Геология туймазинского месторождения

     1. ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

     1.1 Общие сведения о районе работ 

     Туймазинское  нефтяное месторождение  расположено в  юго-западной части Башкортостана на территории Туймазинского района в 180 км. от г. Уфы.

       Рисунок 1 - Схематическая  карта Туймазинского месторождения 

     Месторождение открыто в 1937 году. С вводом его в  промышленную раз-работку Туймазинский район из сельскохозяйственного превратился в один из крупнейших промышленных районов Башкортостана.

     Основными населёнными пунктами на территории Туймазинского месторождения кроме г.Октябрьского является г.Туймазы, р.п. Серафимовский, станция Уруссы, поселок Нарышево, Туркменево, Япрык и д.р.

     Ближайшей железной дорогой  является линия Уфа - Ульяновск. От станции Уруссу к г.Октябрьскому проложена железнодорожная ветка. Ближайший магистральный нефтепровод Усть-Балык - Уфа - Альметьевск.

     Климат  района континентальный. Абсолютная максимальная температура воздуха +40⁰С, а минимальная -40⁰C. Наиболее холодные месяцы январь и февраль, самый теплый июнь. Наименьшее количество осадков выпадает в фев-рале, наибольшее в июне. Снежный покров достигает 1,5м., глубина промерзания почвы 1,5 - 2м. Преобладающее направление ветра в июне, в августе - восточное, а в другое время – переменное  юго-западное - северо-западное, средняя скорость около 3 м/сек.

     Основными полезными ископаемыми  является нефть и  строительные материалы. Последние представлены глиной, песком, известняком  и гравием. Встречаются  залежи гипса. Некоторые  глины пригодны для  приготовления глинистого раствора, необходимого для бурения скважин, а другие могут быть использованы в кирпичном и гончарном производстве.

     В орогидрографическом  отношении район  Туймазинского нефтяного  месторождения представляет  собой холмистую  равнину, расчлененную речной и овражной сетью на отдельные гряды. Водораздельные пространства имеют форму плато и спускаются к речным долинам уступами в виде террас. Эти террасы особенно отчетливо выражены на северных склонах водоразделов. Склоны гряд и отдельных высот, обращенные на юг и юго-запад, крутые, на север и северо-восток - пологие. Максимальные абсолютные отметки рельефа наблюдаются в центральной части района (правобережье р. Ик) и равны  +340м,  +350м.

     В северо-восточном и юго-западном направлениях наблюдается плавное понижение абсолютных отметок соответственно до +165м и +300м. Минимальные абсолютные отметки, характеризующие долины рек, равны +100м (р.Ик) и +102,5 м (р.Дымка). Таким образом, общая амплитуда колебаний рельефа в пределах района составляет величину 250м.

     Основной  водной артерией района является р. Ик,  протекающая с юга на север. Она имеет широкую и глубокую долину с плоским дном. Долина р.Ик становится особенно широкой в местах впадения в нее притоков, где ширина ее доходит до 7-8 м. Долина р.Ик обладает явно выраженной меридиальной асимметрией с крутым и высоким восточным склоном и более пологим западным.

     Река  Ик имеет ряд небольших  притоков, из которых  заслуживает упоминания р. Дымка, протекающая  в юго-западной части  района в северо-западном направлении.

     Притоки р.Ик имеют широкие и глубокие асимметричные долины, ориентированные в направлении близком к широтному. Северные склоны их, обращенные на юг, обычно бывают круты и обнажены, а южные, обращенные на север, пологи, залесены и почти совершенно лишены обнажений.

     Прирусловые части долин нередко  заболочены. В правобережье р.Ик широким развитием пользуются карстовые явления, обязанные своим происхождением неглубокому залеганию кунгурских гипсов. Отдельные неглубокие блюдцеобразные воронки наблюдаются почти вдоль всей длины р.Ик и устьевых частей ее притоков.  

     1.2 Литология и стратиграфия района 

     В геологическом строении месторождения принимают  участие отложения  девонской, каменноугольной, пермской систем и  современные отложения. В основном разрез представлен карбонатными отложениями (известняками, доломитами, мергелем). Подчиненное значение имеют терригенные породы-песчаники, пески, алевролиты, аргиллиты, глины и гидрохимические гипсы, ангидриты.

