Прогнозирование перспективных нефтегазоносных зон в терригенных отложениях девона и нижнего карбона Южно-Татарского свода на основе пространственного анализа петрофизических данных тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Валидов Марат Фанисович

• Валидов Марат Фанисович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Валидов Марат Фанисович

ВВЕДЕНИЕ

1. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ИЗУЧЕНИЯ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ ПОРОД ПАШИЙСКОГО И БОБРИКОВСКОГО ГОРИЗОНТОВ ЮЖНО-ТАТАРСКОГО СВОДА

1.1. История изучения девонских отложений Южно-Татарского свода

1.1.1. Литологическая характеристика пород пашийского горизонта

1.2. История изучения нижнекаменноугольных отложений Южно-Татарского свода

1.2.1. Литологическая характеристика бобриковского горизонта

1.3. Современные методы литолого-фациальных исследований в прогнозировании нефтеносности

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Материалы исследования

2.1.1. Каменный материал (керн)

2.1.2. Скважинные данные

2.2. Методы исследования

2.2.1. Комплексные методы описания, изучения и анализа кернового материала

2.2.2. Методика выявления литотипов

2.2.3. Методика интерпретации минералого-литологических исследований

2.2.4. Выделение опорных скважин по наличию необходимого минимуму по ГИС и керну

2.2.5. Методика интерпретации результатов исследований

3. МОДЕЛЬ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ ТЕРРИГЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ПАШИЙСКОГО ГОРИЗОНТА ВЕРХНЕГО ДЕВОНА

3.1. Литологические особенности терригенных отложений пашийского горизонта

3.2. Геологические факторы, влияющие на осадконакопление

3.2.1. Фациальные обстановки формирования терригенных отложений пашийского яруса

3.3. Разработка модели осадконакопления

3.3.1. Карты фаций пашийского горизонта

3.3.2. Модель осадконакопления пашийского горизонта

3.3.3. Гипотеза фациальной зональности отложений пашийского горизонта

4. МОДЕЛЬ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ ТЕРРИГЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ БОБРИКОВСКОГО ГОРИЗОНТА НИЖНЕГО КАРБОНА

4.1. Литологические особенности терригенных отложений бобриковского горизонта

4.2. Геологические факторы, влияющие на осадконакопление

4.2.1. Фациальные обстановки формирования карбонатных отложений турнейского яруса

4.2.2. Фациальные обстановки формирования терригенных отложений визейского яруса

4.3. Разработка модели осадконакопления

4.3.1. Карты фаций бобриковского горизонта

4.3.2. Модель осадконакопления угленосных и терригенных пород визейского яруса

5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ЗОН В ТЕРРИГЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ДЕВОНА И НИЖНЕГО КАРБОНА

5.1. Анализ геологического строения девонских отложений

5.2. Выделение зон затрудненного продвижения фронта в девонских отложениях

5.3. Оценка выработки запасов в девонских отложениях

5.4. Особенности распределения залежей нефти в нижнекаменноугольных отложениях

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ТЕРМИНЫ, ПОНЯТИЯ И СОКРАЩЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В РАБОТЕ

ВВЕДЕНИЕ

Диссертационная работа выполнена в Институте геологии и нефтегазовых технологий Казанского (Приволжского) федерального университета.

Работа посвящена изучению особенностей осадконакопления и прогнозирования перспектив нефтеносности терригенных пород девонского и раннекаменноугольного возраста, расположенных в пределах Южно-Татарского свода Республики Татарстан.

В рамках данного исследования впервые была представлена региональная модель формирования терригенных отложений девонского и раннекаменноугольного возраста ЮжноТатарского свода Республики Татарстан. Проведенные исследования позволили детально охарактеризовать изучаемые отложения, включая их литолого-петрофизические и структурно-фациальные особенности.

В ходе исследования терригенных отложений девонского и раннекаменноугольного возраста Южно-Татарского свода выполнен детальный анализ литологических особенностей и фациальных условий формирования осадочных пород. Это позволило выделить ранее неустановленные варианты строения геологических тел, обоснованные комплексным изучением текстурно-структурных характеристик пород и палеофациальных реконструкций. Основой работы стало совмещение данных литологического анализа керна с петрофизическими и геофизическими исследованиями скважин, что позволило не только провести пространственный анализ данных, но и выявить закономерности, позволяющие более достоверно закартировать зоны распространения перспективных участков.

Анализ распространения геологических тел девонских и нижнекаменноугольных отложений в пределах Южно-Татарского свода был выполнен методом пространственной интерполяции Natural Neighbor в среде ArcGIS Pro на основе данных геофизических исследований более чем 30 000 скважин.

Предложенные схемы осадконакопления дополняют и расширяют концепции предыдущих исследований, согласуются с разработанными картами толщин и песчанистости, объясняя сложное, покровное и мозаичное распределения песчаных тел по площади, а также заполнение врезов осадками разных литологических типов.

Интерпретация карт и результаты седиментологических и петрофизических исследований керна, дополненные анализом фондовых и опубликованных материалов, позволили обновить подход к моделированию осадконакопления и разработать методики прогнозирования

нефтегазоносных зон в терригенных отложениях девона и нижнего карбона Южно-Татарского свода.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Прогнозирование перспективных нефтегазоносных зон в терригенных отложениях девона и нижнего карбона Южно-Татарского свода на основе пространственного анализа петрофизических данных»

Актуальность темы исследования.

