Приуроченность нефтяных месторождений Республики Татарстан к стратиграфическим подразделениям
Казанский государственный университет
им. В.И. Ульянова-Ленина
Геологический факультет
Кафедра общей геологии и гидрогеологии
Приуроченность нефтяных месторождений Республики Татарстан к стратиграфическим подразделениям
(курсовая работа)
Гарипова Юлия
Проверил: ассистент Нуриев И.С.
Казань - 2010
Содержание
Введение
1.Общие представления о нефти и нефтяных месторождениях 4
2.История поисков и разведки
нефти в Татарстане
3.Общее представление о Волго-Уральской нефтеносной провинции 12
4.Особенности геологического
строения
5.Палеозойские отложения Татарстана
Заключение
Текстовое приложение
Использованная литература
Введение
В работе освещаются вопросы современного тектонического и нефтегеологического районирования РТ на базе обширного фактического материала, накопленного за многолетнюю историю поисков и разведки нефти. Так же затрагивается тема приуроченности основных залежей нефти к стратиграфическим подразделениям.
Выполнение большого объема геологоразведочных работ в РТ привело к открытию многочисленных нефтяных месторождений на Южно-Татарском и Северо-Татарском сводах и в Мелекесской впадине. Здесь в палеозойских отложениях доказана нефтеносность 33 стратиграфических горизонтов, разведано 154 нефтяных месторождения, включающих более 2800 залежей; выявлено 150 скоплений пермских битумов. По промышленным запасам нефти РТ прочно занимает первое место среди других нефтяных районов Волго-Уральской провинции.
Однако современное пространственное распределение залежей нефти в недрах РТ неравномерное. Установлено, что все промышленные месторождения расположены исключительно в восточных районах и отсутствуют на западе РТ, несмотря на наличие там в палеозойских отложениях благоприятных структурных форм, фаций и коллекторов, а так же крупных дизъюнктивных нарушений в теле кристаллического фундамента. Поэтому, по моему мнению, выявленные нефтеносности наиболее полно могут быть раскрыты на основе углубленного тектонического и нефтегеологического районирования территории РТ.
Тектонического районирование решает задачу изучения всего многообразия морфогенетических типов структур разного порядка и разломов контролирующих нефтяные залежи, нефтеносные зоны. Скопления битумов, а так же раскрытие основных пространственных связей между ними. Высокая степень геологической опоискованности восточного Татарстана позволяет использовать накопленную информацию для оценки и прогноза типов структур в западных и других недостаточно разведанных районах республики, имеющих сходное строение.
Нефтегеологическое районирование предусматривает изучение и систематизацию данных о скоплении нефти в пределах разных тектонических элементов, выделение и прогноз нефтеносных, перспективных и других типов зон (связанных со структурами второго порядка 9валами, валообразными структурами и др.), выбор среди них наиболее перспективных объектов и другие задачи.
Таким образом, комплексное рассмотрение различных аспектов тектонического и нефтегеологического районирования территории РТ с учетом тектонической эволюции структур будет способствовать раскрытию закономерностей размещения залежей нефти и созданию научной базы для решения нефтепоисковых задач прикладного значения.
1.Общие представления о нефти и нефтяных месторождениях.
[7] Нефть— горючая маслянистая жидкость, являющаяся смесью углеводородов, красно-коричневого, иногда почти чёрного цвета, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная нефть, имеет специфический запах, распространена в осадочной оболочке Земли; на сегодня — одно из важнейших для человечества полезных ископаемых.
Нефть обнаруживается вместе с газообразными углеводородами на глубинах от десятков метров до 5—6 км. Однако на глубинах свыше 4,5—5 км преобладают газовые и газоконденсатные залежи с незначительным количеством лёгких фракций. Максимальное число залежей нефти располагается на глубине 1—3 км. На малых глубинах и при естественных выходах на земную поверхность нефть преобразуется в густую мальту, полутвёрдый асфальт и др. образования — например, битуминозные пески и битумы.
