Разведка нефти

Введение.

 

Нефть —  это сложная система упорядоченной  и устойчивой в природных условиях смеси углеводородов различных  классов, используемой как ценнейшее  минеральное сырье не только для  выработки горючих энергетических материалов, но и продуктов, служащих сырьем для удовлетворения стремительно возрастающих нужд развитая нефтехимического синтеза.

Нефть в  современных условиях — одна из острых и волнующих человечество проблем. О нефти много пишут  и говорят как об одном из природных  минералов, без которого не может  нормально функционировать и  развиваться любая современная  цивилизация, об уникальных особенностях, выделяющих ее среди других веществ, созданных природой, о ее роли в  политике международных отношений  государств мира, о прогнозных запасах  ее в земной коре и возможных сроках окончательного их истощения и т. д.

Нефть —  это действительно одно из значительных и вместе с тем во многом еще  загадочных творений природы, обладающих огромнейшим энергетическим потенциалом, наделенных неограниченными возможностями  физико-химических превращений.

Наше представление  о нефти сложилось прежде всего как о горючем веществе, в процессе сгорания которого происходит выделение энергии, и потому ее относят к классу «горючих ископаемых» и часто именуют просто горючим. Однако современные достижения науки и практики в вопросах использования нефти ставят такое понятие о нефти в разряд одностороннего, относящегося к недавно минувшему времени.

В изучении самой нефти и в раскрытии  ее богатейших свойств наука шагнула  далеко вперед. Вместе с тем нефть  является одним -из редких видов природных минералов, познание происхождения которых долгое время основывалось на большом количестве гипотетических представлений.

Несмотря  на то, что в этой области много сделано наукой, однако до сих пор остается дискуссионным вопрос о происхождении веществ, послуживших исходным началом для образования углеводородов нефти. Спорным также представляется механизм и условия превращения исходного вещества в углеводороды нефти. До конца неразгаданной тайной являются и причины образования огромных скоплений нефти в определенных местах и толщах пород на различных глубинах земной коры.

Установлено, что на всех континентах планеты, где обнаружена нефть, на протяжении всей геологической истории формирования земной коры в различные эпохи  происходили нефте-образовательные процессы, при этом нефть, в какой бы части планеты она ни находилась, природой наделялась всегда одними и теми же 'коренными физико-химическими свойствами, составом и структурой. Многие нефти имеют отличия в концентрации отдельных углеводородов (метанового, нафтенового, ароматического гомологического ряда), в содержании тех или иных фракций (бензиновых, керосиновых, дизельных, масляных и др.), некоторые отличия в удельном весе, вязкости, количестве механических примесей и солей, в цвете и оттенках, но при всем этом они всегда остаются в своей основе сводными между собой.

 

1. 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 30-х годов прошлого столетия. Большое значение для получения материалов о геологии осадочного чехла имело бурение. Только на территории РТ пробурено 25 тысяч 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.

Удельный  вес большинства нефти Советского Союза и мира ограничен пределами 0,8—0,95. В природе редкое исключение составляют нефти, удельный вес которых  находился бы за пределами указанных  величин. Удельный вес всех основных нефти Татарии, добываемых из девонских, каменноугольных и других систем палеозойской эры, не выходит за указанные  пределы. Близки к верхнему пределу  значение удельного веса нефти некоторых  месторождений, залегающих на небольших  глубинах в пермских отложениях в  Нурлатском и других районах Татарской АССР.

Фонтан  девонской нефти с суточным дебитом 120 т, полученный в скважине Ромашкино в 1948 г., положил начало исключительно успешному периоду интенсивной разведки недр Татарстана. Широко развернутые геологоразведочные работы вскоре выдвинули республику в число наиболее богатых нефтью районов Волго-Уральской провинции.

К настоящему времени в палеозойских отложениях установлена промышленная нефтеносность 26 стратиграфических горизонтов, открыто  свыше 150 нефтяных месторождений, включающих более 2800 залежей. За время разработки месторождений добыто 3 млрд т нефти и свыше 90 млрд попутного газа.

В период ускоренного промышленного освоения нефтяных месторождений успешное применение получили поэтапная разведка залежей  и новая методика дорэзведки крупных и небольших месторождений, основанная на активном использовании данных промысловой геофизики, сейсморазведки и структурного бурения. Предложенный комплекс методических приемов ускорил темпы подготовки нефтяных месторождений к разработке, сократил затраты на доразведку, повысил эффективность эксплуатационного бурения не только в Татарстане, но и в последующем освоении месторождений Западной Сибири.