Исследования в области нефтегазовой геологии и разведки углеводородов являются критически важными в свете постоянно растущего спроса на энергетические ресурсы и необходимости оптимизации и повышения эффективности добычи. В контексте Республики Татарстан, где отмечается присутствие порядка 11% количество залежей в отложениях терригенной толщи девона и порядка 37% в визейских терригенных отложениях [Нефтегазоносность Республики Татарстан, 2007], проблема в контексте точного прогноза перспективных нефтегазоносных зон становится особенно актуальной. Выявление закономерностей распространения перспективных участков существенно улучшит планирование геолого-разведочных работ и повысит разработку месторождений в пределах Южно-Татарского свода. Выявление литолого-петрографических особенностей изучаемых отложений через опорные скважины и проведение литологической типизации на основе данных керна и геофизических исследований позволяет получить более точные и надежные результаты пространственного анализа. Это содействует установлению более детального понимания геологических условий формирования пластов-коллекторов.

Степень разработанности темы исследования.

На сегодняшний день накоплен значительный массив данных, свидетельствующий о длительном и многоплановом изучении терригенных отложений девона и нижнего карбона Южно-Татарского свода. Первые целенаправленные исследования в этом направлении начались еще в 1940-х гг., когда были вскрыты толщи терригенного девона в районе деревни Ардатовка на Туймазинской антиклинальной структуре (Западная Башкирия) и получены первые высокие притоки нефти на Шугуровском, Ромашкинском, Бавлинском и ряде других месторождений [Трофимук, 1947; Новожилова и др., 1940]. В последующие десятилетия сформировались подходы к стратиграфической дифференциации песчано-алевролитовых толщ, появились первые структурные карты и были предложены базовые схемы расчленения продуктивных горизонтов, получившие дальнейшее развитие в работах многих исследователей [Кринари, 1956; Иванов и др., 1962; Ляшенко, 1953; Пыхова, 1960].

В 1950-1970-е гг. особое внимание уделялось уточнению стратиграфических схем и выявлению закономерностей нефтегазоносности. В результате систематических геологоразведочных и научно-исследовательских работ (ТатНИПИнефть, ВНИГРИ, Казанский университет и др.) были обоснованы продуктивные горизонты в терригенной толще живетско-франского и визейского возрастов, выделены литолого-фациальные комплексы, позволяющие прогнозировать распределение коллекторов и залежей нефти [Gattenberger, Khalimov, 1958;

Данилова, 2008; Алиев и др., 1978]. Развитие геофизических методов и появление новых способов каротажа (нейтронных, широкополосных акустических) в конце XX - начале XXI вв. позволило в значительной степени детализировать строение пластов и оценить неоднородность коллекторов [Афанасьев, 2005; Нефтегазоносность Республики Татарстан, 2007; Ларочкина, 2008].

Одновременно активно велись исследования по уточнению строения нижнекаменноугольных толщ, особенно бобриковских отложений, которые характеризуются сложной литолого-фациальной структурой и локальными аномалиями мощности. В рамках этих изысканий рассматривались различные гипотезы формирования песчаных тел в пределах карбонатных разрезов турнейского возраста (эрозионные врезы, блоковые разломы, карстовые процессы) [Блудоров, 1964; Губайдуллин и др., 1977; Мухаметшин, 1981). Такой комплексный подход обеспечил глубокое понимание условий седиментации, а также локализации нефтяных и газовых залежей, связанных с бобриковскими и смежными пластами [Данилова, 2008; Морозов, Козина, 2007].

Несмотря на проведенные исследования, остаются дискуссионными вопросы о корреляции стратиграфических подразделений, уточнении петрофизических свойств коллекторов и механизмах формирования аномально мощных песчаных тел в разрезах девона и нижнего карбона [Ларочкина, 2013; Шеин и др., 2013]. Также не выработан единый подход к типизации и классификации пород-коллекторов, что создает дополнительные сложности при оценке запасов и моделировании залежей. Таким образом, при всем многообразии выполненных работ и накопленных фактов сохраняется необходимость более глубокого системного анализа, призванного уточнить литолого-петрофизические характеристики, пространственную изменчивость продуктивных горизонтов и перспективы последующего прироста ресурсной базы.

Цель и задачи исследования.

Основной целью диссертационного исследования является изучение особенностей и условий формирования девонских и нижнекаменноугольных терригенных отложений ЮжноТатарского свода для прогнозирования перспективных нефтегазоносных зон.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести детальный анализ геологического строения девонских и нижнекаменноугольных отложений Южно-Татарского свода на основе комплексного изучения кернового материала, петрофизических и геофизических данных.

2. Выделить участки распространения отложений с улучшенными фильтрационно-емкостными свойствами.

3. Уточнить модель формирования терригенных отложений девона и нижнего карбона, демонстрирующую зональность обстановок седиментации и их влияние на развитие пород-коллекторов.

4. Оценить влияние геологических факторов и процессов, которые способствовали формированию потенциальных зон.

5. Применить полученные знания на реальных объектах разработки в пределах изучаемой площади.

6. Дать качественную и количественную оценки прогнозирования на реальных объектах.

Объект и предмет исследования.

Объектом данного исследования являются отложения пашийского горизонта верхнего девона и бобриковский горизонт нижнего карбона Южно-Татарского свода.

Сводовая часть Южно-Татарского свода представляет собой крупную антиклинальную структуру на востоке Восточно-Европейской платформы, расположенную в пределах Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Структура сформирована в результате тектонических процессов, включающих региональные поднятия, разломные нарушения и неотектонические движения.

Южно-Татарский свод характеризуется сложным строением осадочного чехла, который включает терригенные и карбонатные отложения девона, карбона и перми. В пределах свода широко развиты зоны разломов, влияющие на формирование структурных ловушек и контролирующие миграцию углеводородов.

Западный склон Южно-Татарского свода граничит с Мелекесской впадиной и характеризуется постепенным погружением структурных элементов в сторону впадины.

Таким образом, сводовая часть и западный склон Южно-Татарского свода представляют собой сложные геологические структуры с разнообразными тектоническими и стратиграфическими особенностями, определяющими их нефтегазоносный потенциал.

Предмет исследования - изучение условий формирования и перспектив нефтегазоносных зон в терригенных отложениях девона и нижнего карбона.