По химической природе и происхождению нефть близка к естественным горючим газам - озокериту, а также асфальту. Иногда все эти горючие ископаемые объединяют под общим названием петролитов и относят к ещё более обширной группе так называемых каустобиолитов — горючих минералов биогенного происхождения, которые включают также ископаемые твёрдые топлива — торф, бурые и каменные угли, антрацит, сланцы. По способности растворяться в органических жидкостях (сероуглероде, хлороформе, спиртобензольной смеси) нефть, как и другие петролиты, а также вещества, извлекаемые этими растворителями из торфа, ископаемых углей или продуктов их переработки, принято относить к группе битумов.
Физические свойства нефти
Нефть — жидкость от светло-коричневого (почти бесцветная) до тёмно-бурого (почти чёрного) цвета (хотя бывают образцы даже изумрудно-зелёной нефти). Средняя молекулярная масса 220—300 г/моль (редко 450—470). Плотность 0,65—1,05 (обычно 0,82—0,95) г/см³; нефть, плотность которой ниже 0,83, называется лёгкой, 0,831—0,860 — средней, выше 0,860 — тяжёлой. Плотность нефти, как и других углеводородов, сильно зависит от температуры и давления. Она содержит большое число разных органических веществ и поэтому характеризуется не температурой кипения, а температурой начала кипения жидких углеводородов (обычно >28 °C, реже ≥100 °C в случае тяжелых не́фтей) и фракционным составом — выходом отдельных фракций, перегоняющихся сначала при атмосферном давлении, а затем под вакуумом в определённых температурных пределах, как правило до 450—500°С (выкипает ~ 80 % объёма пробы), реже 560—580 °С (90—95 %). Температура кристаллизации от −60 до + 30 °C; зависит преимущественно от содержания в нефти парафина (чем его больше, тем температура кристаллизации выше) и лёгких фракций (чем их больше, тем эта температура ниже). Вязкость изменяется в широких пределах (от 1,98 до 265,90 мм²/с для различных видов нефти, добываемых в России), определяется фракционным составом нефти и её температурой (чем она выше и больше количество лёгких фракций, тем ниже вязкость), а также содержанием смолисто-асфальтеновых веществ (чем их больше, тем вязкость выше). Удельная теплоёмкость 1,7—2,1 кДж/(кг∙К); удельная теплота сгорания (низшая) 43,7—46,2 МДж/кг; диэлектрическая проницаемость 2,0—2,5; электрическая проводимость от 2∙10−10 до 0,3∙10−18 Ом−1∙см−1.
Нефть — легко воспламеняющаяся жидкость; температура вспышки от −35[2] до +121 °C (зависит от фракционного состава и содержания в ней растворённых газов). Нефть растворима в органических растворителях, в обычных условиях не растворима в воде, но может образовывать с ней стойкие эмульсии. В технологии для отделения от нефти воды и растворённой в ней соли проводят обезвоживание и обессоливание.
Химический состав нефти
Общий состав
Нефть представляет собой смесь около 1000 индивидуальных веществ, из которых большая часть — жидкие углеводороды (> 500 веществ или обычно 80—90 % по массе) и гетероатомные органические соединения (4—5 %), преимущественно сернистые (около 250 веществ), азотистые (> 30 веществ) и кислородные (около 85 веществ), а также металлоорганические соединения (в основном ванадиевые и никелевые); остальные компоненты — растворённые углеводородные газы (C1-C4, от десятых долей до 4 %), вода (от следов до 10 %), минеральные соли (главным образом хлориды, 0,1—4000 мг/л и более), растворы солей органических кислот и др., механические примеси (частицы глины, песка, известняка).
Углеводородный состав
В основном в нефти представлены парафиновые (обычно 30—35, реже 40—50 % по объёму) и нафтеновые (25—75 %). В меньшей степени — соединения ароматического ряда (10—20, реже 35 %) и смешанного, или гибридного, строения (например, парафино-нафтеновые, нафтено-ароматические).