Анализ  истории открытий и практики геологоразведочных работ показывает, что решающее значение в создании мощной нефтяной базы на территории Татарстана принадлежит  двум факторам: богатству недр и  применению новой нетрадиционной методики поисков, разведки и до разведки нефтяных месторождений.

Если обратиться к истории поисков и разведки нефти на территории Татарстана и  сравнить ее накопленный нефтяной потенциал  с разведанными запасами соседних областей Волго-Уральской провинции, то станет очевидным, что по этому показателю республика занимает первое место. Общие  ресурсы углеводородов (нефть, природные  битумы) в ее недрах соизмеримы с  суммарными запасами других нефтяных регионов Волго- Уральской провинции вместе взятых. Столь высокая концентрация нефти на сравнительно ограниченной площади объясняется открытием гигантского по размерам Ромашкинского месторождения, ряда других крупных месторождений в девонских отложениях (Ново-Елховское, Бавлинское, Первомайское, Бондюжское), а также высокой плотностью размещения средних и мелких залежей нефти и битумов, выявленных в каменноугольных и пермских продуктивных комплексах на окр\жающих крупные месторождения территориях.

Однако  успех геологоразведочных работ  на нефть определялся не только геологическими причинами, но и правильным решением теоретических, методических и технических  вопросов, связанных с разработкой  методики работ и обоснованием научных  основ поисков полезных ископаемых. Поэтому в истории геологического изучения Урало-Поволжья и его составной части — территории Татарстана отмечено несколько этапов, последовательно раскрывающих развитие нефтепоисковых исследований, их эффективность и конечные геологические результаты.

Официальные сведения о наличии признаков  нефти в Поволжье появились в 1703 г., когда в первом номере газеты «Ведомости» было напечатано следующее  сообщение: «Из Казани пишут. На реке Соку нашли много нефти...». С тех  пор эта информация и указанная  дата стали точкой отсчета истории изучения нефтеносности территории Поволжья. С самого начала исследований и до открытия промышленной нефти в пермских (1929 г.), каменноугольных (1934 г.) и девонских (1944 г.) отложениях усилия многих поколений ученых, геологов и практиков нефтяного дела были направлены в основном на изучение поверхностных нефтепроявлений. Накопленная в этот период геологическая информация открыла широкие перспективы ускоренного освоения нефтяных богатств Волго-Камского края.

 

2. Этапы  разведки нефти

 

История поисков и разведки нефти на территории республики тесно связана с развитием  нефтепоисковых работ в районах  Поволжья, и ее можно условно разделить  на четыре этапа.

Первый  этап (1703-1929 гг.) был наиболее длительным. Для него характерны: изучение поверхностных проявлений нефти, первый опыт ее добычи на естественных обнажениях битуминозных пород и попытки найти промышленную нефть в пермских отложениях.

В конце XVIII и 30-х годах XIX столетий впервые описаны  выходы асфальтовых пород на Самарской  Луке, на реке Кармалке, в бассейнах рек Сока и Шешмы, у села Сюкеево на реке Волга и в других местах (Г.Шобер, П.Рычков, И.Лепехин, П.Паллас, Н.Широкшин, А.Гурьев).

Большой глубиной и научным подходом отличались исследования А.Р.Гернгроса-2-го (1836) и  Г.Д. Романовского (1864), которые пришли к выводу о вторичности поверхностных  скоплений асфальта (битумов) и возможной  генетической связи пермских битумов  с нефтью более глубокозалегающих  каменноугольных и девонских  отложений. Несколько позже эти  взгляды подтверждены А.А.Штукенбергом (1877) и выдающимся русским геологом А.П.Павловым (1887).

Таким образом, в рассматриваемый период истории  пермские битумы приобрели уже важное поисковое значение, но относительно их происхождения высказывались  две противоположные точки зрения, имевшие решающее значение в оценке глубинной нефтеносности.

В 60-е и 70-е годы прошлого века пробурено  несколько мелких нефтепоисковых скважин (Малакиенко, Шандор и др. расположенных на востоке республики вблизи селений Нижняя Кармалка, Шугурово и Сарабикулово.