Научная новизна исследования.

Впервые разработана детальная региональная модель формирования терригенных отложений девона и нижнего карбона Южно-Татарского свода, которая включает в себя литолого-петрофизические, структурно-фациальные и геофизические данные. Модель позволяет выявлять пространственные закономерности осадконакопления, включая зональность литолого-седиментационных обстановок и их влияние на распределение коллекторов, что подтверждается комплексным анализом кернового материала и палеофациальными реконструкциями.

Представлено новое видение строения геологических тел в пашийских и визейских терригенных отложениях Южно-Татарского свода, обусловленные структурно-текстурными особенностями пород и динамикой заполнения каньонообразных палеоврезов, образованных в верхнетурнейское время. Их мозаичное и покровное распределение объясняется сочетанием гидродинамики и прибрежно-морских фаций, что верифицировано картами толщин и присутствия доли песка в отложениях, созданными методом Natural Neighbor в ArcGIS Pro.

Разработана методика прогнозирования нефтегазоносных зон на основе комплексного подхода использования данных геофизического исследования скважин, петрофизических свойств коллектора и литологической типизации пород. Методика позволяет выделять участки с улучшенными фильтрационно-емкостными свойствами за счет корреляции присутствия доли песка в отложениях, что подтверждено апробацией на реальных месторождениях ЮжноТатарского свода.

Доказано влияние неотектонических движений на формирование структурных ловушек в пределах сводовой части Южно-Татарского свода. Установлено, что зоны разломов контролируют миграцию углеводородов и локализацию коллекторов в бобриковском горизонте, что подтверждается пространственным совпадением аномалий песчанистости с тектоническими границами.

Теоретическая и практическая значимость работы.

В ходе анализа большого количества образцов пашийского и бобриковского горизонтов были показаны их структурно-текстурные, минералого-вещественные особенности. С учетом изученных характеристик предложены механизмы формирования выявленных литотипов и описан набор основных петрофизических констант для расчета количественных параметров фильтрационно-емкостных свойств по геофизическому исследованию скважин для каждого литотипа. Также в ходе работы было показано, что процессы осадконакопления и литогенеза терригенных отложений в изучаемых отложениях подчиняются определенным закономерностям, связанным с трансгрессивно-регрессивными циклами осадконакопления, динамикой морского бассейна и особенностями геоморфологии палеобассейна. Выявлена закономерность распространения литотипов в зависимости от условий формирования песчаного тела и влияния на фильтрационно-емкостные особенности, что позволяет дополнить информацию об условиях формирования отложений в пашийских и бобриковских горизонтах.

Разработана классификация терригенных отложений пашийского и бобриковского горизонтов. Проведенный анализ керна и микроскопическое изучение шлифов позволили установить закономерности изменения порового пространства и минерального состава, что сделало возможным уточнить литолого-фациальные характеристики пород.

Представлены детальные карты пространственного распространения взаимоотношения песчаников, алевролитов и глинистых пород. Комплексирование результатов анализа керна, геофизическое исследование скважин и фациальных обстановок позволяют расширить современное представление об условиях формирования терригенных осадков в пашийское и бобриковское время. Использование этих знаний позволяет определять перспективные зоны в условиях ограниченного количества данных.

Применение полученных результатов исследования автора расширяет научное представление о геологическом строении, литолого-фациальных особенностях и потенциале терригенных отложений пашийского и бобриковского горизонтов. Впервые проведена комплексная оценка пространственного распространения песчаников, алевролитов и глинистых пород на основе анализа керна, геофизических исследований скважин и седиментологических реконструкций. Разработанные карты толщин, песчанистости и фациальной изученности позволяют более точно прогнозировать зоны развития пород-коллекторов и уточнять параметры фильтрационно-емкостных свойств выделенных геологических тел.

Предложенная методика интерпретации данных по геофизическому исследованию скважин с учетом литотипов и фациальных особенностей дополняет существующие подходы к моделированию продуктивных отложений и может быть использована при поисково-разведочных работах и проектировании эксплуатационного бурения. Практическая значимость исследования заключается в получении закономерностей для прогнозирования зон повышенного интереса в условиях сложной литолого-фациальной изменчивости. Разработанный подход может быть адаптирован для оценки перспективных объектов в других нефтегазоносных районах, имеющих сходные стратиграфические и седиментологические условия, что расширяет возможности освоения запасов.

Методология и методы исследования.

Фактическим материалом исследования послужили данные детального литологического анализа кернового материала из 85 скважин. Дополнительно были использованы результаты лабораторных исследований керна, полученного из более чем 1270 скважин в девонских отложениях и 1310 скважин в каменноугольных отложениях, расположенных на территории Южно-Татарского свода и северо-восточного борта Мелекесской впадины. В результате этих исследований проведена количественная оценка фильтрационно-емкостных свойств горных пород по 25 000 образцам из девонских отложений и 42 900 образцам из каменноугольных отложений.

Для построения карт песчанистости и литологических характеристик был использован материал геофизического исследования скважин по более 30 000 скважинам, пробуренным в пределах сводовой части Южно-Татарского свода и Ново-Елховской площади. Исходный

материал включал комплекс геофизических параметров, необходимых для оценки литологических характеристик разреза, включая содержание глинистых и песчаных компонентов. Для обеспечения корректности интерпретации данных каменноугольных отложений из алеврито-песчаных интервалов были вычленены интервалы углей.

Методология исследования основывалась на использовании современных подходов к интерпретации геологических данных. В работе применялся комплекс алгоритмов и методов стандартизированного подхода к обработке данных геофизического исследования скважин для уменьшения влияния человеческого фактора в целях расчленения стратиграфического разреза, выполненный с использованием программного обеспечения «Гиснейро 2.0».

Результаты керновых исследований включают детальный литологический, седиментологический и петрофизический анализ.