Элементный состав нефти и гетероатомные компоненты
Наряду с углеводородами в состав нефти входят вещества, содержащие примесные атомы. Серосодержащие — H2S, меркаптаны, моно- и дисульфиды, тиофены и тиофаны, а также полициклические и т. п. (70—90 % концентрируется в остаточных продуктах — мазуте и гудроне); азотсодержащие — преимущественно гомологи пиридина, хинолина, индола, карбазола, пиррола, а также порфирины (большей частью концентрируется в тяжелых фракциях и остатках); кислородсодержащие — нафтеновые кислоты, фенолы, смолисто-асфальтеновые и др. вещества (сосредоточены обычно в высококипящих фракциях). Элементный состав (%): 82-87 С; 11-14,5 Н; 0,01-6 S (редко до 8); 0,001-1,8 N; 0,005—0,35 O (редко до 1,2) и др. Всего в нефти обнаружено более 50 элементов. Так, наряду с упомянутыми, в нефти присутствуют V(10−5 — 10−2%), Ni(10−4-10−3%), Cl (от следов до 2•10−2%) и т. д. Содержание указанных соединений и примесей в сырье разных месторождений колеблется в широких пределах, поэтому говорить о среднем химическом составе нефти можно только условно.
Нефтяное месторождение — совокупность залежей нефти на определенной территории. Обычно занимает несколько сотен километров, для добычи используются нефтяные скважины, которые строятся в процессе бурения.
Составными
элементами нефтеносных зон являются
месторождения и залежи нефти. На
современном этапе
Нефтяные месторождении классифицируется на:
- мелкие - до 10 млн. тонн нефти;
- средние - 10 - 100 млн. тонн нефти (Кумколь, Верх-Тарское);
- крупное - 100 - 1000 млн. тонн нефти (Каламкас, Пенглай, Правдинское, Статфьорд);
- крупнейшие (гигантские) - 1 - 5 млрд. тонн нефти (Тенгиз, Самотлор, Ромашкино);
- Уникальные (супергигантские) - 5 млрд. тонн нефти и более (Аль-Гавар, Большой Бурган, Эр-Румайла). [7]
2. История поисков и разведки нефти в Татарстане.
Республика Татарстан занимает площадь в 67.6 тыс. км2 и располагается в центральной части Волго-уральской нефтегазоносной провинции. Издавна эта территория привлекала внимание различных предпринимателей и геологов своими интенсивными поверхностными нефтепроявлениями в пермских отложениях. Еще в 1703 году в первом номере газеты «ведомости» было напечатано следующее сообщение: «Из Казани пишут. На реке Соку нашли много нефти…». Эта информация и указанная дата стала условно точкой отчета почти 300-летней истории изучения нефтеносности Поволжья. Однако глубокие горизонты Волго-уральской провинции начали изучать в связи с поисками нефти сравнительно недавно – лишь с 30годов прошлого столетия. Большое значение для получения материалов о геологии осадочного чехла имело бурение. Только на территории РТ пробурено 25тысяч скважин общим метражом более 16 миллионов метров. На долю глубокого бурения приходится 8 млн. м (4700скважин). Благодаря усилиям многих поколений геологов и практиков нефтяного дела накоплена обширная информация, открывшая пути ускоренного освоения нефтяных богатств Татарстана. История поисков и разведки нефти на территории Республики Татарстан тесно связана с развитием нефтепоисковых работ в районах Поволжья, им ее можно условно разделить на четыре этапа, различавшихся методикой и техникой работ, эффективностью исследований и конечным геологическим результатом. [5]
ПЕРВЫЙ ЭТАП: (1703-1929) был наиболее длительным. Для него характерны: изучение поверхностных проявлений нефти, первый опыт ее добычи на естественных обнажения битуминозных пород и попытки найти промышленную нефть в пермских отложениях.
