Нефть

     Нефть - жидкая маслянистая порода черного, коричневого или желтого цвета. Состоит преимущественно из углеводородов метанового, нафтенового и ароматического рядов с примесью сернистых, азотистых и кислородных соединений. Встречается и образует промышленные скопления в толще осадочных пород.

     Ученые долго время спорили о происхождении нефти: одни считали, что она произошла хемогенным путем, другие - биогенным. В последнее время было доказано, что в образовании нефти сыграл большую роль биологический фактор. Происхождение нефти и газа связано с глубоким разрушением первичного органического состава, вызванным как жизнедеятельностью бактерий и цианобионтов, так и геологическими процессами.

    В настоящее время ни одна отрасль современной экономики не обходится без нефти или продуктов ее перегонки, поэтому ее образно называют "кровью индустрии". Путем крекинга из нефти получают бензин, лигроин, керосин, мазут, смазочные масла, парафин, взрывчатые вещества, синтетический каучук, моющие средства. У нас не хватило бы страниц, чтобы перечислить все полезные вещества, извлекаемые человеком из нефти.

    Территорию Ульяновской области можно рассматривать как часть богатейшей Волго-Уральской газо-нефтяной промышленности. Разведочные работы по поиску и добыче нефти и газа на территории Ульяновской области начались в 1938-1940 гг. ХХ века. В 1949 г. была получена первая нефть в Николаевском и Новоспасском районах. Были открыты и разведаны небольшие по запасам промышленные месторождения нефти на глубине 1000-1300 м из отложений каменноугольной системы, дебит скважины 25-40 т/сут. По данным "УЛЬЯНОВСКНЕДРА", нефтяные месторождения, открытые в области, относятся к мелким и имеют сложное строение. Основные запасы нефти приурочены к каменноугольным отложениям (терригенно-карбонатные отложения нижнего и среднего карбона) и, в меньшей степени, к терригенно-карбонатным отложениям девона. Глубина залегания продуктивных горизонтов - от 900 до 2300 м. Нефти всех объектов по технологической классификации (ГОСТ 912-66) относятся к 3 классу: высокосернистые, парафинистые, высокосмолистые.

    Результатом поисково-разведочных работ на 01.01.2004г. явилось открытие 49 месторождений нефти с залежами в каменноугольных и девонских отложениях с извлекаемыми запасами нефти категории А+В+С1 35165 тыс. тонн, категория С2 6868 тыс. т. В целом по области в настоящее время в разработку введено 30 месторождений с запасами нефти категории А+В+С1 -30402 тыс. т, 8 - подготовлены для промышленного освоения, 10 - разведываемых, 1 - нераспределенный фонд. Изменение запасов за последние пять лет произошло за счет добычи, прироста запасов и переоценки месторождений. Всего в период с 2001 по 2004 гг. в области открыто 5 новых месторождений нефти с суммарными запасами категории А+В+С1 6225/1007 тыс. т, и С2 - 14239/1807 тыс. т, в том числе в 2001 г. в области открыто 3 новых, мелких по запасам месторождений: Ружевское, Сулакское, Северо-Зимницкое; в 2002 г. - одно месторождение - Рудневское; в 2003 г. по результатам пересчета запасов нефти и растворенного газа Мордовоозерского месторождения увеличились извлекаемые запасы нефти категории А+В+С1 по области по графе "переоценка"; в 2004 г. открыто Поповкинское месторождение.