В рамках интерпретации геофизических данных использовались методы анализа каротажных диаграмм, включая гамма-каротаж, нейтронный гамма-каротаж, кавернометрию и др. Данные методы позволили стратифицировать разрезы, выделить литологические особенности пород, определить фильтрационно-емкостные свойства коллекторов и уточнить пространственное распределение основных выделяемых литолого-фациальных разностей.

Положения, выносимые на защиту.

1. Методика и результаты комплексного геофизического, петрофизического и литологического анализа, интегрированные в цифровую геоинформационную систему по терригенным отложениям верхнего девона и нижнего карбона Южно-Татарского свода.

2. Модели осадконакопления терригенных отложений верхнего девона и нижнего карбона Южно-Татарского свода, построенные на основе цифровой геоинформационной системы, позволяют выделить структурно-фациальные зоны и уточнить характеристики пород-коллекторов, что способствует точной локализации перспективных участков и повышает эффективность геологоразведочных работ.

3. Прогноз нефтегазоносных зон в терригенных отложениях верхнего девона и нижнего карбона, основанный на комплексном геолого-фациальном и палеоструктурном анализе с пространственным картированием, позволяет выявлять зоны, благоприятные для аккумуляции углеводородов, что подтверждается данными по Ромашкинскому месторождению.

Степень достоверности и апробация результатов исследования.

Выводы работы основаны как на результатах собственных исследований, так и на обширном анализе литературных данных и фактического материала, установленных предшествующими исследованиями. Полученные результаты находятся в согласии с ранее установленными научными фактами, одновременно внося существенные дополнения и

уточнения, касающиеся литологического строения, геохимических характеристик и ресурсного потенциала сарайлинской толщи.

Результаты исследований были представлены и обсуждены на значимых международных и всероссийских научных форумах: Международная конференция «Kazan Golovkinsky Stratigraphic Meeting 2021» (г. Казань, 2021), Годичное собрание секции палеонтологии МОИП и Московского отделения Палеонтологического общества при РАН «ПАЛЕОСТРАТ - 2023» (г. Москва, 2023), LXIX сессия Палеонтологического общества при РАН «Био- и геособытия в истории земли. Этапность эволюции и стратиграфическая корреляция» (г. Санкт-Петербург, 2023), III Международная конференция «ПроГРРесс'23. Геологоразведка как бизнес» (г. Сочи, 2023), Международная научно-практическая конференция «Перспективы развития нефтегазовых компаний России в современных условиях (г. Казань, 2023), Х Международное совещание по литогенезу «Литогенез и минерагения осадочных комплексов докембрия и фанерозоя Евразии» (г. Воронеж, 2023), Международная научно-практическая конференция «Карбонатные отложения 2024» (г. Казань, К(П)ФУ, 2024), XXVI научно-практическая конференция по вопросам геологоразведки и разработки месторождений нефти и газа «Геомодель 2024» (г. Геленджик, 2024), Ежегодная международная конференция «Трудноизвлекаемые запасы нефти - 2024» (г. Альметьевск, АГТУ ВШН, 2024), XVIII научно-техническая конференция «Цифровые технологии в добыче углеводородов: современные вызовы» (г. Уфа, 2024), Научно-практическая конференция им. Е.Г. Коваленко «Актуальные вопросы экспертизы геологических и извлекаемых запасов УВС» (г. Москва, 2025), а также других профильных конференциях, посвященных вопросам стратиграфии, литологии и палеонтологии.

По результатам проведенного исследования было опубликовано 5 научных статей в журналах, индексируемых в международных базах данных научного цитирования Web of Science, Scopus и RSCI, а также в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, получено 2 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ. Данные публикации прошли экспертную оценку и получили положительные отзывы научного сообщества, подтверждая научную значимость проведенных исследований.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа общим объемом 150 страниц состоит из 5 глав, введения и заключения, содержит 57 рисунков, 19 таблиц и список литературы из 184 наименований.

Личный вклад автора в решение поставленных задач.

Диссертация основана на самостоятельных исследованиях автора и заключалась в сборе, анализе, интерпретации и визуализации данных. В процессе работы над диссертационным исследованием автором проведена следующая работа:

1. Обобщен и проанализирован обширный массив научной литературы и фондовых данных по геологическому строению и условиям осадконакопления терригенных толщ девона и нижнего карбона в пределах Волго-Уральской нефтегазоносной провинции.

2. Проведена систематизация и оценка данных по более чем 2000 скважинам (геофизическое исследование скважин, керн, петрофизические лабораторные исследования) с учетом геолого-тектонической приуроченности.

3. Апробирована методика литолого-фациальной интерпретации отложений на основе комплексного анализа керна и геофизических исследований скважин.

4. Построены карты для терригенных отложений девона и нижнего карбона на основе пространственного анализа данных.

5. Предложена методика выделения перспективных нефтегазоносных зон на основе комплексного анализа геолого-петрофизических и промысловых данных.

6. Разработан алгоритм выделения зон с улучшенными фильтрационно-емкостными свойствами, где выявлены высокопористые песчаники и алевролиты.

7. Проведена апробация результатов на нескольких площадях в пределах ЮжноТатарского свода.

Благодарности.

Автор выражает искреннюю благодарность и признательность своему научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук Нургалиеву Данису Карловичу за неоценимую поддержку, ценные научные советы, внимательное руководство, вдохновение и содействие в подготовке данной работы.

За помощь, поддержку и выданные рекомендации в процессе подготовки работы автор выражает благодарность, доктору геолого-минералогических наук Силантьеву Владимиру Владимировичу.

За научные дискуссии, внимание к работе и ценные советы автор благодарит коллег: Судакова В.А., Кольчугина А.Н., Гарифуллину В.И., Ахметзянова Н.Р., Шамсиева Р.Р., Нойкина М.В., Абдуллину Э.А., Ахмадуллину Ю.А., Зацепину А.В., Ахметзянову А.Р., Морозова В.П., Королева Э.А., Хаюзкина А.С., Мифтахутдинову Д.Н.