ВТОРОЙ ЭТАП: (1930-1943) ознаменовался созданием научных основ методики геологоразведочных работ, поисками нефти в пермских слоях и выявлением промышленной нефтеносности в каменноугольных отложениях на Шугуровском поднятии. К тому времени уже большинство геологов связывало формирование нефтяных месторождений с присутствием положительных структурных форм.
ТРЕТИЙ ЭТАП: (1944-1971) оказался исключительно плодотворным и самым успешным периодом деятельности нефтеразведчиков. Начиная с 1944года после получения нефтяных фонтанов из франкских песчаников в скважинах Яблоневого оврага и в Туймазах, разведка нефти в девонских отложениях заняла центральное место в комплекте поисково-разведочных работ на территории Татарстан.
ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП: ( С 1972). В конце третьего этапа обозначилось падение эффективности работ, связанных с поисками и разведкой залежей нефти в девонских терригенных отложениях. Учитывая накопленный опыт, пришлось существенно пересмотреть методику и направления разведки, усилить внимание к изучению нефтеносности всего палеозойского разреза и форсировать поиски новых залежей в карбоне. Поэтому для четвертого этапа характерны: широкий разворот поисково-разведочных работ в каменноугольных отложениях; поиски залежей в локально-нефтеносных карбонатных комплексах девона и карбона; углубленное изучение пермских битумов. [5]
3. Общие сведения о Волго-Уральской нефтеносной провинции.
Волго-Уральская
нефтегазоносная провинция
Волго-Уральская
нефтегазоносная провинция
Нефтяные и
газовые ресурсы Волго-
Геолого-Геофизическая изученность. Выявленные на территории Волго-Уральской провинции местоскопления нефти и газа сосредоточены в 60 продуктивных пластах палеозойской группы. Основные местоскопления нефти и газа расположены: Ромашкинское и Новоелховско-Домосейкинское в Татарской АССР, Арланское, Туймазинское и Шкаповское в Башкирской АССР, Ярино-Каменноложское и Осинское в Пермской области, Мухановское и Кулешовское – в Куйбышевской области, Покровское и Оренбургское в Оренбургской области, Коробковское-в Волгоградской области и др. [6]
В 1932 г. на Ишимбайской площади был получен фонтан нефти из рифогенных артинско-сакмарских известняков, вскрытых скважиной, заложенной по данным геолога А. А. Блохина. Открытие Ишимбайского нефтяного месторождения явилось мощным толчком для дальнейшего широкого развертывания поисково-разведочных работ в провинции. К началу 1941 г. было открыто 14 месторождений нефти: Ишимбайская группа, Краснокамское, Северо - Камское, Полазненское, Бугурусланское, Новостепановское, Сызранское, Яблоновый Овраг, Туймазинское и др. В Ишимбайском и Бугурусланском районах залежи нефти были выявлены в пермских отложениях, а в остальных районах - в средне- и нижне - каменноугольных.
В 1941-1945 гг. в
Волго-Уральской провинции
Послевоенный
период (1946-1965 гг.) характеризовался широким
развитием поисково-
В результате поисково-разведочных работ в Волго-Уральской НГП создана сырьевая база нефтедобывающей промышленности.
Характерной чертой развития нефтедобывающей промышленности Волго-Уральской провинции является ее устойчивый рост. Особенно резко добыча нефти начала увеличиваться с 1946 г. в основном за счет Татарской АССР, Башкирской АССР и Куйбышевской области. В 1945 г. в провинции было добыто 2,8 млн. т. нефти, т. е. в 2 с лишним раза больше, чем в 1938г. Добыча нефти с конденсатом (в млн. т.) составила: в 1955 г. - 41, в 1960 г.105, в 1965г.- 173, в 1970 г. -208, в 1976 г. -216, в 1979г.- 193. [6]
Всего с начала
разработки, в Волго-Уральской
На территории
Волго-Уральской провинции с
Почти вся территория
провинции покрыта
Однако территория Волго-Уральской провинции исследована неравномерно. Наиболее изучены земли Татарской АССР, Башкирской АССР, Куйбышевской области, правобережной части Саратовской и Волгоградской областей. Плотность бурения здесь превышает 100 м/км2. Северные и юго-восточные районы провинции изучены значительно слабее.
