Уфимские битуминозные песчаники Республики Татарстан: литолого-петрофизическая характеристика и история формирования

Объект исследования. Битуминозные песчаники шешминского горизонта уфимского яруса на территории Республики Татарстан.

Цель. Выявление связей литологических и петрофизических параметров для палеореконструкций условий формирования и переформирования месторождений природных битумов.

Методы исследования. Состав и внутренняя структура битуминозных песчаников изучены методами оптической микроскопии (петрографическое описание шлифов) и термогравиметрии (количественные параметры нефтенасыщенности и карбонатности), а также в ходе статистической обработки результатов гранулометрических и петрофизических анализов в программе STATISTICA 10.

Результаты. Исследованные песчаники относятся к граувакковой группе. Для них характерны косая слоистость перекрестного типа, мелкозернистая структура, сортировка зерен и незначительное содержание глинистых частиц. Статистический анализ гранулометрических и фильтрационно-емкостных параметров битуминозных песчаников выявил связи между отдельными фракциями и степенью битумонасыщенности. Кластерный и факторный анализы литолого-петрофизических данных позволили выделить интегральные показатели, которые можно использовать для восстановления палеофациальной обстановки шешминских песчаников. Термогравиметрический анализ позволил получить информацию по характеристике битумоидов и цементу вмещающих пород. Установлена важная роль долины р. Шешма в переформировании битумных залежей в неоген-четвертичное время под воздействием силы Кориолиса. Наличие содовых вод с высоким (более 1 г/л) содержанием гидрокарбонат-иона является гидрохимическим критерием поисков залежей природных битумов. Выполненное исследование дополняет существующие гипотезы образования шешминских битуминозных песчаников Южно-Татарского свода.

Выводы. На основе совместного анализа геологических данных, литологических и петрофизических параметров сделано предположение, что наиболее битумонасыщенная верхняя пачка песчаников создана эоловыми процессами.

1. Баженова О.К., Бурлин Ю.К., Соколов Б.А., Хаин В.Е. (2012) Геология и геохимия нефти и газа. М.: МГУ, 432 с.

2. Батурин В.П. (1947) Петрографический анализ геологического прошлого по терригенным компонентам. М.: Изд-во АН СССР, 339 с.

3. Игнатьев В.И. (1976) Формирование Волго-Уральской антеклизы в пермский период. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 256 с.

4. Каштанов С.Г., Булычев М.М. (1971) Условия залегания и гидрохимическая зональность подземных вод палеозоя северной части Мелекесского артезианского бассейна. Вопросы гидрогеологии и геотектоники. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 3-15.

5. Методические указания по дробному гранулометрическому анализу седиментационным способом (с применением гидравлического седиментатора ГС-1). (1989) (Под общ. ред. К.К. Гостинцева). Л.: ВНИГРИ, 191 с.

6. Муллакаев А.И., Хасанов Р.Р. (2019) Признаки эолового влияния на формирование прибрежно-морских песчаных отложений в пермское время (Татарстан, Россия). Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки, 161(1), 128-140. https://doi.org/10.26907/2542-064X.2019.1

7. Муслимов Р.Х., Романов Г.В., Каюкова Г.П. и др. (2012) Комплексное освоение тяжелых нефтей и природных битумов пермской системы Республики Татарстан. Казань: Фэн, 396 с.

8. Нургалиева Н.Г., Ихсанов Н.А., Нургалиев Д.К., Даутов А.Н. (2016) Фациальная характеристика шешминских битуминозных отложений. Нефт. хоз-во, (4), 72-75.

9. Сунгатуллин Р.Х. (2010а) Минеральные питьевые воды Республики Татарстан. Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки, 152(3), 223-237.

10. Сунгатуллин Р.Х. (2010б) Нефтяные месторождения и химические элементы в приповерхностных геосферах. Разведка и охрана недр, (2), 12-17.

11. Сунгатуллин Р.Х., Буров Б.В., Сунгатуллина Г.М. (2008) Геология Республики Татарстан. Казань: Изд-во КГУ, 72 с.

12. Успенский Б.В., Валеева И.Ф. (2008) Геология месторождений природных битумов Республики Татарстан. Казань: ПФ “Гарт”, 347 с.

13. Успенский Б.В., Вафин Р.Ф., Морозов В.П. (2016) Зависимость коллекторских свойств пород ашальчинской пачки от условий ее формирования. Нефт. хоз-во, 7, 69-71.

14. Форш Н.Н. (1955) Уфимская свита и казанский ярус. Л.: Гостоптехиздат, 156 с.

15. Хасанов Р.Р., Муллакаев А.И., Дусманов Е.Н. (2017) Состав песчаников в продуктивных горизонтах пермских битумных залежей Татарстана. Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки, 159(1), 164-173.

16. Хисамов Р.С., Гатиятуллин Р.С., Либерман В.Б. и др. (2006) Минерально-сырьевая база Республики Татарстан. Казань: Изд-во “Фэн” АН РТ, 320 с.

17. Хисамов Р.С., Шаргородский И.Е., Гатиятуллин Н.С. (2009) Нефтебитумоносность пермских отложений Южно-Татарского свода и Мелекесской впадины. Казань: Изд-во “Фэн” АН РТ, 431 с.

18. Шалин П.А. (1988) О природе палеогеоморфологических ловушек нефти и битумов в шешминском горизонте Южно-Татарского свода. Геология нефти и газа, (5), 35-38.

19. Швецов М.С. (1958) Петрография осадочных пород. М.: Гостоптехиздат, 416 с.

20. Эллерн С.С. (1980) Условия образования палеогеоморфологических ловушек нефти и газа в верхнепермских отложениях Волго-Уральской области. Тр. ВНИГНИ, 216. (Палеогеоморфологические методы в нефтяной геологии). М., 38-44.

21. Якуцени В.П., Петрова Ю.Э., Суханов А.А. (2009) Нетрадиционные ресурсы углеводородов – резерв для восполнения сырьевой базы нефти и газа России. Нефтегазов. геол. Теория и практика, 4(1), 1-14.

22. Dudyak R., Mullakaev A., Khasanov R. (2020) Reconstruction of facies conditions of the sedimentation of bitumenbearing sandstones according to granulometry data (Volga-Ural oil and gas province, Russian Federation). IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 516, 012001. https://doi.org/10.1088/1755-1315/516/1/012001

23. Mullakaev A.I., Khasanov R.R. (2019) Thermal properties of the bituminous sandy rocks of the Volga-Ural oil and gas province. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 282(1), 012024. https://doi.org/10.1088/1755-1315/282/1/012024

24. Trask P.D. (1932) Origin and Environment of Source Sediments. Houston (Texas): The Gulf Publishing Company, 323 p.