За плодотворное обсуждение и поддержку автор благодарит сотрудников ПАО «Татнефть»: Ганиева Б.Г., Лутфуллина А.А., Хабипова Р.М., Шуматбаева К.Д., Сафарова А.Ф., Калимуллина А.М., Емельянова В.В., Абусалимову Р.Р., Базарбаеву Г.Р.

Особую признательность автор выражает своей семье за поддержку в процессе написания диссертационной работы.

1. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ИЗУЧЕНИЯ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ ПОРОД ПАШИЙСКОГО И БОБРИКОВСКОГО ГОРИЗОНТОВ ЮЖНО-ТАТАРСКОГО

СВОДА

1.1. История изучения девонских отложений Южно-Татарского свода

Началом важнейшего этапа в изучении нефтегазоносности исследуемой территории можно считать открытие в 1940 г. толщ терригенных девонских пород у деревни Ардатовка (Туймазинская антиклинальная структура, Западная Башкирия). Накопленные к этому времени теоретические и фактические материалы обусловили успех в структурном бурении, получение первых высоких притоков нефти из девонских отложений территории Татарстана в 1943-1948 гг. на Шугуровском, Ромашкинском, Бавлинском и других месторождениях. Специальные исследования песчано-алевролитовых отложений терригенного девона способствовали выделению в продуктивной толще верхнеживетско-пашийских образований трех свит (нижней, средней и верхней), которые были подразделены на продуктивные горизонты, пронумерованные с индексом Д в порядке залегания сверху вниз: Д1, Д2, Д3, Д4 [Трофимук, 1947]. Первая структурная карта юго-восточной части Татарстана была построена группой исследователей [Новожилова и др., 1940].

В различные периоды была проведена стратиграфическая дифференциация живетско-франских отложений Русской платформы и западного склона Урала, что привело к установлению их региональной шкалы. Впервые воробьевский горизонт был выделен А.И. Ляшенко в 1953 г. при изучении скважины 86 в районе села Воробьевка (Воронежская область). Стратотипом горизонта признана скважина 1558 (глубина 347-310 м) в районе села Средний Карачан [Родионова и др., 1995]. Данный горизонт сложен песчано-глинистыми породами и достигает мощности до 50 м. Установление его верхней границы исключительно по литологическим признакам затруднено из-за схожести с ардатовскими отложениями, поэтому границы определяются преимущественно биостратиграфическими методами. Ардатовский горизонт был впервые выделен М.Ф. Микрюковым и К.Р. Тимергазиным [Микрюков, Тимергазин, 1948] в пределах Бавлинско-Туймазинского нефтеносного района. Стратотип горизонта - скважина 1 (глубина 1721-1700 м) в районе села Ардатовка (Западная Башкирия) [Родионова и др., 1995]. Согласно залегает на воробьевском горизонте, несогласно перекрывается муллинскими или пашийскими отложениями. Муллинский горизонт был выделен в 1959 г. в районе села Муллино

(Туймазинское нефтяное месторождение, Башкирия) из состава нарышевского горизонта. Стратотип - скважина 1558 (глубина 276-262 м) в районе села Средний Карачан [Родионова и др., 1995]. Характеризуется наличием размывов, залегает на ардатовских отложениях и перекрывается пашийскими осадками. Пашийская свита была впервые описана А.К. Белоусовым в 1937 г. на западном склоне Среднего Урала (Архангело-Пашийский район). В ее состав входят песчаники, алевролиты, глинистые сланцы, аргиллиты, глины, а также прослои мергелей, известняков, оолитовых железняков и шамозитовых руд. Максимальная мощность свиты достигает 120 м. В Башкирии и Татарии она ранее была известна как нарышевская свита, а в районе Самарской Луки - как яблоновская и березовская свиты [Стратиграфический словарь СССР, 1975, с. 354]. В стратиграфических разрезах Западного Урала пашийские отложения выявляются главным образом как разноцветные кварцевые песчаники, алевролиты и глины без видимых фаунистических остатков. При этом в отдельных горизонтах фиксируются прослои мергеля и известняков, а также конкреции и стяжения бурых железняков.

В 50-х гг. ХХ в. проводились детальные палеонтологические и стратиграфические работы по расчленению осадочных толщ, например [Микрюков, Тимергазин, 1948; Ляшенко, 1953, 1960; Наумова, 1953; Пыхова, 1960]. Терригенные отложения расчленили на живет и фран, выделив 3 горизонта и 12 литологических пачек. Алеврито-песчаные пласты назывались песчаными. Однако А.И. Кринари [Кринари, 1956, с. 304] указывал на неравнозначность стратиграфических подразделений и продуктивных пластов, считая, что расчленение отложений терригенного девона происходит трояко: как стратиграфическое, тектонико-литологическое и промысловое. Стратиграфические подразделения в терригенной толще выделялись преимущественно по палинокомплексам и палинозонам [Иванов и др., 1968]. При оконтуривании тектонико-литологических элементов необходимо было учитывать, по мнению Кринари, гранулометрический состав, окраску, окатанность, минеральный состав и цемент пород-коллекторов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Валидов Марат Фанисович, 2025 год

- 64 с.

131. Ханин А.А. О генезисе и распространение песчаных осадков в хадумском горизонте Центрального Предкавказья / А.А. Ханин // Новости нефтяной техники. Геология. -1956. - № 1. - С. 15-16.

132. Ханин А.А. Основы учения о породах-коллекторах нефти и газа / А.А. Ханин. - М: Недра, 1965. - 360 с.

133. Ханин А.А. Характеристика экранирующей способности глинистых пород / А.А. Ханин, К.А. Абдурахманов // Изучение и использование глин: материалы Х пленума Всесоюз. комиссии по изучению и использованию глин. - Тюмень: ЗапСибНИГНИ, 1973. -С. 19-20.

