ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - часть 3

 

  Главная      Учебники - Разные     ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - 1970 год

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4   ..

 

 

ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - часть 3

 

 

воды. Выделение газа легче наблюдать в болотах, когда он в виде пузырей выходит из

воды. В сухих пустынных районах газопроявления  на поверхности  далеко не всегда

удается распознать.

Поверхностные   нефтепроявления   могут   быть   очень   крупными   по   размеру.

Некоторые   скопления   нефти   и   асфальта,   такие,   например,   какие   известны   в  южной

Калифорнии,   Венесуэле,   Тринидаде   и   в   районе   Баку   в  СССР,   занимают   площади   в

сотни   и   даже   тысячи   акров   и   представляют   собой,   должно   быть,   остатки   крупных

залежей   нефти.   Нафтиды   в   подобных   скоплениях   обычно   представлены   вязкими   и

полутвердыми   мальтами   и   (или)   асфальтами,   но   они   могут   становиться   жидкими   и

приобретать текучесть при нагревании во время суточных или сезонных повышений

температуры.   Землетрясения   также   могут   вызывать   усиленное   истечение   нефти.

Крупные   поверхностные   скопления   иногда   образованы   почти   чистыми   нефтью,

асфальтом или полутвердыми битумами,  но часто  к ним примешиваются  различные

количества песка, глины, обломки древесины, листья, торф, кости животных и другие

предметы.

Многие из сравнительно крупных скоплений нафтидов на поверхности имеют

определенное экономическое значение. Одним из самых крупных и, пожалуй, наиболее

известных  из подобных скоплений является асфальтовое озеро на юго-западе острова

Тринидад,   вблизи   побережья   залива   Пария   [2].   Оно   заполняет   почти   круглую

депрессию в рельефе и имеет около 2000 футов в диаметре и более 135 футов глубины в

центральной части. Под озером располагается пологий структурный купол, содержащий

тяжелую нефть в плиоценовых и верхнемиоценовых слоях. Вблизи центра депрессии

ведется  добыча асфальта. Отбираемый асфальт пополняется  поднимающимися  снизу

массами, так что в озере наблюдается медленное течение от центра к его берегам. С

асфальтом связано некоторое количество газа, который в виде пузырей проходит сквозь

воду,   скапливающуюся   в   небольших   углублениях   поверхности.   Многие   из   этих

углублений представляют собой мелкие синклинали между складками на поверхности

асфальта,   затвердевшего   в   результате   воздействия   воздуха.   Присутствие   газа

обусловливает пористость и ячеистую структуру асфальта. Полагают, что за все время

эксплуатации из озера будет добыто свыше 25 млн. т асфальта; к настоящему времени

более   половины   этого   количества   уже   извлечено.   Состав   получаемой   продукции

удивительно постоянен; кроме асфальта, в нее входят газ, вода, песок и глина.

На  Тринидаде  встречаются  и  многочисленные  другие  скопления   нафтидов  на

поверхности [3], но они обычно настолько загрязнены обломочным материалом, что не

имеют   промышленного   значения.   Особенно   примечателен   в   этом   отношении

заповедник Тринити-Форест, где выходы асфальта на поверхность протягиваются на

много миль [4].

Неподалеку   от   Тринидада,   в   восточной   Венесуэле,   расположено   еще   одно

большое   асфальтовое   озеро  -  Бермудес.   Это   одно   из   крупнейших   на   земном   шаре

месторождений чистого асфальта, открытых до настоящего времени [5]. Оно занимает

площадь свыше 1100 акров и содержит жидкий асфальт до глубины 20 футов; средняя

его   глубина   5   футов.   Асфальт   поступает   из   источников   и   остается   мягким   и

полужидким   (мальта)   под   твердой   коркой,   покрывающей   его   сверху.   Поскольку

месторождение   не   разрабатывается   уже   в   течение   многих   лет,   оно   покрыто   сверху

растительным покровом и отдельными озерцами воды.

Многочисленные выходы асфальта (tar  and  asphalt), многие из которых весьма

крупные, встречаются в пределах Береговых хребтов, на расстоянии 140 миль от Лос-

Анджелеса до Коалинги. Вероятно, наиболее значительные из этих выходов известны в

районе   долина   Охай  -  Салфер-Маунтин,   где   они   были   давно   изучены   профессором

Йельского колледжа Б. Силлимоном. В 1864 г., во время посещения Калифорнии, он так

описал выходы на ранчо Охай: «Нефть пробивается на поверхность в любом возможном

месте и уносится реками на многие мили» [6].