Характеристика нефти и растворенных газов

     Физико-химические свойства нефти Ульяновской области разнообразны, однако их объединяет одно качество - очень высокая вязкость и большая плотность. Все нефти в Мелекесской впадине в каменноугольных отложениях имеют плотность более 0,9 г/см3. На Жигулевско-Пугачевском своде нефти немного легче - 0,877-0,899 г/см3. Определения значений вязкости очень немногочисленны. Из 50 месторождений определения сделаны только на 20. Они показывают, что нефти в Мелекесской впадине более вязкие, чем на Жигулевско-Пугачевском своде. В Мелекесской впадине наименьшую вязкость имеют бобриковские нефти - 2,46 мПас. Нефти в Мелекесской впадине сернистые - 2,5-5,04%. Нефти в Ульяновской области являются "незрелыми", содержание смол, асфальтенов и парафинов высокое. Однако эти нефти имеют высокое содержание попутных компонентов - ванадия, никеля и других, что делает месторождения нефти довольно привлекательным для разработки и последующего извлечения попутных компонентов. При этом нефть может рассматриваться не только как топливо, но и как "руда", содержащая ценные компоненты (Проворов, 1994). Содержание ванадия и никеля определялось в нефти Ульяновской области в лаборатории КамНИИКИГС на основе расчетных значений экстракционно-фотометрического определения металлокомплексов порфиринов и содержания ванадия. Наибольшее содержание как ванадия, так и никеля - в нефти Мелекесской впадины, а их содержание на Жигулевско-Пугачевском своде намного ниже. Содержание растворенного газа в нефти Ульяновской области незначительно. Обычно газовый фактор составляет первые кубометры газа на тонну нефти, т.е. не превышает 10 м3/т. При этом доля метана в газе доходит до 66,09 %. Содержание этана, пропана и бутана меняется, но в целом горючих компонентов в газе - 40-80 %. Содержание сероводорода изменяется от нуля до 1 и даже 3-4,3 %.

Нефтегазоносные комплексы Ульяновской области

    Геологический разрез территории Ульяновской области сложен осадочными и метаморфическими породами архея и нижнего протерозоя, а также протерозойскими, палеозойскими, мезозойскими и кайнозойскими образованиями. Как показали результаты бурения, геологический разрез характеризуется как резким сокращением мощности отдельных стратиграфических горизонтов, так и полным их выпадением. Общая мощность осадочного чехла составляет 1600-2500 м. В разрезе палеозойского осадочного чехла на территории Ульяновской области буровыми скважинами выделено 6 нефтегазоносных комплексов:
    1. Эйфельско-нижнефранский терригенный;
    2. Верхнедевонский-турнейский карбонатный;
    3. Визейский терригенный;
    4. Визейско-башкирский карбонатный;
    5. Верейский терригенно-карбонатный;
    6. Каширско-верхнекаменноугольный карбонатный.

Эйфельско-нижнефранский терригенный комплекс

     В Ульяновской области этот комплекс представлен отложениями живетского яруса, пашийского и тиманского горизонтов франского яруса. Живетские отложения распространены не на всей территории. Отсутствие отложений установлено на Токмоковском и Жигулевско-Пугачевском сводах, на ряде площадей Мелекесской впадины. В Мелекесской впадине живетские отложения со стратиграфическим перерывом залегают на породах кристаллического фундамента или на породах рифейского комплекса. В районе Мелекесской скважины живетские отложения представлены 4 литологическими пачками светло-серого цвета, которые внизу сложены алевролитами, кварцевыми и неравномерно глинистыми песчаниками. Эта пачка, возможно, имеет воробьевский возраст. Выше идет переслаивание известняков и мергелей. Далее вверх по разрезу известняки перекрываются глинами. Эти две пачки, возможно, относятся к ардатовскому горизонту. Верхняя пачка сложена желтовато-серыми мелкозернистыми песчаниками с тонкими прослоями глинистых алевролитов. Эту пачку условно можно отнести к муллинскому горизонту.

    Пашийские отложения в Мелекесской впадине представлены алевролитами, слабо глинистыми песчаниками. Тиманские отложения в районе Мелекесской опорной скважины сложены внизу глинами с прослоями алевролитов и перекрываются битуминозными известняками и глинами. Заканчивается разрез, по данным Мелекесской опорной скважины, серыми и темно-серыми известняками, переходящими в мергель. На Жигулевско-Пугачевском своде породы комплекса со стратиграфическим перерывом перекрывают породы фундамента. Живетские отложения на Жигулевском валу представлены алевролитами, песчаниками, слабо глинистыми известняками. Кровля живетских отложений сложена тонкозернистыми глинистыми известняками. В южной части Жигулевско-Пугачевского свода Ульяновской области живетские отложения представлены внизу кварцевыми песчаниками. Заканчивается разрез коричневато-серыми тонкозернистыми известняками с органогенным детритом, шламом с тонкими глинисто-битуминозными прослоями.