134. Хисамов Р.С. [и др.]. Геология и ресурсы Камского угольного бассейна на территории Республики Татарстан / Р.С. Хисамов, Н.С. Гатиятуллин, Ш.З. Гафуров, Р.Р. Хасанов. - Казань: Фэн, 2009. - 159 с.

135. Хисамов Р.С. [и др.]. Геология карбонатных сложно построенных коллекторов девона и карбона Татарстана / Р.С. Хисамов, А.А. Губайдуллин, В.Г. Базаревская, Е.А. Юдинцев.

- Казань: Фэн, 2010. - 283 с.

136. Хисамов Р.С. Применение литолого-фациального анализа при построении геологической модели бобриковского горизонта Сиреневского месторождения / Р.С. Хисамов, А.Ф. Сафаров, А.М. Калимуллин // Экспозиция Нефть Газ. - 2017. - № 6. - С. 11-15.

137. Хусаинов В.М. Совершенствование системы разработки остаточных запасов пашийского горизонта Ромашкинского месторождения с учетом техногенных изменений /

B.М. Хусаинов, Р.Г. Ахметзянов, Н.И. Хаминов // Георесурсы. - 2008. - № 4. - С. 29-30.

138. Хусаинов В.М. Увеличение извлекаемых запасов нефти на поздней стадии разработки крупного нефтяного месторождения (теория, геологические основы, практика): автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 25.00.17, 25.00.12 / В.М. Хусаинов. - М., 2011. - 50 с.

139. Чувашов Б.И. Среднекаменноугольный Восточно-Уральский залив и особенности формирования карбонатной платформы / Б.И. Чувашов, А.Л. Анфимов // Литология и полезные ископаемые. - 2001. - № 3. - С. 245-258.

140. Шакиров А.Н. Литолого-фациальные исследования продуктивных пластов палеозоя Татарстана в связи с проблемой повышения нефтеотдачи: дис. ... д-ра геол.-минерал. наук: 25.00.12 / А.Н. Шакиров. - СПб., 2003. - 435 с.

141. Шеин В.С. [и др.]. Геодинамическая эволюция и тектоническое районирование Восточно-Европейской платформы / В.С. Шеин [и др.] // Геология нефти и газа. - 2013. - № 5. -

C. 11-27.

142. Шустер В.Л. Научные основы прогноза и поисков крупных скоплений углеводородов / В.Л. Шустер. - DOI 10.29222/ipng.2078-5712.2023-42.art6 // Актуальные проблемы нефти и газа. - 2023. - Вып. 3. - С. 88-96.

143. Яриков Г.М. Терригенные пласты-коллекторы нижнего и среднего карбона Волгоградского Поволжья, их сопоставление, наименование и перспективы нефтегазоносности / Г.М. Яриков, А.В. Смирнов // Труды Волгоградского НИИ нефтяной и газовой промышленности.

- Волгоград, 1966. - Вып. 10. - С. 56-94.

144. Яриков Г.М. Черемшанский горизонт на южном и юго-восточном склонах Воронежской антеклизы нефтегазоносности / Г.М. Яриков, Н.А. Воронова, Г.П. Золотухина // Советская геология. - 1971. - № 1. - С. 116-122.

145. Яцкевич С.В. Палеореки: это миф, «рекомания» или плод научных изысканий? / С.В. Яцкевич, В.Я. Воробьев, Ю.И. Никитин // Недра Поволжья и Прикаспия. - 2011. - Вып. 66.

- С. 15-40.

146. Ali M. [et al.]. Data-driven lithofacies prediction in complex tight sandstone reservoirs: A supervised workflow integrating clustering and classification models / М. Ali, P. Zhu, R. Jiang [et al.] // Geomechanics and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources. - 2024. - Vol. 10, № 1. - Р. 70.

147. Bishop J.W. [et al.]. The onset of mid-Carboniferous glacio-eustasy: Sedimentologic and diagenetic constraints, Arrow Canyon, Nevada / J.W. Bishop, I.P. Montanez, E.L. Gulbranson, P.L. Brenckle // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. - 2009. - Vol. 276, № 1-4. -P. 217-243.

148. Buggisch W. [et al.]. (2008). Mississippian S13Ccarb and conodont apatite S18O records - Their relation to the Late Palaeozoic Glaciation / W. Buggisch, M.M. Joachimski, G. Sevastopulo, J.R. Morrow. - DOI 10.1016/j.palaeo.2008.03.043 // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. - 2008. - Vol. 268, № 3-4. - P. 273-292.

149. Burnett A.I. A geological. engineering, and economic study of a portion of the Lioydminster Sparky Pool Lioydminster / A.I. Burnett, K.C. Adams // Alberta. Bull. Canadian Petroleum Geology. - 1977. - Vol. 25. - P. 342-366.

150. Csanady G.T. Circulation in the Coastal Ocean / G.T. Csanady // Advances in Geophysics. - 1981. - № 23. - P. 101-183.

151. Davydov V.I. [et al.]. The Carboniferous period / V.I. Davydov, D. Korn, M.D. Schmitz, F.M. Gradstein, O. Hammer. - DOI 10.1016/ B978-0-444-59425-9.00023-8 // The Geologic Time Scale / ed. F.M. Gradstein [et al.]. - Amsterdam: Elsevier, 2012. - P. 603-651.

152. Dunham R.J. Classification of carbonate rocks according to depositional texture / R.J. Dunham // Classification of Carbonate Rocks / ed. W.E. Ham. - Tulsa: AAPG, 1962. - P. 108-121.

153. Einsele G. Sedimentary basins: Evolution, facies, and sediment budget / G. Einsele. - 2nd ed. - Heidelberg: Springer, 2000. - 792 p.