     ПРОТЕРОЗОЙСКАЯ  ГРУППА PR

     РИФЕЙСКАЯ СИСТЕМА R 

     Отложения кристаллического фундамента представлены биотитовыми парагнейсами и гранитами. На биотитовых гнейсах кристаллического фундамента несогласно залегают зеленовато-серые гидрослюдистые аргиллиты, которые переслаиваются с кварцево-полевошпатовыми алевролитами, присутствуют редкие прослои кварцево-полевошпатовых и полимиктовых зеленовато-серых песчаников. Фауна: Atrypa timaniga Вскрытая мощность до 20 метров.

     ПАЛЕОЗОЙСКАЯ  ГРУППА PZ

     БАВЛИНСКАЯ  СВИТА 

     Отложения Бавлинской свиты  представлены переслаиванием зеленовато-серых, кварцево-полевошпатовых аргиллитов, алевролитов и песчаников. Фауна: Endothyra Rasven sis Raus. Мощность от 0 до 160 метров.  

     СРЕДНИЙ ОТДЕЛ D₂

     ЭЙФЕЛЬСКИЙ  ЯРУС D₂ef

     КАЛЬЦЕОЛОВЫЙ + ТАКАТИНСКИЙ ГОРИЗОНТЫ D₂ ef cl+tc 

     В нижней части горизонтов залегает песчано-гравийный пласт Д_V кварцевого состава, мощность от 0 до 9 метров. Песчаники перекрываются аргиллитами и глинистыми алевролітами. Фауна: Pentacilites tenuicindus Мощность от 1 до 12 метров. 

     ЭЙФЕЛЬСКИЙ  ЯРУС D₂ef

     БИЙСКИЙ ГОРИЗОНТ D₂ef bs 

     Бийский горизонт представлен известняками серыми с редкими прослоями мергелей, аргиллитов и алевролитов глинистых и известковистых. В промысловой практике они получили название - нижний известняк. Фауна: Favorites goldfussi. Мощность от 6 до 12 метров. 

     ЖИВЕТСКИЙ ЯРУС D₂ gv

     ВОРОБЬЕВСКИЙ  ГОРИЗОНТ D₂ gv vr

     Воробьевский  горизонт имеет не повсеместное развитие, представлен алевролитами и аргиллитами. Фауна: Atrypa timaniga. Мощность от 0 до 3 метров.

     АРДАТОВСКИЙ ГОРИЗОНТ D₂ gv ar

     Ардатовский горизонт сложен преимущественно терригенными породами. В его составе выделяются нижний песчанистый пласт Д_lV, песчаный пласт Д_III и карбонатная пачка - средний известняк. В большинстве разрезов известняки перекрываются мергеле-аргиллитовой пачкой, в породах которых встречаются включения сидерита.. Фауна: Atrupa onata, Lingyla miciformis. Мощность от 20 до 40 метров. 

     МУЛЛИНСКИЙ  ГОРИЗОНТ D₂ gv ml 

     К муллинскому горизонту  относят песчаный пласт Д_II кварцевый, мелкозернистый, переходящий местами в крупнозернистые алевролиты. Верхняя аргиллитовая карбонатная толща является литологическим разделом между песчанистыми пластами Д_II и Д_I и называется глинистым разделом. Он частично размыт, а местами произошел полный размыв. В местах полного размыва отмечается слияние песчанистых пластов Д_II и Д_I. Фауна: Atrypa onata. Мощность от 19 до 33 метров 

     ВЕРХНИЙ ОТДЕЛ D₃

     ФРАНСКИЙ  ЯРУС D₃ fr

     ПАШИЙСКИЙ ГОРИЗОНТ D₃ fr psch  

     Пашийский горизонт представлен песчанистыми и песчано-алевролитовыми породами с прослоями аргиллитов. Его граница совпадает с границами промыслового объекта  пласта Д_I. Песчаники пласта Д_I кварцевые, мелкозернистые с незначительным количеством кварцевого, глинистого и карбонатного цемента. Алевролиты по составу кварцевые с различной степенью примеси глинистого материала. Фауна: Endothyra Rasven sis Raus. Мощностью от 15 до 50 метров.

