ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - часть 6

 

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

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  4  5  6  7   ..

 

 

ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - часть 6

 

 

развивается жестокая конкуренция. Она стимулирует развитие новых идей и методов,

которые способствуют росту добычи и увеличению прибыли. В странах, где крупные

участки   земли   принадлежат   правительству,   не   предпринимаются   дорогостоящие   и

занимающие много времени разведочные буровые работы, которые дают наиболее

Фиг. 2-8. Мировая добыча нефти с 1900 г.

полную   информацию   о   многочисленных   вариациях   геологических   условий   и   в

конечном   счете   приводят   к   открытию   залежей   нефти   и   газа.   Поэтому   в   таких

государствах бурится меньшее количество скважин, соответственно поступает меньше

информации   об   особенностях   геологического   строения   недр   и   более   медленными

темпами идет разведка нефти и газа. Конечно, все это в меньшей степени проявляется в

таких   богатых   нефтью   регионах,   как   Средний   Восток   или   Венесуэла,   где   при

минимальном   количестве   разведочных   скважин   удается   обнаружить   крупнейшие

залежи.   Но   даже   в   этих   регионах,   по-видимому,   было-бы   открыто   больше   залежей

нефти,   если   бы   здесь   существовали   условия,   обеспечивающие   более   сильную

конкуренцию и стимулирующие тем самым более интенсивное бурение. [Автор глубоко

неправ в своей оценке капиталистической и социалистической систем производства, в

данном случае - развития нефтедобывающей промышленности].

Распространение   нефти   и   газа   на   земле   не   ограничивается   площадью   суши.

Открытие   крупных   скоплений   нефти   и   газа   на   акваториях   вдоль   побережья   южной

Калифорнии, вдоль берегов Луизианы и Техаса в Мексиканском заливе (см. фиг. 6-33 и

6-35),   в   Северном   море   и   Персидском   заливе   (см.   фиг.   2-2)   свидетельствует   о

неисчерпаемых   потенциальных   ресурсах   нефти   и   газа   в   мелководных   зонах,

обрамляющих континенты. Эти морские площади, где дно постепенно погружается до

глубины 100 морских саженей,

Фиг. 2-9. Карта распространения материковых шельфов (зачернены) на земном

шаре (Petroleum Press Service, London, 1951).

называются материковыми шельфами. Распространение их показано на фиг. 2-9. Общая

площадь   тех   акваторий   материковых   шельфов,   в   пределах   которых   глубина   не

превышает в основном 300 футов, оценивается в 14 млн. кв. миль [48]. Существующие

здесь   геологические   условия   должны   быть   в   основном   подобны   условиям   на

прилегающих территориях суши. Однако проблемы разведки и эксплуатации залежей

нефти и газа на материковых шельфах должны быть существенно иными, что связано с

изменяющейся   глубиной   дна,   мягкостью   донных   грунтов,   штормами,   юридической

неопределенностью   в   правах   владения   акваториями,   высокой   стоимостью   работ   и

необходимостью   прокладывать   подводные   трубопроводы   для   транспортировки

продукции [49]. В результате расходы на разведку будут здесь намного больше, чем на

прилегающих участках суши, а темпы ее значительно ниже.

Геологический возраст пород-коллекторов 

Геологический   возраст   коллекторов   (пород,   вмещающих   нефть   и   (или)   газ)

широко используется при классификации групп залежей и месторождений, провинций и

субпровйнций   [50].   В   ряде   случаев   он   также   служит   в   качестве   описательной

характеристики,   так   как   коллекторы   разного   возраста   часто   различаются   своими

особенностями   нефтегазоносности   и   геолого-промысловыми   показателями.   Эти

показатели для коллекторов в известняках пермских рифов западного Техаса, например,

иные, чем в ордовикских  известняках той же территории. Когда известняки Асмари

Среднего   Востока   называют   миоценовыми,   это   позволяет   мысленно   отличать   их,   к

примеру, от девонских известняков Волго-Уральского региона в СССР. Поэтому весьма

желательно устанавливать геологический возраст коллекторов, поскольку уже одно это

дает возможность идентифицировать эти породы и выявлять их некоторые характерные

особенности.   Однако   возраст   коллекторов   вовсе   не   обязательно   указывает   на   время

аккумуляции   в   них   нефти   и   газа.   Как   будет   показано   ниже,   нефть   и   газ   могли

аккумулироваться в залежи на любом этапе после образования резервуара.