154. Embry A.F. A late Devonian reef tract on northeastern Banks Island, N.W.T / A.F. Embry, J.E. Klovan // Bulletin of Canadian Petroleum Geology. - 1971. - Vol. 19, № 4. - P. 730781.

155. Emery K.O. Continental shelf sediments of Southern California / K.O. Emery. - DOI https://doi.org/10.1130/0016- 7606(1952)63 // Bulletin of the Geological Society of America. - 1952. -Vol. 63, № 11. - P. 1105-1108.

156. Fielding C.R. [et al.]. Stratigraphic imprint of the Late Palaeozoic Ice Age in eastern Australia: a record of alternating glacial and nonglacial climate regime / C.R. Fielding, T.D. Frank, L.P. Birgenheier, M. C.Rygel, A.T. Jones, J. Roberts // Journal of the Geological Society. - London, 2008. - Vol. 165, № 1. - P. 129-140.

157. Galloway W.E. Terrigenous Shelf Systems / W.E. Galloway, D.K. Hobday. - DOI 10.1007/978-3-642-61018-9_7 // Terrigenous Clastic Depositional Systems. - Heidelberg: Springer, 1996. - P. 159-185.

158. Gattenberger Y.P. Lithologic oil deposits in Devonian sediments of the Ural-Volga area / Y.P. Gattenberger, E.M. Khalimov // Petroleum Geology. - 1958. - Vol. 2, № 8-A. - P. 718-725.

159. Gulbranson E.L. [et al.]. High-precision U-Pb calibration of Carboniferous glaciation and climate history, Paganzo Group, NW Argentina / E.L. Gulbranson, I.P. Montanez, M.D. Schmitz, C O. Limarino, J.L. Isbell, S.A. Marenssi, J.L. Crowley. - DOI 10.1130/B30025.1 // GSA Bulletin. -2010. - Vol. 122, № 9-10. - P. 1480-1498.

160. Immenhauser A. [et al.]. Barremian-Lower Aptian Qishn Formation, Haushi-Huqf area, Oman: A new outcrop analogue for the Kharaib/Shu'aiba reservoirs / A. Immenhauser, H. Hillgärtner, U. Sattler, G. Bertotti, P. Schoepfer, P. Homewood, V. Vahrenkamp, T. Steuber, J.P. Masse, H. Droste, J. Taal-Van Koppen, B. Van der Kooij, E. Van Bentum, K. Verwer, E. Hoogerduijn-Strating, W. Swinkels, J. Peters, I. Immenhauser-Potthast, S. Al-Maskery // GeoArabia. - 2004. - Vol. 9, № 1. -P.153-194.

161. Kalvoda J. Late devonian-early carboniferous foraminiferal fauna: Zonations, evolutionary events, paleobiogeography and tectonic implications / J. Kalvoda. - Brno, Czech Republic: Masaryk University, 2002. - 217 p.

162. Kenter C.J. [et al.]. Geomechanics and 4D: Evaluation of reservoir characteristics from timeshifts in the overburden / C.J. Kenter, A.C. Van den Beukel, A.C. Hatchell, P.J. Maron, K.P. Molenaar, M M. Molenaar, J.G.F. Stammeijer // Proceedings of the Gulf Rocks'04, 2004. - P. 04627.

163. Kingston D.R. [et al.]. Global basin classification system / D.R. Kingston, C.P. Dishroon, P.A. Williams. - DOI 10.1306/AD460936-16F7-11D7-8645000102C1865D // AAPG Bulletin. - 1983. - Vol. 67. - P. 2175-2193.

164. Kolchugin A.N. [et al.]. Carbonate formation of the Lower Carboniferous in central part Volga-Ural basin / A.N. Kolchugin, V.P. Morozov, E.A. Korolev, A.A. Eskin // Current Science. -2014. - Vol. 107, № 12. - P. 2029-2035.

165. Lüdmann T. [et al.]. Submarine landsliding in carbonate ooze along low-angle slopes (Inner Sea, Maldives) / T. Lüdmann, C. Betzler, S. Lindhorst, N. Lahajnar, C. Hübscher. - DOI 10.1016/j.marpetgeo.2021.105403 // Marine and Petroleum Geology. - 2022. - Vol. 136, № 1-4. -Article number 105403.

166. Mii H.-S. [et al.]. Isotopic records of brachiopod shells from the Russian Platform: Evidence for the onset of Mid-Carboniferous glaciation / H.-S. Mii, E.L. Grossman, T.E. Yancey, B. Chuvashov, A. Egorov // Chemical Geology. - 2001. - Vol. 175, № 1-2. - P. 133-147.

167. Mitchell A.H.G. Sedimentation and tectonics / A.H.G. Mitchell, H.G. Reading // Sedimentary Environments and Facies / ed. H.G. Reading. - 2nd ed. - Oxford: Blackwell, 1986. -P. 471-519.

168. Nikishin A.M. [et al.]. Late Precambrian to Triassic history of the East European Craton: dynamics of sedimentary basin evolution / A.M. Nikishin, P.A. Ziegler, R.A. Stephenson, S.A. Cloetingh, A.V. Furne, P.A. Fokin, A.V. Ershov, S.N. Bolotov, M.V. Korotaev, A.S. Alekseev, V.I. Gorbachev, E.V. Shipilov, A. Lankreijer, E.Y. Bembinova, I.V. Shalimov. - DOI 10.1016/S0040-1951(96)00228-4 // Tectonophysics. - 1996. - Vol. 268. - P. 23-63.

169. Peng S. [et al.]. Prediction of lithofacies in heterogeneous shale reservoirs based on a robust stacking machine learning model / S. Peng, C. Feng, Z. Qiu, Q. Zhang, W. Liu, J. Feng, Z. Hu. -DOI 10.3390/min15030240 // Minerals. - 2025. - Vol. 15, № 3. - Р. 240.

