ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - часть 32

 

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

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  30  31  32  33   ..

 

 

ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - часть 32

 

 

структуру   предполагаемой   коллекторской   толщи   или   близ   расположенной   от   нее

толщи. Учитывая, что объектом поисков является лову па в коллекторских горизонтах,

картирование   именно   таких   поверхностей   наиболее   желательно,   поскольку   оно

исключает   многие   ошибки,   возникающие   при   экстраполяции   структур   из   верхних

слоев осадочного чехла вниз, на кол лекторскую толщу. Если складки в коллекторских

слоях не прослеживаются во всей толще вышележащих отложений, а распространяются

только до поверхности  несогласия,  то первые данные о таких  складках  могут  быть

получены на глубинах в тысячи футов. В этих условиях для их картирования могут

потребоваться   и   данные   бурения,   и   геофизические   исследования.   Местоположение

подобных погребенных ловушек часто очень трудно предсказать заранее.

Образование   почти   всех   ловушек   нефти   и   газа   (за   исключением   некоторых

типов,   связанных   с   линзами   пористых   пород   и   рифами)   происходит   вследствие

деформаций коллекторских пластов. Поскольку такие деформации тем или иным путем

ассоциируются   почти   со   всеми   ловушками,   структурное   картирование   приобретает

значение   важнейшего   метода   поисков   нефтяных   и   газовых   залежей.   В   образовании

ловушки иногда участвует только структурный фактор, в других случаях этот фактор

выступает   в   комбинации   с   благоприятными   литолого-стратиграфическими   и

гидродинамическими   условиями.   При   поисковых   работах   первую   скважину

закладывают   обычно   на   участке,   который   по   данным   структурного   картирования

соответствует   гипсометрически   наиболее   высокой   зоне   потенциально

нефтегазоносного коллекторского пласта.

Постоянная   опасность   ошибки   при   построении   структурных   карт   глубоко

залегающих горизонтов связана с недостаточным количеством имеющихся у геолога

материалов; кроме того, отраженные на картах данные - геологические, геофизические

или   геохимические   -   часто   бывают   неопределенны   или   недостоверны.   Поэтому

надежность   геологических   обоснований   и   прогнозов   непосредственно   зависит   от

достоверности   данных,   на   которых   они   базируются.   Другая   возможность   ошибки   в

структурных   картах   -   встречающееся   в   ряде   случаев   несовпадение   структуры

коллекторского   пласта   со   структурным   планом   вышележащих   отложений.

Антиклинальная складка может смещаться с глубиной в латеральном направлении или

раскрыться   в   низлежащих   слоях   и   не   представлять   собой   ловушки;   под   влиянием

движения пластовых вод в коллекторском горизонте залежь может быть смещена на

крыло складки. Поэтому залежь нефти или газа часто удается открыть только второй

или третьей разведочной скважиной; место для их заложения выбирается на основании

данных, полученных при бурении первой скважины.

Ловушки в глубоких слоях разреза осадочного чехла, связанные в основном со

структурными изгибами,  образованы  почти всеми теми типами складок, разрывов и

других деформаций, которые наблюдаются на дневной поверхности. Эти структурные

формы   могут   находиться   в   самых   различных   сочетаниях,   когда   же   появляются

комбинации   структур   с   литолого-стратиграфическими   изменениями   разреза,

количество   возможных   вариаций   ловушек   становится   почти   бесконечным.   Все

возрастающее   развитие   геофизических   исследований   и   буровых   работ,   тщательный

отбор образцов, совершенствование техники промыслово-геофизических исследований

и   детальное   изучение   стратиграфии   и   палеонтологии   привели   к   тому,   что   геологи

начали   в   большей   мере   понимать,   что   типы   встречающихся   в   природе   ловушек

неисчислимо   разнообразны.   Местами   структура   коллекторского   горизонта   не   менее

сложна, чем та, которая наблюдается на поверхности. Проблема состоит в том, чтобы,

используя   все   доступные   данные,   еще   до   проведения   буровых   работ   суметь

предсказать   природу   и   характер   структурной   деформации.   Геологические   прогнозы

базируются   на   сопоставлении   и   обобщении   многих   типов   геологических   и

геофизических   данных,   ценность   которых   различна;   их   относительное   значение

необходимо правильно оценить.

Ловушки,   имеющие   в   основном   структурную   природу,   в   зависимости   от

преобладающего типа деформации могут быть подразделены на ловушки, связанные: 1)

со складкой, 2) сбросом или взбросом, 3) трещиноватостью, 4) интрузивным штоком,

обычно солевым, 5) с комбинацией любых из названных структурных форм.

Ловушки, связанные со складчатостью

Форма   структурных   ловушек,   полностью   или   в   значительной   степени

обусловленных   складчатостью,   варьирует   в  широких   пределах.   Наряду   с   пологими,

почти округлыми в плане куполами (фиг. 6-2,  А)  широко распространены вытянутые,

узкие   антиклинали  (Б),  которые   могут   быть   симметричными,   асимметричными   или

даже опрокинутыми (В).

Структурная   амплитуда  (structural  closure)   [или   «замкнутая   высота»],

определяемая  как  превышение  гипсометрически  наиболее  высокой  точки  над  самой

низкой   замкнутой   изогипсой,   может   изменяться   от   немногих   до   нескольких   тысяч

футов. Под  структурным рельефом  складки,  обычно превышающим ее структурную

амплитуду, понимается высота, на которую смятый в складку пласт возвышается над

региональным   склоном;   он   измеряется   длиной   перпендикуляра,   опущенного   из

наивысшей точки складки на поверхность регионально наклонного пласта (фиг. 6-2, А).