    Пашийские отложения на территории Жигулевско-Пугачевского свода представлены песчаниками. Тиманские отложения в основании сложены органогенно-обломочными известняками (Александровская площадь), выше лежит толща алевролитов и завершается разрез глинистыми известняками. На Пичеурской площади тиманские отложения сложены в основании сильно глинистыми песчаниками, которые вверх по разрезу сменяются алевролитами и аргиллитами. На Токмоковском своде развиты только отложения верхнего девона, и разрез начинается с отложений тиманского горизонта. Отложения тиманского горизонта сложены внизу песчаниками, вверх по разрезу они сменяются алевролитами с прослоями аргиллитов и песчаников. Цвет породы серый и красновато-серый. Мощность комплекса изменяется в широких пределах: от полного отсутствия (Токмоковский свод) до 91 м (Мелекесская опорная), более 280 м (Северо-Филипповская площадь). На Жигулевском валу - от 47 до 79 м, на Радищевской площади - мощность 21 м, а на Старокулаткинской площади - 111 м. В отложениях комплекса выделяется пять пластов-коллекторов (по аналогии с Республикой Татарстан и Самарской областью): DIV - воробьевский горизонт, DIII - ардатовский, DII - муллинский, DI - пашийский, DO - тиманский. Эффективная мощность пластов изменяется от 0 до 15-17 м, пористость - 10-28 %, проницаемость - 0,02 мкм2.

Верхнедевонско-турнейский карбонатный комплекс

     Породы этого комплекса развиты на всей территории Ульяновской области и представлены отложениями средне- и верхнефранского подъяруса и турнейского яруса нижнего карбона. Отложения карбонатного девона и турнея развиты повсеместно. Особенности строения карбонатного комплекса и распределения нефтегазоносности определяются, главным образом, развитием Камско-Кинельской системы впадин.

    Отложения саргаевского горизонта Мелекесской впадины в районах развития Камско-Кинельской системы впадин представлены в основании глубоководными осадками известняков и мергелей с прослоями черных глинисто-битуминозных сланцев. Вверх по разрезу сложены темно-серыми известняками с коричневым оттенком с прослоями битуминозных сланцев (доманиковые отложения). Отложения верхнефранского яруса представлены темно-серыми кремнисто-известково-битуминозными известняками, которые по трещинам заполнены битумом и жидкой нефтью. Фаменские отложения сложены чередованием черных и темносерых битуминозных кремнисто-глинисто-известковых и глинисто-известковых сланцев с битуминозно-глинистыми коричневатыми и буровато-желтыми известняками. Завершается разрез чередованием темно-серых, почти черных, кремнисто-глинистых сланцев, песчаниковидных доломитов и мергелей (фаменский ярус).

    В районе Мелекесской опорной скважины турнейские отложения представлены глинистыми битуминозными известняками (нижнетурнейские отложения), верхи яруса сложены глинистыми и битуминозными мергелями, с подчиненными прослоями глинистых известняков, доломитов, сланцев и аргиллитов (верхнетурнейские отложения). Склоновый тип разреза развит за пределами Камско-Кинельской системы впадин и представлен в основании известняками с прослоями аргиллитов (саргаевский горизонт), выше по разрезу залегают известняки иногда с примесью пирито-известняковых стяжений, иногда с прослоями мергелей и мелкозернистого песчаника (доманиковый горизонт). Далее по разрезу идут темно-серые известняки с коричневатым оттенком, неравномерно глинистые, с почти черными битуминозно-глинистыми примазками по плоскостям наслоения (мендымский горизонт). Верхи верхнефранского подъяруса сложены темно-серыми зернистыми или органогенными породами (в различной степени глинистыми), иногда слабобитуминозными породами. Нижнефаменские отложения сложены переслаиванием коричневато-серых доломитизированных известняков с известняками черными, сильно битуминозными, глинистыми, иногда переходящими в аргиллит. Верхнефаменские отложения представлены битуминозными разностями и увеличением органогенных и глинистых разностей известняков.

    Турнейские отложения склонового типа представлены переслаиванием известняков и аргиллитов в основании. Вверх по разрезу глинистость уменьшается, и завершается разрез светло-серыми известняками, доломитизированными со следами окремнения.