170. Peterson J.A. Geology of the Volga-Ural Petroleum Province and detailed description of the Romashkino and Arlan oil fields / J.A. Peterson, J.W. Clarke. - Reston: United States Department of the Interior Geological Survey, 1983. - 90 p. - DOI 10.3133/ofr83711.

171. Pettijohn F. Sandy depositional systems / F. Pettijohn, P.E. Potter, R. Siever // Sand and Sandstone. - Heidelberg: Springer, 1987. - P. 341-423.

172. Reynaud J.-Y. Shallow-marine tidal deposits / J.-Y. Reynaud, R.W. Dalrymple. - DOI 10.1007/978-94-007-0123-6_13 // Principles of Tidal Sedimentology. - Dordrecht: Springer, 2012. -P. 335-369.

173. Saltzman M.R. Late Paleozoic ice age: Oceanic gateway or pCO2? / M.R. Saltzman // Geology. - 2003. - Vol. 31, № 2. - Р. 151-154.

174. Sohail G.M. An integrated petrophysical and geomechanical characterization of Sembar Shale in the Lower Indus Basin, Pakistan, using well logs and seismic data / G.M. Sohail, C.D. Hawkes, Q. Yasin // Journal of Natural Gas Science and Engineering. - 2020. - Vol. 78. - Article number 103327.

175. Vieira F.V. [et al.]. Along-shelf changes in mixed carbonate-siliciclastic sedimentation patterns / F.V. Vieira, A C. Bastos, V.S. Quaresma [et al.]. - DOI 10.1016/j.csr.2019.103964 // Continental Shelf Research. - 2019. - Vol. 187 (September). - Article number 103964.

176. Wright V.P. Onset of Late Palaeozoic glacioeustasy and the evolving climates of low latitude areas: a synthesis of current understanding / V.P. Wright, S.D. Vanstone. - DOI 10.1144/jgs. 158.4.579 // Journal of the Geological Society. - 2001. - Vol. 276. - Р. 579-582.

177. Zhong Y. [et al.]. Lithofacies paleogeography mapping and reservoir prediction in tight sandstone strata: A case study from central Sichuan Basin, China / Y. Zhong, L. Zhou, X. Tan, C. Lian, H. Liu, J. Liao, G. Hu, M. Liu, J. Cao. - DOI 10.1016/j.gsf.2016.09.002 // Geoscience Frontiers. - 2017.

- Vol. 8, № 5. - Р. 961-975.

Фондовые материалы

178. Байдова И.К. Уточнение детального строения разрезов терригенного девона, синхронизация пластов - коллекторов на западном склоне Южно-Татарского свода для банка данных: отчет по договору № 22057 / И.К. Байдова, В.А. Сухова. - [Казань], 1991.

179. Иванов Е.Е. [и др.]. Литологическое, палеонтологическое изучение, составление заключений, разрезов, корреляционных схем, карт мощностей, фаций девонский образований по материалам бурения 1960-1961 гг. и предшествующих лет / Е.Е. Иванов, С.И. Швецов, Н.Ф. Коробова, М.Л. Килигина, О.Г. Николаева, Г.И. Мартыненко, А.Н. Желтова. - Казань, 1962.

- Т. 1, кн. 1.

180. Иванов Е.Е. [и др.]. Уточнение стратиграфии, литологии и фаций терригенного девона по Северному уклону, Тлянчи-Тимакской и Уратьминской площадям / Е.Е. Иванов, М.Л. Килигина, Н.Ф.Коробова, С.И. Швецов, Г.И. Мартыненко, В.Г. Николаева, Е.В. Матсосова. - Казань, 1968.

181. Иванов Е.Е. [и др.]. Стратиграфия, литология и фации девонских отложений западной, центральной и северо-восточной Татарии / Е.Е. Иванов, С.И. Швецов, Н.Ф. Коробова, М.Л. Килигина. - Казань, 1970.

182. Лангуев П.И. [и др.]. Отчет по теме: Составление сводных структурных карт и карт мощностей по различным горизонтам девона и карбона Татарии / П.И. Лангуев, Э.С. Гришукова, Н.Г. Ильясова, Г.С. Юдина. - Казань, 1962. - Т. 1.

183. Отчет по теме 4/67 «Стратиграфия, литология и фации девона и карбона восточной Татарии». - [Казань], 1969.

184. Троепольский В.И. [и др.]. Стратиграфия, литология, фации и нефтеносность девона северо-запада Татарии: отчет по теме № 1 1952-1958 гг. / В.И. Троепольский, Е.Е. Иванов, Н.Ф. Коробова, Н.П. Чурина. - Казань, 1953. - Ч. 1.

ТЕРМИНЫ, ПОНЯТИЯ И СОКРАЩЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В РАБОТЕ

Агк - двойной разностный параметр ГК

ВЕП - Восточно-Европейская платформа

ГГХМ - комплекс геофизико-геохимических методов

ГИС - геофизические методы исследования скважин

ГК - гамма-каротаж

Гран. - гранулометрический состав породы ГРП - гидроразрыв пласта ГТМ - геолого-технологические мероприятия ККСП - Камско-Кинельская система прогибов Капил. - капиллярометрия

Квс - коэффициент водоудерживающей способности

КИН - коэффициент извлечения нефти

Кп - коэффициент пористости

Кпр - коэффициент проницаемости

Кпл.о - плотность объемная

Макро. - макроописание керна

МОГТ - метод общей глубинной точки

НСЗ - метод низкочастотного сейсмического зондирования

РК - радиоактивный каротаж

Рн - параметр пористости

Рп - параметр насыщения

РТ - Республика Татарстан

ТАВС - технология автоматизированного восстановления свойств

ТТД - терригенная толща девона

ТТНК - терригенная толща нижнего карбона

УВ - углеводороды

ФЕС - фильтрационно-емкостные свойства

ЮТС - Южно-Татарский свод

GAN - Генеративно-состязательные сети