Гидрогеология Чикулаевского месторождения

Чикулаевское месторождение расположено на восточной окраине Восточно-Русского артезианского бассейна и принадлежит к восточной части Волго-Камского артезианского бассейна второго порядка. По условиям взаимосвязи водоносных комплексов с земной поверхностью в пределах месторождения выделяются два гидродинамических этажа: верхний и нижний, разделенные карбонатно-сульфатными отложениями иренского горизонта. Толщина флюидоупора изменяется от 40 до 122 м.

Верхний гидродинамический этаж объединяет зоны активного и затруднённого водообмена с земной поверхностью. В основном он сложен верхнепермскими и, частично, нижнепермскими отложениями. Нижний гидродинамический этаж, содержащий углеводородные залежи, характеризуется застойным режимом подземных вод.

ВЕРХНИЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ЭТАЖ.

Водоносный локально — слабоводоносный четвертичный аллювиальный горизонт. В долине р. Быстрый Танып и его притоков развиты грунтовые воды аллювиальных отложений. Уровень грунтовых вод определяется количеством атмосферных осадков. Воды горизонта эксплуатируются колодцами глубиной 3−11м.

Слабоводоносный локально-водоносный шешминский терригенный комплекс (P2ss). Водосодержащими породами комплекса являются песчаники, алевролиты и аргиллиты, мергели и известняки. Водоупорами служат глины и песчаники, нетрещиноватые разности пород. Дебит родников составляет 0,2−0,7 л/сек, дебит скважин — 0,8−4,4 л/сек. По химическому составу воды преимущественно гидрокарбонатно-кальциевые с минерализацией 0,3−0,5 г/л, но в пределах почти всего Чернушинского района, на землях которого расположено месторождение, возможно неглубокое залегание минерализованных вод. Это обусловлено, с одной стороны, загипсованностью пород нижней части шешминского водоносного комплекса, с другой — подъемом глубинных вод по трещинам в сводах поднятий Чернушинского вала. Здесь возможно увеличение концентраций сульфатов и общей минерализации вод. Пресные воды гидрокарбонатно-кальциевого состава распространены до глубин 50 — 60, реже 100 м. Они обладают хорошими питьевыми качествами и широко используются населением для водоснабжения.

НИЖНИЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ЭТАЖ.

Верхнекаменноугольно — нижнепермский водоносный комплекс карбонатных пород в районе месторождения изучен недостаточно. Перекрывающий его иренский горизонт кунгурского яруса, сложенный чередующимися ангидритовыми и карбонатными пачками пород, в западной части района является регионально выдержанным водоупором. При сравнительно неглубоком (45 — 192 м) залегании на Чикулаевском месторождении иренские отложения водоносны. Так, в процессе структурно — поискового бурения на соседней Тюйской площади водоносные горизонты встречены в верхней и нижней частях иренских отложений, соответствующих лунежской и неволинской пачкам. Воды сульфатно — кальциевого состава с минерализацией 1.7 — 4.3 г/л и содержанием сероводорода до 51 мг/л (скв. К-18).

Водосодержащие породы верхнекаменноугольно — нижнепермского водоносного комплекса вскрываются большим количеством разведочных и эксплуатационных скважин на глубинах 180 — 270 м. Водопритоки различной интенсивности отмечались из верхней и нижней частей филипповских и из прикровельной части артинских отложений. Практически все скважины самоизливали сероводородной водой.

Судя по региональным закономерностям, нижнепермские отложения насыщены водами сульфатно-кальциевого и хлоридно-сульфатно-натриевого состава с минерализацией от 3 до 10 г/л. Содержание сероводорода в них достигает 285 мг/л. В небольших количествах присутствуют микрокомпоненты, в мг/л: бром 38, йод 1.5, бор 22, аммоний 16.

Московский водоносный комплекс терригенно — карбонатных пород включает в себя мячковские, подольские, каширские и верейские отложения. Покрышкой комплекса служат нижнемячковские микрозернистые и верхнеподольские плотные известняки и доломиты. Это подтверждается гидродинамическими испытаниями подольско — мячковских отложений, 80% которых представлены «сухими» объектами.

Водосодержащие проницаемые пласты выделяются, в основном, в каширском и верейском горизонтах. Они составляют 57% от общего количества объектов гидродинамических исследований отложений этих горизонтов.

В породах комплекса распространены поровый и трещинно-поровый типы коллекторов. Водоносные породы верейских отложений (пласт В3В4) залегают ниже абсолютной отметки минус 798 м. Их коллекторские и фильтрационные свойства весьма неоднородны.