    На сводах развит куполообразный тип разреза. В основном это осадки мелководного моря. Отложения карбонатного девона сложены в основном известняками с подчиненными прослоями аргиллитов и мергелей. Фаменские отложения на сводах представлены переслаиванием известняков и доломитов. Сводовый тип разреза турнейских отложений развит на Токмоковском и Жигулевско-Пугачевском сводах. Здесь в условиях мелководного моря накапливались карбонатные осадки. Это в основном известняки, иногда глинистые, кавернозные, иногда нефтенасыщенные. На целом ряде площадей в карбонатном комплексе девона-турнея Ульяновской области открыто 17 залежей нефти. Из них 6 - в фаменских отложениях (Новобесовское и Новолабитовское месторождения). На Новолабитовском месторождении открыта пятипластовая нефтяная залежь. Природными коллекторами нефти служат пористые, кавернозные и трещиноватые известняки, залегающие в верхней части комплекса. Пористость пород-коллекторов изменяется от 6,8 до 20 %, проницаемость - от 0,002 мкм2 до 0,1 мкм2. Региональной покрышкой служат окремнелые и глинистые породы кожимского надгоризонта. Мощность верхнедевонско-турнейского карбонатного комплекса изменяется в широких пределах - от 466-566 м на сводах до 604-752 м в Мелекесской впадине.

Визейский терригенный комплекс

     Представлен породами косьвинского, радаевского, бобриковского и тульского горизонтов. Отложения косьвинского горизонта развиты в районах развития Камско-Кинельской системы впадин. Во впадине части Камско-Кинельской системы отложения состоят из переслаивающихся известняков, аргиллитов, мергелей, реже доломитов. Все породы имеют серую и темно-серую окраску. В отдельных прослоях отмечается битуминозность. В бортовых частях Камско-Кинельской системы породы косьвинского горизонта представлены серыми, светло-серыми, доломитизированными, органогенно-детритовыми известняками с оолитовыми швами, заполненными битумом.

    Радаевские отложения развиты на большей территории Камско-Кинельской системы. Западная граница их распространения проходит западнее Охотничьей площади. Во впадинной части этой системы впадин породы радаевского горизонта сложены тремя толщами: в основании - это темно-серые и черные, углисто-глинистые алевролиты, встречаются прослои аргиллитов и сидерита с прослоями углистых глин; вторая толща сложена переслаиванием серых и черных глинисто-углистых алевролитов, углистых песчаников и алевритистых глин и аргиллитов, тонкослоистых углей. Верхняя пачка сложена песками и песчаниками. На склонах Камско-Кинельской системы впадин для радаевских отложений характерны небольшие мощности, они сложены переслаиванием аргиллитов, алевролитов и песчаников.

    На Токмоковском своде отложения радаевского горизонта несогласно залегают на породах турнейского яруса и представлены почти черными глинистыми алевролитами с прослоями коричневато-серых, иногда нефтенасыщенных песчаников.

    На Жигулевско-Пугачевском своде отложения косьвинского и радаевского горизонтов отсутствуют, но есть предположения, что на Старокулаткинской площади присутствуют отложения радаевского горизонта. Сложены они здесь известняками (в основании), битуминозными алевролитами и известковистыми аргиллитами.

    Бобриковские отложения развиты на всей территории Ульяновской области. К этому времени уже закончилась компенсация Камско-Кинельских систем впадин. В зоне их развития установился прибрежно-морской режим осадконакопления преимущественно с песчаным типом осадка.

    В районе Мелекесской опорной скважины горизонт сложен проницаемыми песчаниками, на северной части Мелекесской впадины и на Жигулевско-Пугачевском и Токмоковском сводах бобриковские отложения представлены песчано-глинисто-алевролитовыми породами.

    Отложения тульского горизонта развиты на всей территории Ульяновской области. В Мелекесской впадине тульские отложения сложены двумя пачками: терригенной и карбонатной. Терригенная пачка в основании сложена алевролитами и песчаниками с прослоями аргиллитов и известняков, выше представлена углистыми аргиллитами с прослоями доломитов, органогенных известняков и сидеритовых мергелей. В кровле терригенной толщи встречаются глинистые алевролиты и светлые песчаники. Карбонатная часть сложена известняками с прослоями доломитов. Ближе к Токмоковскому своду увеличивается глинистость. Алевролиты и песчаники встречаются в виде тонких прослоев. Терригенная пачка на Токмоковском своде сложена углистыми пиритизированными аргиллитами с подчиненными прослоями алевролитов и песчаников. Карбонатная пачка сложена серыми известняками. На Жигулевско-Пугачевском своде тульские отложения также представлены двумя пачками: терригенная пачка сложена песчаниками (в основном), аргиллитами, в кровле - пачки с прослоями доломитов и известняков. Карбонатная пачка представлена доломитами и известняками. Мощность комплекса во внутренней зоне Камско-Кинельских впадин - от 109 м до 362 м, за пределами Камско-Кинельской системы впадин - 30-82 м. На сводах мощность колеблется от 28 м до 34 м (Токмоковский свод), 20-36 м (Жигулевско-Пугачевский свод).