В геологии используются две параллельные классификации для определения: 1)

времени формирования пород и 2) подразделений стратиграфического разреза земной

коры,   т.е.   соответственно   геохронологического   и   геостратиграфического

подразделений.   Подразделения   стратиграфического   разреза   могут   не   совпадать   с

геохронологическими,   границы   между   которыми   проводятся   по   данным   о

геологическом   возрасте,   и   эти   границы   являются,   следовательно,   изохронными

поверхностями.  Чаще всего выделяются  следующие  нисходящие  по рангу  категории

геохронологических и соответствующих им геостратиграфичесих подразделений:

Геохронологические 

Геостратиграфические

подразделения

подразделения 

Эра (Era)

Система (System)

Период (Period)

Серия (Series)

Эпоха (Epoch)

Ярус (Stage) 

Век (Age)

Так,   мы   говорим   «девонский   период»,   когда   рассматриваем   геологичесское

время, но  -  «девонская  система»,  если нас  интересуют  породы  девонского  возраста.

Можно также  говорить  о канадской  серии  ордовикской  системы,  понимая  под этим

определенную толщу пород, но - о канадской эпохе ордовикского периода, если иметь в

виду геологическое время.

Шкала   геологического   времени,   основанная   на   геохронологической

классификации,   приведена   в   табл.   2-2.   Если   бы   классифицировались   не   временные

интервалы,   а   стратиграфические   подразделения   разреза,   образовавшиеся   в   эти

временные   интервалы,   то   вместо   терминов   «период»,   «эпоха»   и   «век»   были   бы

употреблены  термины  «система»,  «серия»  и «ярус». Оценка  абсолютного возраста  в

годах дается для каждой из основных временных границ.

Имеющиеся   данные   указывают   на   то,   что   толщи,   сформировавшиеся   в

определенные  отрезки  геологического  времени,  гораздо  богаче  нефтью и газом, чем

другие   части   разреза   иного   возраста.   Например,   докеморийские,   кембрийские   и

триасовые   отложения   дают   менее   чем   по   1 %   мировой   продукции   нефти,   а   из

плейстоценовых отложений она вообще практически не получена. С другой стороны, к

отложениям третичного возраста приурочено 58%, отложениям мелового возраста - 18

и   палеозойского  -  15%   общих   извлекаемых   мировых   запасов   нефти.   Данные   о

количестве добытой в прошлом нефти и выявленных к настоящему времени ее запасов

в отложениях различного возраста сведены в табл. 2-3.

Только очень небольшое количество промышленных запасов нефти выявлено в

отложениях плейстоценового возраста. В поисках причины такой закономерности было

выдвинуто   множество   предположений.   Кажущееся   отсутствие   нефти   в   наиболее

молодых отложениях геологического разреза может объясняться тем, что разведочные

работы и в том числе бурение в этих отложениях почти не проводились. Но в основном

это   может   быть   обусловлено   другими   факторами:   слишком   коротким   промежутком

времени, недостаточным для того, чтобы в породах накопилась нефть; отсутствием в

большинстве случаев непроницаемых покрышек, без которых не может сформироваться

ловушка; общим неморским характером этих молодых осадков.

Нефть   и   газ   редки   в   докембрийских   отложениях.   В   них,   правда,   описано

небольшое   количество   промышленных   скоплений   углеводородов   [51],   но   широко

развитый метаморфизм и низкая проницаемость большинства

Таблица 2-2 Геохронологическая шкала

 

Продолжение табл. 2-2

 

докембрийских   пород   не   позволяют   считать   их   перспективными

нефтегазосодержащими   отложениями.   Большинство   скоплений   нефти   и   газа   в

докембрийских  отложениях приурочено  к породам, коллекторские  свойства которых

обусловлены   вторичными   процессами  -  выветриванием   и   тектоническими

деформациями, вызывающими возникновение пустот и трещин. Примечательно то что

такого   рода   залежи   нафтидов   обычно   ассоциируются   с   залегающими   в   непо-

средственной   близости   более   молодыми   нефтегазоносными   отложениями,

являющимися источником этих нафтидов. Присутствие нефти и газа в докембрийских

отложениях   следует   считать   явлением   аномальным,   и   кровля   их   обычно   должна

служить нижней границей разведочного бурения. [Нижняя граница нефтегазоносности

определяется не возрастом отложений (так как нефтепроизводящие отложения могли

формироваться   по   меньшей   мере   с   верхнего   протерозоя),   а   степенью   их

катагенетического   преобразования   («метаморфизма»).   Вступление   пород   в   зону

апокатагенеза,   в   которой   карбонизация   каменных   углей   достигает   стадии   тощих,   а

затем и полуантрацитов, кладет предел генерации нефти.]

Таблица 2-3 Мировая добыча нефти и ее запасы (на 31 декабря 1947 г.)