     КЫНОВСКИЙ ГОРИЗОНТ D₃ fr kn 

     Кыновский горизонт сложен аргиллитами  зеленовато-серыми и  коричневыми, сланцеватыми и оскольчатыми. В  основании горизонта  прослеживается прослой  известняка - репер верхний известняк. Фауна: Atrypa uralica, Cyrtospirifer murchisonianus. Мощность от 25 до 35 метров. 

     САРГАЕВСКИЙ ГОРИЗОНТ D₃sr 

     Саргаевский горизонт представлен  известняками серыми, зеленовато-серыми, кристаллическими, пелитоморфными, иногда тонкозернистыми, глинистыми, трещиноватыми, прослоями битуминозными с прослойками аргиллитов темно и зеленовато-серых, известковистых. Фауна: Atrypa onata, Endothyra antigua.. Мощность от 22 до 27 метров. 
 

     ДОМАНИКОВЫЙ ГОРИЗОНТ D₃ fr dm

     Доманиковый горизонт представлен  переслаиванием глинистых темно-серых битуминозных известняков с зеленовато-серыми и черными мергелями, встречаются глинистые сланцы. Фауна: Pentacilites tenuicindus. Мощность от 28 до 32 метров.

     МЕНДЫМСКИЙ  ГОРИЗОНТ D₃ fr md 

     Горизонт  сложен известняками светло-серыми, реже коричневато-серыми, кристаллическими, сульфатизированными, участками глинистыми. Также имеются известняки органогенные, сгустковые, перекристаллизованные, пористо-кавернозные, с редкими прослоями доломитов мелкокристаллических, сульфатизированных, глинистых. Так же встречаются известняки с прослоями мергеля черного, битуминозного. Фауна: Goreticularia pachyrhin, Manticoceras intumenscens. Мощность от 45 до 60 метров. 

     Верхний отдел D₃

     Фаменский ярус D₃ fm₁

     Данковский (D₃dn) + Заволжский надгоризонт(D₃zv) 

     Данковский (D₃dn) и лебединский (D₃lb) горизонты среднего подъяруса (D₃fm2) сложены темно-серыми, пелитоморфными и органогенно-обломочными водорослевыми известняками. Последние играют подчинительную роль. Фауна: Cyrtospirifer archici, Camarotoechina livonta. Мощность подъяруса 60-70 метров.

     Заволжский  надгоризонт (D₃zv) верхнего подъяруса (D_{3_}fm3) представлен известняками светло-серыми со слабым коричневатым оттенком, тонкокристаллическими, сульфатизированными, неравномерно глинистыми, прослоями брекчевидными и пористо-кавернозными. Мощность 55 - 60 метров. 

     КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА C

     Нижний  отдел C₁

     ТУРНЕЙСКИЙ  ЯРУС C₁ t

     МАЛЕВСКИЙ + УПИНСКИЙ ГОРИЗОНТЫ (C₁ t mаl + C₁ t up)

     Сложены серыми и светло-серыми известняками, органогенними, обломочными, пелитоморфными, в нижней части серые и коричневато-серые известняки доломитизированные. Фауна: Spiroplectammina, Spirifer lornacensis. Мощность от 30 до 35 метров. 

     КИЗЕЛОВСКИЙ +ЧЕРЕПЕТСКИЙ ГОРИЗОНТЫ C₁ t ks + tgch 

     Сложены известняками серыми, светло-серыми, органогенными, редко окременелыми тонкокавернозно-пористыми, участками нефтенасыщенными, известняками с мелкокристаллической структурой, с прослойками доломита. Фауна: Endothyra antigua, Tornayella minima. Мощность от 45 до 50 метров. 