Одни   из   самых   известных   на   земном   шаре   нефтегазопроявлений  -  это

многочисленные   выходы   углеводородов   на   Среднем   Востоке.   Они   представлены

выходами   нефти   и   газа,   асфальтовыми   озерами,   залежами   битума   и   скоплениями

асфальта, плавающими на поверхности моря. Наиболее значительные из них наряду с

нефтяными   месторождениями   показаны   на   фиг.   2-2.   Эти   выходы   углеводородов

упоминаются во многих древнейших письменных документах. Начиная с самых ранних

известных   нам   этапов   истории   и   до   настоящего   времени   нафтиды   имели   огромное

значение  в жизни  народов, заселявших  эти районы. Из многих старинных описаний

выходов   нафтидов   [7]   только   некоторые,   представляющие   собой   наиболее   яркие

примеры их, упоминаются в этой работе.

Пожалуй, наиболее знаменит выход углеводородов в Хите [8], Ирак (см. фиг. 2-

2). Задолго до начала нашей эры из него, как и из многих других известных в древности

выходов,   добывались   битумы.   Разработки   битума,   производившиеся   из-за   его

считавшихся   целебными   свойств   [9],   играли   большую   роль   в   жизни   местного

населения.

Одна   из   основных   продуктивных   формаций   крупнейших   нефтяных

месторождений Ирана  - известняки Асмари (нижний миоцен и верхний олигоцен). На

северо-востоке, где они обнажаются вдоль предгорий, отмечается множество выходов

нефти   и   газа,   приуроченных   либо   непосредственно   к   известнякам,   либо   к   тесно

связанным с ними отложениям [10]. Крупные нефте- и газопроявления обнаружены на

поверхности над нефтяными месторождениями Кайяра, Киркук, Нефтхане, Нефтшах и

Масджеде-Солейман.

Много упоминаний о битумах (нафтидах) встречается в Ветхом завете. «Долина

Сиддон была покрыта ямами с черной слизистой смолой», т.е. асфальтом (Книга Бытия,

14:   10).   Строители   Вавилона   использовали   «нефть   из   кремнистой   породы»

(Второзаконие, 32: 13). Когда Моисею было три месяца и его мать «не могла больше

прятать его, она сплела для него корзину из камыша, обмазала ее илом и смолой (pitch)

и положила в нее ребенка» (Исход. 2: 3). Одно время Мертвое море, в окрестностях

которого обнажается много пропитанных битумом песчаников и известны выходы и

скопления   битумов,   называлось   «Асфальтовым   озером»   [11].   И   сейчас   еще   находят

плавающие в его водах куски асфальта, но источник их неизвестен.

Издавна   известны   также   многочисленные   выходы   нафтидов   в   районах,

окружающих Кавказские горы, особенно на Апшеронском полуострове [12]. Ряд этих

проявлений   связан   с   грязевыми   вулканами   (см.   стр.   33-35:   глава   2,   фиг.   2-5,  А.Ф.).

Марко   Поло  в  конце  XIII  в.   писал   об   одном   из   выходов  нефти   в  районе   Баку,   где

существует фонтан, из которого нефть бьет в столь большом количестве, что за один

раз здесь можно было бы нагрузить ею сотню судов [13]. Один из выходов газа вблизи

Баку,   известный   под   названием   «неугасимых   огней»,   ежегодно   посещало   тысячи

огнепоклонников, многие из которых прибывали издалека [14].

В ряде мест на земном шаре известны нафтидопроявления в море, где нефть и газ

поднимаются   со   дна.   Наиболее   известны   среди   них   выходы   около   Санта-Барбара   в

Калифорнии [15], у южных, восточных и западных берегов Тринидада, в заливе Консетс

Фиг. 2-2. Карта распространения нефтяных залежей, а также некоторых широко

известных нефте- и газопроявлении на Среднем Востоке. 

1  -  города;  2  -  нафтидопроявления;  3  -  нефтяные месторождения;  4  -  газовые

месторождения.

на острове Барбадос [16]; недалеко от полуострова Юкатана в Мексиканском заливе;

юго-восточнее Анкона в Эквадоре [17], где смешанная с нефтью пена приносится со

стороны   океана,   а   также   в   Каспийском   море   близ   Апшеронского   полуострова.

Подобные нафтидопроявления на морском дне, вероятно, связаны, как и проявления на

суше, с зонами трещиноватости, ведущими к погребенным залежам.

Грязевые   вулканы   и   грязевые   потоки.   Большинство   грязевых   вулканов

представляют   собой   выбросы   газа,   находящегося   под   большим   давлением   и

выносящего   с   собой   воду,   грязь,   песок,   обломки   горных   пород   и   изредка   нефть.

Грязевые   вулканы,   как   правило,   приурочены   к   регионам,   где   в   разрезе   развиты

некомпетентные   толщи   мягких   глинистых   пород,   галечники,   отложения   подводных

оползней, глины, пески и неконсолидированные осадки, т.е. породы, характерные для

молодых, например третичных, отложений.