Подземные воды представлены рассолами хлоркальциевого типа. Коэффициент метаморфизации (отношение rNa/rCl) вод изменяется от 0.63 до 0.78, коэффициент сульфатности — от 0.10 до 0.82. Воды, в основном, полностью насыщены сульфатами кальция.

По концентрации микрокомпонентов воды относятся к категории промышленных бромных и йодно-бромных. Сероводород обнаружен в подземных водах верейских и мячковских отложений в количестве от 15 — 378 до 1177 мг/л.

Комплекс представлен гранулярно — обломочными, палеокарстовыми и субэндогенными подтипами геофильтрационных сред карстового типа. Эффективная часть разреза башкирских отложений, в основном, представлена пористой средой фильтрации, окско — серпуховских — трещинно-каверновой.

Водонасыщенные породы башкирских отложений залегают ниже абсолютных отметок минус 821- 825 м. Их пористость и проницаемость, определённые по анализу керна и по геофизическим данным, отличаются большой изменчивостью.

Подземные воды окско — серпуховско — башкирского водоносного комплекса — опреснённые рассолы хлоркальциевого типа с минерализацией до 160 г/л. По сравнению со смежными комплексами они характеризуются меньшим коэффициентом метаморфизации (0.86 — 0.87) и большим коэффициентом сульфатности (>1). Воды полностью насыщены сульфатами. В них присутствует сероводород в количестве от 66 до 104 мг/л. Содержание микрокомпонентов понижено.

Нижне — средневизейский водоносный комплекс представлен преимущественно терригенными породами кожимского надгоризонта и тульского горизонта визейского яруса. Региональным флюидоупором комплекса являются глинистые известняки верхней части тульского горизонта. Толщина флюидоупора на большей части месторождения не превышает 5 м.

Для комплекса характерна ритмичность осадконакопления, проявляющаяся в закономерной смене песчаных пластов алевролитовыми и аргиллитовыми. Его эффективная часть представлена седиментационно-гранулярным и седиментационно-трещинным типами геофильтрационных сред. В основном здесь распространены поровые коллекторы.

Подземные воды комплекса — высокометаморфизованные (0.69 — 0.73) рассолы хлоркальциевого типа. Им свойственна низкая сульфатность, коэффициент сульфатности вод изменяется в диапазоне от 0.004 до 0.12. Дефицит сульфатного насыщения достигает 96%.

Воды являются промышленными йодно-бромными. Присутствие сероводорода не характерно. В небольших количествах он обнаружен в водах тульских отложений.

Верхнедевонско — турнейский водоносный комплекс охватывает карбонатную часть разреза, включая саргаевские отложения. Перекрывающий флюидоупор представлен плотными неяснослоистыми, часто глинистыми турнейскими известняками и аргиллитами кожимского надгоризонта. Его толщина изменяется от 4 — до 15 м.

Комплекс отличается большой литофациальной неоднородностью. В его разрезе развит карстовый тип геофильтрационной среды. Эффективная часть комплекса представлена палеокарстовым и гранулярно-обломочным подтипами, неэффективная — субэндогенным.

Средне — верхнедевонский водоносный комплекс состоит из преимущественно терригенных отложений тиманского и пашийского горизонтов нижнефранского подъяруса и живетского и эйфельского ярусов.

Терригенная часть тиманского горизонта рассматривается как региональный перекрывающий флюидоупор комплекса. Он представлен существенно глинистыми породами, среди которых локально встречаются пласты песчаников (пласт Д0) и прослои нижнеи среднетиманских известняков и алевролитов. На исследуемой площади толщина покрышки изменяется от 7 до 17 м.

Источником хозяйственно — питьевого водоснабжения нефтепромысловых объектов являются подземные воды четвертичных, шешминских отложений.

В настоящее время состав попутных вод сильно изменён по сравнению с первоначальным составом пластовых вод. Судя по результатам химических анализов, в настоящее время содержание промышленно ценных компонентов в пробах вод, отобранных из промысловых сооружений (ДНС, УПН и УСУ), в основном ниже промышленных концентраций: йода в пробах в среднем 5.71 мг/л, стронция — 240.25 мг/л, цезия — 2.75 мг/л, калия — 881.25 мг/л. Бор, рубидий, литий промышленных концентраций не достигли и в пластовых водах.

Таким образом, несмотря на большие объёмы попутно добываемых вод, они неперспективны по содержанию промышленно ценных компонентов и Чикулаевское месторождение не может быть рекомендовано для их промышленной эксплуатации.