     ВИЗЕЙСКИЙ ЯРУС C₁ v

     БОБРИКОВСКИЙ ГОРИЗОНТ C₁ v bb 

     Бобриковский  горизонт представлен терригенными отложениями-песчаниками, алевролитами с прослоями углистого материала. По литологическому составу толща расчленяется на две пачки: нижнюю пачку аргиллито-глинистую и верхнюю песчано-алевролито-глинистую. Фауна: Endothyra Bounani Rhiella. Мощность от 10 до 16 метров. 

     ТУЛЬСКИЙ  ГОРИЗОНТ C₁ v tl 

     В подошве горизонта  наблюдаются прослои мергелей, аргиллитов. Выше залегают темно-серые известняки, прослоями сильно глинистые, алевролитовые. Фауна: Spirifer vulgaris semich, Endothyra prisca Raus, Gigantoproductus tulensis. Мощность от 20 до 40 метров. 

     Алексинский горизонт C₁ v al 

     Представлен темно-серыми доломитами. В кровле залегают известняки. Прослоями они органногенные и доломитизированные. Фауна: Gigantoproductus

     giganteus, Endothyra globulus, Eostafella ikensis. Мощность от 110 до 125 метров.

     Серпуховский  ярус C₁ s 

       Доломиты светло-серые, белые, серые, пористо – кавернозные, прослоями плотные, участками глинистые, с включениями ангидрита голубовато – серого, кристаллические, участками органогенные, частично доломитизированные, глинистые. Фауна: Striatifera striata, Parasiafella struvei, Spirifer russiensis. Мощность от 130-135 метров. 

     СРЕДНИЙ ОТДЕЛ C₂

     БАШКИРСКИЙ  ЯРУС С₂ Ь 

     Башкирский ярус представлен известняками органогенными со стиллолитовыми швами. Фауна: Pseudostafella antigua Archaedisrus bashkiricus. Мощность от 15 до 25 метров. 

     МОСКОВСКИЙ  ЯРУС С₂ m

     ВЕРЕЙСКИЙ ГОРИЗОНТ С₂ m vr 

     В подошве верейского горизонта залегают темно-серые мергели. Выше идет чередование алевролитов и аргиллитов с маломощными прослоями мелкозернистых песчаников. Известняки органогенные, прослоями оолитовые. Фауна: Choris tetis inferus Ivan, Aljutovella artificialis Jeant. Мощность от 45 до 55 метров. 

     Каширский горизонт C₂ m ksсh 

     Серые доломиты, слабо глинистые. Известняки доломитизированные, редко органогенные. Фауна: Prafusunella ovata Raus, Parastafella composita Dutk. Мощность от 55 до 68 метров.

     Подольский  горизонт C₂ m pd 

     Подольский  горизонт представлен  доломитами с включением гипса и ангидрита. В кровле залегают известняки светло-серые и органогенные. Фауна: Schubertella obscura, Fusulina culindica, Prafusulinella Cebrovitshi Dutk. Мощность от 50 до 64 метров.

     Мячковский  горизонт C₂ m mtsch 

     Мячковский  горизонт сложен известняками и доломитами, слегка глинистыми. Существует прослой зеленовато-серой глины. Фауна: Fusulina elegans, Pseudostafella, Wedekindelliua uralica. Мощность от 100 до 125 метров. 

     Верхний отдел C₃

     Касимовский ярус (C_{3_}k), гжельский ярус (C_{3_}g) 

     Представлен доломитами и сильно доломитизированными известняками с включением гипса и ангидрита. Фауна: Fusulinella usvae, Fusulinella pulchra, Tricites paraorchicus. Мощность от 150 до 170 метров. 

     ПЕРМСКАЯ  СИСТЕМА P

     Нижний отдел P₁

     САКМАРСКИЙ  + АССЕЛЬСКИЙ ЯРУСА P₁ sk + аs 

     Сакмарский  ярус представлен светлыми и светло-серыми известняками,

     кристаллическими  и органогенно-обломочными  серыми доломитами, а также доломитами реликтово-органогенно-обломочными. Фауна: Parastafella preobrajenski, Parastafella ovalis, Jlobivalaulina densa, Jlobivalaulina trigonalis. Мощность от 150 до 170 метров.