    Промышленная нефтеносность в визейском терригенном комплексе связана с терригенными коллекторами. Наиболее выдержанными являются пласты в бобриковском и тульском горизонте. Характер их распространения, толщина и коллекторские свойства тесным образом связаны с фациальными условиями накопления осадков и формами палеорельефа поверхности турнейского яруса. Наибольшую часть промышленных запасов нефти содержит пласт Б2 и является основным объектом разработки на месторождениях Ульяновской области. Открытая пористость песчаников изменяется от 16% до 32%, алевролитов - от 10,7% до 26,6%. Проницаемость песчаников достигает 1,255-1,8 мкм2. О высоких емкостно-фильтрационных свойствах пород-коллекторов пластов свидетельствуют достаточно значительные притоки высоковязкой нефти (80-90 м3/сут.).

Визейско-башкирский карбонатный комплекс

     Комплекс представлен отложениями окского надгоризонта серпуховского и башкирского ярусов. Мощность его изменяется от 150 м на Токмоковском своде до 250-380 м в Мелекесской впадине.

    В Мелекесской впадине отложения окского надгоризонта сложены темно-серыми органогенно-детритовыми известняками.

    На Токмоковском своде в северной части окские отложения представлены доломитами. На юге Токмоковского свода окские отложения сложены известняками.

    На Жигулевско-Пугачевском своде породы окского надгоризонта представлены в нижней части в основном известняками, иногда глинистыми известняками (алексинский горизонт), верхняя часть сложена известняками и доломитами (михайловский и веневский горизонты).

    Отложения серпуховского яруса Мелекесской впадины представлены в нижней части переслаиванием известняков и доломитов, а также переслаиванием известняков кавернозных пористых пород (заборьевский надгоризонт). Верхняя часть сложена доломитами и известняками: белыми, светло-серыми, сахаровидными (протвинский горизонт).

    На Томоковском и Жигулевско-Пугачевском сводах отложения серпуховского яруса представлены доломитами (заборьевский надгоризонт) и известняками (протвинский горизонт).

    Отложения Башкирского яруса в Ульяновской области развиты не в полном объеме, присутствуют отложения прикамского, черемшанского и мелекесского горизонтов. Башкирские отложения со стратиграфическим перерывом перекрывают отложения протвинского горизонта. На всей территории Ульяновской области отложения башкирского яруса представлены известняками: серыми, светло-серыми, буроватыми, органогенно-обломочными, в верхней части трещиноватыми.

    В верхней части башкирских отложений выделяется пласт, который представлен чередованием каверзно-трещиноватых, органногенно-обломочных пород и оолитовых известняков. Мощность пласта изменяется от 4,5 м до 29,0 м, пористость - от 13,2 % до 25 %, проницаемость - от 0,001 мкм2 до 0,125 мкм2.

    Региональной покрышкой комплекса служат аргиллиты нижней части верейского горизонта, а также глинисто-карбонатные окремнелые известняки прикровельной части башкирского яруса, мощностью от 7 м до 15 м. В визейско-башкирском карбонатном комплексе открыто 10 залежей нефти, одна из которых - на Токмоковском своде. В скважине при испытании интервала 1097 - 1100 м получен приток нефти дебитом 1,5 м3/ суток.

Верейский терригенно-карбонатный комплекс

     Отложения верейского горизонта распространены на всей территории области.

    В Мелекесской впадине верейские отложения представлены тремя пачками: нижняя сложена известняками с прослоями аргиллитов, алевролитов и доломитов, средняя пачка сложена известняками с прослоями аргиллитов. Верхняя часть сложена переслаиванием аргиллитов, алевролитов и известняков. На Токмоковском своде отложения верейского горизонта внизу сложены известняками, выше залегает пачка переслаивания аргиллитов с пропластками бурых алевролитов и органогенных известняков.