На поверхности грязевые вулканы выражены в виде грязевых конусов, имеющих

кратеры, через которые периодически или непрерывно выбрасывается газ. Отдельные

консуы или группы конусов могут занимать территорию в несколько квадратных миль,

высота их может достигать более чем 1000 футов, хотя гораздо чаще она измеряется

десятками   или  сотнями  футов.  Однако   некоторые  грязевые   вулканы  встречаются  на

поверхности   в   виде   депрессий   в   рельефе   или   как   ровные   участки   земли,   усеянные

эрратическими обломками пород, вынесенными из недр. Грязевые вулканы этого типа

распространены обычно в районах, для которых характерны сильные ливневые дожди,

или на морских побережьях, где приливы и волны размывают мягкие породы конусов с

такой   же   скоростью,   с   какой   они   выбрасываются   из   недр   Земли.   При   этом   на

поверхности   остаются   эрратические   гальки   и   валуны   [правильнее   говорить   об

обломках],   часто   очень   крупные,   которые   были   вынесены   с   глубины   грязевыми

потоками.   Иногда   эрратические   валуны   покрывают   погребенные   поверхности

несогласия и устанавливаются здесь при бурении скважин. Возможно, эти отложения

представляют собой образования древних грязевых вулканов или грязевых потоков, но

могут   быть   также   и   остатками   погребенных   подводных   оползней,   таких   же,   какие,

видимо, образуют современные грязевые потоки. Если не учитывать их эрратическое

происхождение,   можно   допустить   крупные   ошибки   при   изучении   стратиграфии   и

геологической истории района.

С   грязевыми   вулканами   часто   связаны   грязевые   потоки   и   брекчии,   сопро-

вождаемые иногда небольшими выделениями газа. Эти потоки образуются в результате

поступления   материала   через   разрывы   и   трещины   или   выжимания   его   вдоль

поверхностей напластования и разломов при формировании диапировых складок (см.

также стр. 235-238: фиг. 6-9 – 6-13, А.Ф.). Сходство во внешних проявлениях грязевых

вулканов   и   грязевых   потоков   (сопочных   брекчий)   с   настоящими   вулканическими

извержениями побудило Куглера [18] применить для этого явления термин «осадочный

вулканизм».  Покровы  вязкой  грязи,  часто  связанные  с экструзивными  выделениями,

время от времени резко прорываются, когда давление скапливающегося под ними газа

становится достаточно высоким.

Многие грязевые вулканы, особенно более крупные из них, образуются в местах

развития антиклиналей, тектонических разрывов или диапировых складок. Чаще всего

грязевые   вулканы   возникают   над   антиклинальными   структурами,   в   верхней   части

разреза   которых   залегает   мощная   пачка   плотных   глин.   При   сухой   погоде   глины

обезвоживаются   и   растрескиваются;   если   трещины   проникают   достаточно   глубоко,

через них начинает выделяться небольшое количество газа. Однажды образовавшись,

такой канал остается открытым благодаря постоянному проникновению через него газа.

По мере того как газ поднимается из недр, он смешивается с глиной и пластовой водой.

В   результате   образуется   грязь,   изливающаяся   на   поверхность   непрерывно   или

спорадически,   что   зависит  от  величины  местного  давления,  имеющегося   количества

газа, воды и грязи, а также от размера и формы проводящего канала. Грязевые вулканы

наиболее   активны   после   длительных   периодов   засухи,   поскольку   в   эти   периоды

трещины усыхания расширяются и проникают на большую глубину [19].

Так   же  как   и  при   настоящих   вулканических   извержениях,  на   склонах   конуса

грязевого   вулкана   могут   образовываться   дополнительные   жерла,  через   которые

выбрасывается   грязь.   Это   происходит   тогда,   когда   основное   жерло   оказывается

перекрытым в результате заполнения его породой или когда сам вулканический конус

становится   чрезмерно   большим.   Извержения   некоторых   грязевых   вулканов,

выбрасывающих   большие   количества   газа   и   грязи,   бывают   очень   эффектны   [20].

Вулканический   конус   может   частично   образовываться   брекчиями,   отдельными

обломками   и   целыми   блоками   пород,   смешанными   с   массой   грязи.   Брекчия   и

эрратические блоки, встречающиеся в некоторых грязевых потоках, по-видимому, были

оторваны от стенок жерла

Фиг. 2-3. Карта  распространения  нефтяных  месторождений,  а  также  грязевых

потоков и грязевых вулканов на Ашперонском полуострове СССР (см. также фиг. 2-2).