     Артинский ярус P₁ ar 

     Артинский ярус представлен  известняками и серыми доломитами. В верхней части этот ярус представлен ангидритом. Фауна: Productus koninchi Vern. Мощность от 8 до 25 метров. 

     КУнгурский ярус P₁ k 

     Кунгурский  ярус в нижней части  представлен доломитами глинистыми. Выше ангидрит голубовато-серый с включениями и прослоями серых доломитов и темно-серых глин. В кровле яруса залегают гипсы, известняки и доломиты с прослоями глин, песчаников, а участками брекчий. Фауна: Rhychopora varialis stuck, Bayraia fragilis. Мощность от 80 до 140 метров. 

     Верхний отдел P₂

     Уфимский  ярус P₂ u 

     Уфимский  ярус представлен  чередованием песков и буровато-красных глин. Фауна: Sinusuella pergrafica Mana. Мощность от 90 до 100 метров. 

     КАЗАНСКИЙ ЯРУС P₂ kаz 

     Представлен светло-серыми и зеленовато-серыми песчаниками, крепкими и известковыми. Глины - зеленовато-серые. Фауна: Lingula orientalis Jelov, брахиоподы, мшанки, остракоды. Мощность от 25 до 30 метров.

     КАЙНОЗОЙСКАЯ  ГРУППА KZ

     ЧЕТВЕРТИЧНАЯ  СИСТЕМА Q 

     Отложения развиты по долинам рек и у подножья склонов. Литологически отложения представлены песками, суглинками и глинами, редко галечником. Фауна: Pentacilites tenuicindus. Мощность от 8 до 10 метров. 
 
 

     1.3 Тектоника 

     Туймазинское  месторождение расположено  в юго-восточной  части Татарского свода. Оно приурочено к двум поднятиям, собственно Туймазинскому и Александровскому, разделенным между собой неглубоким прогибом. Указанным поднятиям соответствует повышенное залегание кристаллического фундамента. Структурные планы по отдельным горизонтам девона почти полностью согласуются.

     Туймазинская  структура по подошве  репера «верхний известняк» представляется в виде обширной брахиантиклинали северо-восточного простирания. Размеры ее по замкнутой изогипсе -1485 м составляют 40 x 20 км. Складка имеет асимметричное строение. Юго-восточный склон более крутой - углы наклона до 2-4 градусов, а северо-западный более пологий - углы менее 1 градуса. Ось складки смещена к юго-восточному крылу структуры.

     Другой  особенностью юго-восточного крыла, кроме крутизны залегания, является его ступенчатое  строение. В пределах этого крыла на собственно Туймазинском и Александровском  участках месторождения отмечается резкий уступ в залегании пород, крутизна которого несколько уменьшается на Александровском участке. По данным К. Р. Тимергазина  этот уступ по своей природе является узким грабеном субширотного простирания. Его продолжение установлено также на Серафимовской площади.

     Анализ  соотношения структурных  планов по поверхности  кристаллического фундамента и вышележащих  отложений показывает, что Туймазинская структура, по определению  Л. Н. Розанова  относится  «к древним структурным  формам, начавшим формироваться еще в додевонские времена и сохранившим положительный знак движения в течение всей последующей истории».  После крупного уступа наблюдается довольно обширная структурная терраса. На ней установлено большое число отдельных куполов и мульд с небольшими амплитудами (до 10-15 м.). Далее, к юго-востоку, пологое залегание сменяется новым резким падением слоев. Глубина залегания кровли пашийских отложений здесь достигает 1500 метров и более.

     Северо-западный борт Туймазинской структуры  характеризуется наличием многочисленных структурных выступов типа "структурных носов", разделенных неглубокими понижениями. Амплитуда этих выступов и понижений затухает к периферии структуры. Также в северо-западном направлении от свода наблюдается медленное понижение поверхности кристаллических пород и в пределах месторождения наиболее характерной является изогипса с отметкой -1600 м.