Однако в ряде исследований было показано, что в докембрийских отложениях

содержится   органический   углерод.   Ранкама   [52]   установил,   что   в   десяти   образцах

докембрийских пород Финляндии отношение изотопов углерода С¹² и С¹³, измеренное

на   масс-спектрометре,   колеблется   между   90,2   и   92,9.   Это   отношение   почти   не

отличается   по   величине   от   отношения   этих   изотопов   в   битуминозных   отложениях,

нафтидах   и   растительном   угольном   материале,   включая   каменный   уголь,   где   оно

изменяется от 90,1 до 94,1. В веществах же неорганического происхождения, таких, как

графит, алмаз, кальцит и писчий мел, отношение углерода С¹² к С¹³ характеризуется

величиной 87,9-90,2. Водоросли в архейских отложениях были описаны Грунером [53],

который установил также их присутствие в породах верхнего гурона, где отмечены,

кроме   того,   следы   бацилл   и   железистых   бактерий   [54].   На   основании   своих

исследований Грунер сделал заключение, что железо и кремний, которые сформировали

крупнейшие месторождения железа Миннесоты, приносились в море реками, богатыми

органическим   веществом.   Рассеянные   битумы,   установленные   в   породах   формации

Нонсач   докембрийского   возраста   в   северном   Мичигане   [39],   также   указывают   на

возможное присутствие углеводородов органического происхождения в докембрийское

время.

Видимо,   только   те   регионы   Земли,   где   докембрийские   изверженные   породы

обнажаются   на   поверхности   или   где   они   перекрыты   маломощным   чехлом

аллювиальных   и   ледниковых   отложений,   а   также   континентальных   песчаников   и

гравелитов, лишены всяких перспектив для поисков промышленных залежей нафтидов.

Наиболее крупные из таких регионов располагаются на территории обширных древних

щитов, например на северо-востоке Северной Америки, в Сибири, на большей части

центральной и южной Африки, в Скандинавских странах, а также на Бразильском щите

в Южной Америке.

С расширением объема разведочных работ на нефть и газ становится все более

очевидным,   что   потенциально   нефтегазоносными   могут   быть   отложения   любых

геологических возрастов. Главное качество, которым должны обладать эти отложения, -

присутствие   в   породах   связанной   системы   пор   (проницаемость),   развитой   в

достаточной мере, чтобы обеспечить возможность аккумуляции и сохранения залежей.

Непродуктивность отложений некоторых геологических систем, особенно кембрийской

и   триасовой,   и   незаинтересованность   геологов   в   поисках   нефти   и   газа   в   этих

отложениях   в   большинстве   случаев   можно   объяснить   только   отсутствием   или

недостаточным количеством буровых и исследовательских работ. В настоящее время

установлено, что отложения этих систем продуктивны в различных районах земного

шара, и очень трудно предсказать, отложения каких систем окажутся в конце концов

наиболее богатыми нефтью и газом, если, разумеется, вести расчет на единицу объема

пород.

Тем   не   менее   преобладающее   количество   добываемых   сейчас   нефти   и   газа

приходится   на   отложения   третичного   возраста,   что,   можно   полагать,   объясняется

несколькими причинами:

1.

Третичные  отложения  включают  мощные   толщи   неметаморфизованных

морских   пород,   для   которых   характерна   латеральная   литологическая   изменчивость,

присутствие   проницаемых   пород-коллекторов,   непроницаемых   покрышек,

многочисленных   ловушек   (как   локальных,   так   и   региональных),   а   также

соответствующих материнских пород, генерирующих нефтяные углеводороды.

2.

Палеогеновая   и   неогеновая   системы   расположены   в   верхней   части

геостратиграфического   разреза   осадочного   чехла   Земли;   поэтому   только   очень

небольшая   часть   этих   отложений   была   уничтожена   эрозией.   Процессы   эрозии

воздействуют   в   первую   очередь   на   повышенные   участки   рельефа   поверхности,   а

поскольку эти участки обычно совпадают с поднятиями в структурном плане, эрозия

разрушает многие ловушки, заполненные нефтью и газом. В третичных отложениях,

следовательно, от разрушения сохранилась большая часть залежей.

3.

Третичные породы образованы главным образом за счет переотложенного

материала,   снесенного   с   предтретичных   антиклинальных   поднятий.   Этот   материал,

возможно, содержал некоторое количество нефти из крупных залежей, которые были

приурочены к размытым отложениям. Большая часть этой нефти должна была, конечно,

испариться, окислиться, разрушиться под воздействием бактерий или от других причин,

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  4  5  6  7   ..