В первом и втором десятилетиях XX века ученые продолжали дискуссию о происхождении  поверхностных нефтебитумопроявлений и перспективах разведки нефти в глубинных, горизонтах палеозоя. Как и в прошлом, состояние этой проблемы характеризовалось наличием двух крайних точек зрения.

После революции, в 1918 году, в район Сюкеево, с целью оценки имеющихся там признаков нефти и изучения возможностей открытия залежей промышленного значения, направлялась специальная теологическая партия под руководством Н.Н.Тихоновича. В Сокско-Шешминский район в тех же целях в 1919 году командирован известный теолог К.П.Калицкий, придававший универсальное значение гипотезе первичного залегания нефти. Исходя из таких представлений, К.П.Калицкий рассматривал залежи битумов в пермских породах как свидетельство полного разрушения некогда существовавших нефтяных месторождений и считал возможным заложить скважины только в районе Сюкеево, подальше от выходов насыщенных битумом слоев, полагая, что в более погруженных частях тех же пластов возможно присутствие жидкой нефти. Таким образом, практические рекомендации К.П.Калицкого (1920) заключались в том, чтобы производить разведку пермских отложений, так как наличие нефти в более древних слоях им по теоретическим соображениям отрицалось.

Совершенно  к однозначному, но противоположному заключению пришел И.М. Губкин, посетивший районы Сюкеево и Шешмы в 1919 году. С позиций антиклинальной теории распределения нефтяных залежей И.М. Губкин рассматривал широко развитые в Поволжье поверхностные нефтепроявления как прямое свидетельство наличия нефтяных залежей в недрах, а не как остатки некогда существовавших месторождений.

Второй  этап истории исследований (1930-1943 гг.) ознаменовался становлением в Татарстане теоретической основы методики геологоразведочных работ, поисками нефти в пермских слоях и открытием промышленной нефтеносности в каменноугольных отложениях. Перспективы разведки нефти в девонских пластах высоко оценивались с самого начала освоения Волго-Уральских районов. Проходка большинства скважин, начатых бурением в Приуралье и в Поволжье в 1929-1931 гг., ставила задачу пройти не только всю толщу пермских и каменноугольных пород, но и углубиться в отложения девонской системы.

На территории Татарстана исследования с нефтепоисковыми  целями, ориентирующимися на изучение тектонических условий залегания  перспективных слоев, начаты в 1930 году.

Огромное  значение в развитии поисков нефти  имело также широкое применение нового вида исследований - метода геолого-структурного картирования, направленного на выявление  антиклинальных форм по верхнепермским опорным слоям. Впервые инструментальную структурную съемку начал проводить трест "Востокнефть" по методу, разработанному К.Р.Чепиковым. С 1939 года в эту работу включился "Татгеолтрест", который осуществлял исследования в центральных, западных и восточных районах республики. Результаты съемочных работ оказались исключительно успешными.

Первым  объектом для такого рода съемок стал обширный район на юго-востоке Татарстана, расположенный в верховьях рек  Шешма, Зай и Б.Черемшан. В результате изучения этой теории в 1933 году геологами треста "Востокнефть" В.М.Бутровым, М.Ф.Мартьевым и В.И.Монякиным составлена первая структурно- геологическая карта Ромашкинской площади, на которой в районе села Шугурово оконтурено крупное антиклинальное поднятие.

Основную  роль в подготовке первоочередных нефтепоисковых площадей сыграли съемки, проведённые  под руководством Е.И.Тихвинской на Ромашкинской и Бавлинской площадях (1933-1934 гг.), В.М.Бутровым и Г.М.Жузе на Шугуровской и Ромашкинской площадях (1933-1939 гг.) и А.М.Мельниковым на Кичуйской, Кудашевской площадях (1935-1936 гг.).

К концу 40-х  годов структурно-геологической  съемкой была покрыта почти вся  территория Татарстана. Результаты съемочных  работ оказались исключительно  успешными. Совместными усилиями различных  организаций выявлено свыше 100 положительных  структур по верхнепермским, главным  образом казанским отложениям, которые  стали благоприятными объектами  последующих геологоразведочных работ. Многие выявленные структуры имели  линейное расположение, образуя четко  выраженные валообразные зоны. Наиболее крупная тектоническая полоса наивысшего залегания верхнепермских отложений  на юго- востоке Татарстана получила название Сокско-Шешминского вала.