Перспективы открытия новых месторождений связаны с юго - восточной частью Волго- Уральской провинции, Уфимско-Оренбургской ГНО, Бузулукской впадиной в Средневолжской нефтегазоносной области, Ишимбайским НГР. Кроме того, определенными перспективами обладает северная часть Верхнекамской НГО. [6]
1. Татарская НО (Татарский свод)
Ромашкинское нефтяное, открыто в 1948г., (С 1-2 Д 2-3 ), 227 залежей
Новоелховское нефтяное 1950г., (С1-2 Д3 ), 213 залежей
Бавлинское нефтяное 1945 г., (С 1 Д 2-3 ), 12 залежей
Туймазинское нефтяное 1937 г., (С 1-2 Д 3 ), 122 залежи
Шкаповское нефтяное, 1953г., (С 1 Д 2-3 ), 97 залежей
Троицкое нефтяное 1950г., (Д 2-3 ), 24 залежи
Белебеевское нефтяное 1958г., (С 1 Д 2-3 ), 18 залежей
Серафимовское нефтяное, 1949 г., (С 1 Д 2-3 ), 54 залежи
2. Верхнекамская НО (Верхнекамская впадина)
Мишкинское нефтяное, 1966 г., (С 1-2) 9 залежей
Ножовское нефтяное, 1966 г., (С 1-2) 26 залежей
Чутырско-Киенгопское газонефтяное, 1962 г., (С 1-2) 7 залежей
Южно-Киенгопское нефтяное, 1971 г., (С 1-2) 6 залежей
3. Пермско-Башкирская
НО (Камский свод Пермско-
Краснокамское нефтяное, 1954г., (С2, Д3) 3 залежи
Ярино-Каменноложское нефтяное, 1954г., (С 1-2) 3 залежи
Игровское нефтяное, 1961г., (С 1-2) 52 залежи
Татышлинское нефтяное, 1960г., (С 1-2 Д 2-3 ) 38 залежей
Четырманское нефтяное, 1959г., (С 1-2 Д 2-3 ) 64 залежи
4. Южно-Предуральская
НГО (Соликамская впадина,
Чусовские городки (Верхнечусовское) нефтяное, открыто в 1929 г. - первое месторождение в провинции, (С1 ) 2 залежи
Ишимбайское нефтяное, открыто в 1932 г., (Р1) 1 залежь, риф
Кинзебулатовское нефтяное, 1943г., (Р1) 1 залежь, риф
5. МелекесскоАбдулинская НГО (Токмовский свод, Мелекесская впадина, Абдулинский прогиб)
Казанлинское нефтегазовое, 1947г., (С1 )1 залежь
Дерюжевское нефтяное 1943г., (С 1-2 Р1 Д 3) 11 залежей
Сосновское нефтяное, 1943г., (С 1-2 Р2 Д 3) 8 залежей
Радаевское нефтяное, 1948г., (С 1 Д 3) 4 залежи
6. Средневолжская
НГО (Жигулёвско-Оренбургский
Мухановское нефтяное, 1945г., (Д 2-3 Р1 С 1) 14 залежей
Яблоновый Овраг нефтяное, 1937г., (С1 Д 3) 4 залежи
Покровское нефтяное, 1949г., (С1-2 Д 3) 10 залежей
Кулешовское нефтяное, 1958г., ((Д 2 Р1 С1-2 ) 15 залежей
Сорочинско-Никольское нефтяное, 1954г., (Р1-2 С1 ) 23 залежи
7. Нижневолжская
НГО (Жирновско-Уметовский вал,
Жирновское нефтяное, 1949г., (Д 3 С 1-2) 22 залежи
Коробковское НГК, 1951г., (J 2 С 1-2-3) 11 залежей
Песчано-уметское НГК, 1945г., (Д 2-3 С 1-2) 4 залежи
Соколовогорское нефтяное, 1945г., (Д 2-3 С 1-2) 13 залежей
Арчединское газонефтяное, 1946г., (Д 3 С 1-2) 18 залежей
Зимовское газонефтяное, 1957г., (Д 3 С 1-2) 11 залежей
8. Уфимско
– Оренбургская ГНО (юго-
Сергеевское нефтяное, 1961г., (С1 Д 2-3) 32 залежи
Оренбургское газоконденсатное, 1966г., (С 2-3 Р1) 3 залежи
Уршакское нефтяное, 1971г., (С1 Д 2-3) 11 залежей
9. Бузулукская НГО (Бузулукская впадина).