     Сложным строением характеризуется  центральная сводовая часть структуры, где отмечается большое  число отдельных  вершин и опусканий. Размеры их в большинстве случаев незначительные, длинные оси не превышают 1,5км, амплитуда: 5 - 15 метров. Простирание этих отложений разнообразное. Четко выделяются два свода структуры: собственно Туймазинский и Александровский, наиболее высокое залегание репера "верхний известняк" на Туймазинском своде - 1422 метра (скв.1406), а на Александровском - 1488 метра (скв.733). Амплитуды поднятий составляют, соответственно, 63 и 37 метров. На самих структурах выделяется серия локальных куполов различных размеров, обычно не превышающих 1 км. Оси этих осложнений расположены без видимой закономерности. По «верхнему известняку» основные размеры структуры сохраняются теми же, что и по кристаллическому фундаменту, хотя отмечается некоторое выполаживание. Так, максимальная амплитуда по замкнутой изогипсе -1485 м.  составляет около 60 м. Контрастность структуры по вышележащим комплексам становится еще меньшей, хотя ее размеры и основные черты строения сохраняются. По тульскому реперу (нижний карбон) амплитуда меньше и составляет 50 м. Такое постепенное «затухание» структуры вверх по разрезу, по всей видимости, объясняется медленным и продолжительным ее ростом и постоянством его направленности. Это фиксируется и толщиной отложений отдельных частей разреза. Так на крутом крыле толщина пород пашийского горизонта увеличена почти в 4 раза по сравнению с их толщиной на своде.

     Смена темпов роста структуры  в это время, подвижки по разломам и фундаменту фиксируются также и развитием нескольких рукавообразных понижений, секущих структуру под некоторым углом к длинной оси. В этих палеопонижениях в условиях мелкого бассейна происходил размыв глинистых пород, разделяющих пашийские и муллинские отложения с накоплением пашийских песчаников увеличенной толщины. На отдельных участках аргиллиты были полностью размыты, и пашийские песчаники налегают на песчаники муллинского горизонта.

     Структура сохраняется и  по пермским отложениям, что в свое время позволило ввести ее в поисковое бурение по результатам геологической съемки. 

     1.4 Нефтегазоносность

     1.4.1 Литолого-стратиграфическая характеристика и коллекторские свойства нефтегазоносных пластов. 

     Промышленно нефтеносными на Туймазинском месторождении являются терригенные отложения девона (пласты Д_IV, Д_III, Д_II, Д_I), карбонатные отложения фаменского и турнейского ярусов, терригенные отложения нижнего карбона. Также нефтеносны известняки алексинского горизонта.

     Коллекторами  ардатовского горизонта  являются песчаные пласты Д_IV и Д_III, залегающие соответственно в нижней и верхней его части. Тип коллектора этих пластов - поровый.

     Пласт Д_IV залегает непосредственно над репером "нижний известняк" (пачка известняков кальцеолово-бийского горизонта, перекрывающая водоносный пласт Д_V). Залежь пласта Д_IV приурочена к локальному поднятию на Александровской площади, вскрыта 14 скважинами. Нефтенасыщенная толщина пласта колеблется в пределах 1,8 - 7,8 м, составляя в среднем 4,8 м. Пласт в основном монолитен. Залежь пласта Д_IV по всей площади подстилается водой. ВНК имеет отметки -1527,8 - 1532 м, составляя в среднем -1530 м. Тип залежи сводовый, водоплавающий. Размеры составляют 3,3 х 1,4 км при высоте 8,4 м.

     Пласт Д_III залегает в верхней части ардатовского горизонта под репером "средний известняк" (пласт известняка толщиной 1-5 м, залегающий в кровле горизонта), отделяясь от него прослоем глин толщиной до 2 м. Пласт состоит из двух пропластков, разделённых прослоем аргиллитов. Верхний пропласток более выдержан, толщина его не превышает 4 м. Нижний пропласток в большинстве скважин замещён непроницаемыми породами. В ряде скважин пропластки сливаются, тогда толщина коллектора пласта Д_III достигает 10 м. Нефтенасыщены, в основном, песчаники верхнего пропластка. В пласте Д_III выявлено 2 залежи нефти структурно-литологического типа.

     Основными объектами разработки месторождения являются пласты Д_I и Д_II терригенной толщи девона.