    На Жигулевско-Пугачевском своде верейские отложения в нижней части представлены известковыми аргиллитами с прослойками известняков. Выше верейские отложения сложены переслаиванием аргиллитов и известняков. Кровельная часть представлена известняками с редкими прослоями аргиллитов. Мощность верейского терригенно-карбонатного комплекса составляет от 40 м до 55 м в Мелекесской впадине, 36-43 м - на Токмоковском своде, 60-68 м - на Жигулевско-Пугачевском своде.

    В отложениях верейского терригенно-карбонатного комплекса выделено 4 проницаемых пласта, сложенных биоморфными известняками. Пористость их составляет до 1,13 мкм2. Покрышкой комплекса служат плотные глинистые породы в кровле горизонта. В отложениях комплекса открыто 7 залежей нефти. Одна из залежей приурочена к Токмоковскому своду, где на Южно-Охотничьем месторождении в скважине при испытании интервала 1088-1092 м получена нефть дебитом 6,7 м3/суток с удельным весом 0,921 г/см3 при динамическом уровне 970 м.

Каширско-верхнекаменноугольный карбонатный комплекс

     Отложения этого комплекса встречаются на всей территории области. Сложены они в основном карбонатными породами: известняками и доломитами, в нижней части комплекса неравномерно глинистыми. Мощность его изменяется от 366 м до 600 м. Максимальные мощности - 678 м характерны для восточных районов Мелекесской впадины. Несмотря на объединение карбонатных отложений среднего и верхнего карбона в один комплекс, значимость этого разреза в нефтегазоносности неодинакова. Встреченные нефтепроявления в основном приурочены к нижней каширско-подольской толще, включая и мячковские отложения. Наибольшее количество нефтепроявлений в Мелекесской впадине встречено в каширских отложениях, а на Вишенском

    поднятии получен приток нефти из мячковских отложений. Незначительные нефтепроявления были встречены в отложениях подольского горизонта и на Токмоковском своде.

    Остальная часть московских отложений на территории Ульяновской области отличается или очень низкой сингенетичной битуминозностью или высокой эпигенетичностью. В Ульяновской опорной скважине на Токмоковском своде в интервале 773,61-10663 м битуминозность известняков и доломитов достигает 1,25 %, в среднем составляет 0,19 %.

    В Мелекесской опорной скважине в Каширских и подольских известняках и доломитах встречен осмоленный битум среднего состава в количестве от 0,0012 до 0,019 % (среднее 0,05-0,07 %). В мячиковском горизонте в интервале 780,9-891,5 м наблюдаются лишь следы масляного битума среднего и восстановленного состава. В южной части Мелекесской впадины в московских отложениях отмечено повышенное содержание битума.

    В Теренгульской скважине в интервале 1052,09-1170,8 м содержание битума достигает 0,156 %. В целом московские карбонаты (включая верейские породы) к нефтематеринским не относятся, но имеют битуминологические признаки нефтеносности.

    В настоящее время геологоразведочные работы по поиску и разведке нефти и газа в Ульяновской области продолжаются.


    Остальная часть московских отложений на территории Ульяновской области отличается или очень низкой сингенетичной битуминозностью или высокой эпигенетичностью. В Ульяновской опорной скважине на Токмоковском своде в интервале 773,61-10663 м битуминозность известняков и доломитов достигает 1,25 %, в среднем составляет 0,19 %.

    В Мелекесской опорной скважине в Каширских и подольских известняках и доломитах встречен осмоленный битум среднего состава в количестве от 0,0012 до 0,019 % (среднее 0,05-0,07 %). В мячиковском горизонте в интервале 780,9-891,5 м наблюдаются лишь следы масляного битума среднего и восстановленного состава. В южной части Мелекесской впадины в московских отложениях отмечено повышенное содержание битума.

    В Теренгульской скважине в интервале 1052,09-1170,8 м содержание битума достигает 0,156 %. В целом московские карбонаты (включая верейские породы) к нефтематеринским не относятся, но имеют битуминологические признаки нефтеносности.

    В настоящее время геологоразведочные работы по поиску и разведке нефти и газа в Ульяновской области продолжаются.