Зайкинское нефтегазоконденсатное
Бобровское газонефтяное
Вишнёвское [6]
4. Особенности геологического строения .
[2]Республика Татарстан располагается в пределах Волго-Уральской антеклизы, занимающей наиболее высокое положение на границах одноименной нефтегазоносной провинции. Антеклиза, в свою очередь, состоит из ряда положительных структурных форм: Татарского, Токмовского, Башкирского, Камского и других сводов, и разделяющих их впадин: Мелекесской, Верхнекамской и др.Комплекс геофизических данных позволяет предполагать, что мощность земной коры рассматриваемой территории составляет 35-43 км. максимальная ее величины характерны для Южно-Татрского свода, минимальные – для Мелекесской впадины и Комско-Бельского прогиба. Повуерхность Конрада, принимаемая за границу гранитного и базальтового слоев, располагается на глубинах 16-24 км. [2]
В геологическом строении Татарстана принимают участие архейские, протерозойские, палеозойские, мезозойские и кайнозойские образования.
С тектонической
позиции подавляющая часть
Высокая изученность геологического разреза глубоким бурением способствовала детальной разработке вопросов стратиграфии и литологии палеозоя и докембрия. [2]
Apхей - протерозойские отложения
Подавляющая часть территории республики Татарстан характеризуется двухярусным строением земной коры, при котором кристаллический фундамент перекрыт, начиная со среднего девона, осадочными толщами фанерозоя(1.5- 2.5км) На южных и восточных окраинах, рассеченных глубокими авлакогенными, между фундаментом и девонскими отложениями располагается еще один структурный комплекс, представленный мощной толщей осадочных образований рифея и венда, выравнивающей расчлененный авлакогенами рельеф кристаллического фундамента.
Фундамент сложен архейскими и протерозойскими кристаллическими породами, формирование которых протекало в условиях интенсивного проявления процессов осадконакопления, сжатия, высокого эндогенного теплового потока, давших начало сочетанию пластических и разрывных деформаций.
Отложение кристаллического фундамента достаточно полно были изучены в процессе глубокого и сверхглубокого бурения. Пройденные толщи представлены глиноземистыми « глиноземнестыми гнейсами, розовыми и зеленовато-серыми гнейсами с гранатом и биотитом, гранито-пироксеновыми породами с повышенным содержанием железа. Породы кристаллического фундамента метаморфизованы, прорваны по разломам интрузиями кислого и основного состава.
Обобщение геолого-петрографических и геохронологических данных, подученных за последние годы, дало основу для создания новой стратиграфической схемы фундамента. В ней отражены положение наиболее крупных структурно-вещественных комплексов и приуроченность их к определенным тектоническим единицам - мегаблокам и линейным зонам, названы наиболее типичные разновидности пород . [2]
Нижний протерозой
В восточных районах Татарстана, в Актанышской и Урустамакской зонах, достаточно полно представлены разрезы нижнего рифея (карачевская, карпннская и кидашская серии), верхнего рифея (соловьевкинская серия) и венда (бишбулякская серия). Степень изученности разрезов древних толщ Волго-Уральской провинции дает возможность проводить посвитную корреляцию со стратотипическими разрезами Южного Урала и определить их места в общей стратиграфической шкале докембрия.