортированность и каолинитовый состав цемента, нередко пёстрая ржаво-желтая и фиолетово-серая окраска, наличие оолитов гематит-шамозитовых РУД Афонинское время - максимум регрессии моря, характеризуется преимущественным поступлением в него пелитового материала, что подтверждается отсутствием песчаных разностей пород в разрезах скважин этого стратиграфического интервала.
Терригенные коллекторы нижней части эйфельского и верхней части эмсского ярусов всюду представлены песчано-гравийными неотсортированными породами кварцевого и полевошпатово-кварцевого состава. В виде прослоев встречаются алевролиты, обычно песчанистые, также слабоотсортированные. Гранулометрический состав пород сильно меняется по разрезу и по площади. Часто пласты разделяются глинистыми породами на отдельные прослои, не выдержанные по площади. Слабая сортировка, обилие цемента и вторичные изменения минерального состава пород отрицательно влияют на их коллекторские свойства.
Выделяемый в практике продуктивный интервал Ду залегает в нижней части эйфельского яруса и является разновозрастным. В центральной части Пермского края в осевой зоне Краснокамско-Чусовской котловины, где развиты такатинские, вязовские, койвенские и бийские отложения, возраст продуктивного интервала Ду очевидно такатинско-койвенский; в северном, западном и южном направлениях от нее, где присутствуют койвенские и бийские образования, пласт ДУ - койвенский, в районах отсутствия в разрезе койвенского горизонта, где развиты только бийские отложения, пласт Ду - бийский.
Сильная глинистость песчаников, слабая сортировка зерен, базальный тип цемента обусловили их низкие коллекторские свойства, согласно классификации, предложенной А.И. Кринари [47]. Пористость чаще составляет 4-6 %, редко превышая 10 %, проницаемость меньше 0,1 мД. В центральной части Пермского края, в разрезах скважин Сукманская 37 и Гаринская 62, продуктивный интервал ДУ сложен песчаниками мелко-, средне- и разнозернистыми, алевролитами сильно песчаными на глинистом цементе. Пористость их составляет 17,4-19,4 %, проницаемость достигает 373,9 мД. Максимальная мощность пласта установлена в разрезах центральной части Пермской области, откуда во всех направлениях происходит уменьшение ее до 4-5 м.
В верхней части бийских отложений в центральных частях территории (Зоринская скв. 209) и на востоке (Тиховская скв. 10) выделяется локально развитый карбонатный пласт-коллектор трещинно-порового типа, где пористость составляет 15,4-16,8%, проницаемость достигает значений 409,6 мД. Промышленная нефтеносность карбонатных отложений бийского горизонта не установлена, хотя в скважинах Широковская 1, Волимская 5 из бийского интервала разреза получены непромышленные притоки нефти.