1 - постолигоценовые отложения; 2 - нефтяные месторождения; 3 - разведочные

площади;  4 - олигоценовые и более древние отложения;  5 - грязевые вулканы; 6 - оси
антиклиналей.

при   движении   газа   и   грязи   к   поверхности.   Однако   вероятнее,   что   они   выносятся   с

небольших   глубин,   а   источником   их   является   так   называемый   «дикий   флиш»  -

погребенные пласты, сложенные отложениями древних подводных оползней, такими,

как   эрратические   гальки   и   валуны,   погруженные   в   илистый   материал   (Н.G. Kugler,

устное сообщение)¹. Такие породы при смачивании и насыщении их газом становятся

некомпетентными и без труда выжимаются при образовании складок [чего ни в коем

случае нельзя сказать о диком флише]. Поднимающиеся газ и вода легко захватывают

мягкий илистый материал вместе с перемешанными с ним эрратическими гальками и

валунами и несут его к поверхности земли, где он извергается в виде грязевого потока.

Грязевые   вулканы   и   грязевые   потоки,   несущие   брекчии,   интересуют   геолога-

нефтяника главным образом потому, что они указывают на присутствие газа в недрах.

¹В данном случае можно было бы говорить разве только о сходстве некоторых типов

сопочной брекчии с диким флишем (в составе которого часто играют большую роль подводно-
оползневые   п   обвальные   образования),   но   не   о   самом   диком   флише,   так   как   дикий   флиш
образуется в особых условиях  

-

  на склоне  Кордильеры,  протягивающейся вдоль флишевого

трога. 

-

 Прим. ред.

Развитие   таких   явлений   в регионе  заставляет  геолога  быть  крайне   осторожным  при

стратиграфической   интерпретации   погребенных   толщ,   сложенных   необычными

породами   и   содержащих   аномальные   количества   органических   остатков,   поскольку

может оказаться, что эти породы и органические остатки принадлежат эрратическим

обломкам, заключенным в древних грязевых потоках. Подобные обломки указывают на

присутствие   вблизи   поверхности   земли   погребенных   подводно-оползневых

образований.   Такие   примечательные   объекты,   как   грязевые   вулканы,   вряд   ли   могут

долго   оставаться   незамеченными,   поэтому   вероятность   открытия   новых   районов

грязевых вулканов и грязевых потоков очень невелика. Однако, несомненно, еще будут

обнаружены новые потоки в уже известных регионах грязевого вулканизма.

Одними   из   крупнейших   и   наиболее   эффектных   грязевых   вулканов   земного   шара

являются вулканы, известные в районе Баку на Апшеронском полуострове (см. фиг. 2-3). Они

неоднократно   описывались   многими   авторами   [21].   Грязевые   вулканы   здесь,   как   правило,

связаны с диапировыми складками в мягких третичных отложениях. Местами грязь, смешанная

с брекчией, не содержит газа и медленно вытекает из трещин в породах, подобно зубной пасте,

выдавливаемой из тюбика. Сопки некоторых грязевых вулканов, таких, как Таурагай,

Фиг. 2-4. Разрез месторождения Биби-Эйбат в районе Баку, Азербайджан, СССР

(расположение   месторождения   см.   на   фиг.   2-3).   (Труды  XVII  Международного
геологического конгресса, 4, стр. 129, фиг. 12, М., 1940.)

Верхняя   часть   месторождения   прорвана   древним   грязевым   вулканом

(заштрихован). Это одно из многочисленных многопластовых месторождений района
Баку.   Структура   представляет   собой   крупную   вытянутую   складку,   разорванную
небольшими   тектоническими   нарушениями.   Залежи   нефти   показаны   черным.  ПН  -
подкирмакинская   свита;  НКГ  -  надкирмакинская   глина;  НКП  -  надкирмакинский
песчаник.

Кяниза-Даг и Калмас, воздымаются на высоту до 1200 футов (400 м) над уровнем Каспийского

моря.  В этом  регионе  обнаружено  и  множество  других,  менее  крупных грязевых  сопок.  Во

время   извержений   в   атмосферу   часто   выбрасывается   огромное   количество   газа;   когда   газ

воспламеняется, зрелище извержения бывает чрезвычайно эффектным. Во время извержения

вулкана Отман-Бояз-Даг в 1922 г. столб дыма от горящего газа поднимался на высоту 14  км.

Пламя пожара при извержении вулкана Таурагай было видно на расстоянии до 700  км.  Жар

горящего газа спекает и сплавляет глины и грязь, превращая их в черный пористый шлак и

порцелланиты. При бурении в этом регионе часто вскрываются внутриформационные брекчии,

которые, возможно, представляют собой образования древних грязевых потоков или подводных

оползней; эти брекчии обычно сильно

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4   ..