При   определении   структурной   амплитуды   ловушки   за   горизонтальную   опорную

поверхность принимается уровень моря. Величина структурной амплитуды при этом не

обязательно соответствует структурному рельефу, как это показано на фиг. 6-3. Одна и

та   же   складка   может   иметь   различную   структурную   амплитуду,   величина   которой

изменяется   при   изменении   регионального   наклона   формации.   Объем   ловушки,

связанной   со   складкой   и   содержащей   нефть   и   газ,   зависит   главным   образом   от

структурной  амплитуды, мощности  коллекторского  пласта,  эффективной  пористости

пород,   пластового   давления   и   условий   движения   флюидов   через   породы.

Действительный же объем природного резервуара - это объем эффективного порового

пространства   между  поверхностью  подошвенных   вод  и  непроницаемой  покрышкой.

Объем природного резервуара необходимо знать, чтобы установить размер и высоту

залежи нефти или газа. Высота залежи определяется превышением самой верхней газо-

или нефтенасыщенной части резервуара над поверхностью водо-нефтяного или газо-

водяного контакта (см. на на фиг. 6-2, В).

Отмечающийся   изгиб   или   наклон   коллекторского   пласта   показывает,   что   в

строении   практически   всех   ловушек,   как   структурных,   так   и   стратиграфических,

большую или меньшую роль играет существование складки. Ловушки, в образовании

которых   преобладающее   значение   принадлежит   складчатым   движениям,

рассматриваются как ловушки, связанные со складками, даже если в формировании их

в определенной  степени  участвуют  дизъюнктивные  нарушения  и стратиграфические

факторы.

Конечно,   причины   складкообразования   в   коллекторских   пластах   и   в  толщах,

обнажающихся   на   дневной   поверхности,   остаются   теми   же.   В   различных   условиях

главными   механизмами   складкообразования   могут   быть   горизонтальное   сжатие,

тангенциальные   давления,   образование   складок   волочения   (видимо,   широко

распространенных в природе), седиментационные наклоны слоев вокруг погребенных

выступов,   дифференциальное   уплотнение   осадков   на   склонах   таких   выступов,

образование   диапировых   складок   и   куполов,   связанных   с   глубоко   погруженными

интрузивными  соляными   штоками.  Складка  может   сформироваться  в  ограниченный

отрезок   геологического   времени;   в   других   случаях   существование   ее   является

результатом нескольких структурообразующих фаз, что выражается в увеличении ее

крутизны  с глубиной. Ловушки, связанные  со складками, обычно осложнены текто-

ническими нарушениями. Коллекторский пласт может быть разорван нарушением, не

наблюдающимся   на   поверхности   земли;   такие   разрывы   бывает   чрезвычайно   трудно

установить методами глубинного картирования до тех пор, пока плоскости их не будут

подсечены разведочной скважиной.

На   фиг.   6-4  -  6-6   показаны   некоторые   ловушки,   образовавшиеся   главным

образом в результате складчатости. На фиг. 6-4 представлена структура залежи Саут-

Эрлсборо в Оклахоме. Это одна из первых залежей, открытых методом

Фиг.   6-2.   Схематические   структурные   карты   и   разрезы   типичных

антиклинальных   куполовидных   складок.  Подобные   складки   характерны   для   многих
ловушек,   содержащих   залежи   нефти   и   газа.   Нефтяная   залежь   заштрихована   и
зачернена. Светлая стрелка указывает на направление падения.

сейсмического картирования и приуроченных к характерным малоамплитудным, почти

округлым,   куполовидным   складкам,   развитым   в   Мид-Континенте.   Продуктивен

повсеместно распространенный на этой территории 

Фиг. 6-3. Схематические разрезы, показывающие,  что одна и та же величина

структурного   рельефа   может   сопровождаться   различной   величиной   структурной
амплитуды в зависимости от регионального падения слоев. У.м. - уровень моря.

песчаный   пласт   Уилкокс   (ордовик).   На   фиг.   6-5   показана   структурная   карта

месторождения  Апач в округе  Каддо, Оклахома (разрез  и палеогеологическая  карта

этого месторождения приведены на фиг. 6-19 и 13-12).

Фиг. 6-4. А - сейсмическая карта и сухие скважины, пробуренные в 1929 г. Б -

структурная карта залежи Саут-Эрлсборо в округе Семинол, Оклахома, по известнякам
Вайола   (ордовик),   перекрывающим   продуктивные   песчаники   Уилкокс   (Weathегbу,
Geophysical Case Histories, Soc. Explor. Geophysicists, p. 289, Fig. 4, p. 290, Fig. 5, 1949).

Фиг.   6-6   представляет   собой   структурную   карту   вытянутой   куполовидной

складки, содержащей залежь Абкайк в Саудовской Аравии. Такая структура типична

для   многих   ловушек   на   Ближнем   Востоке,   хотя   некоторые   из   них   перекрыты

сложнодислоцированными   некомпетентными   формациями   (см.   фиг.   6-12   и   6-21).

Структура   месторождения   Валлецца   в   Северной   Италии   представляет   собой

разорванную   опрокинутую   антиклинальную   складку.   Подобные   структуры   не

характерны  для ловушек, но приведенный пример показывает, что слои могут быть

даже   столь   сильно   дислоцированы   и   тем   не   менее   образовывать   ловушку.   Разрез

месторождения показан на фиг. 6-7.

Фиг. 6-5. Структурная карта залежи Апач в округе Каддо, Оклахома, по кровле

песчаников Бромайд (V.С. Sсоtt, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 29, p. 103, Fig. 3).

Изогипсы через 100 футов. Складка сформировалась после отложения формации

Кани (миссисипий) и до накопления пермских осадков (см. фиг. 6-19 и 13-12).

Изменения с глубиной. При прослеживании многих складок и других структур

от поверхностных или высокозалегающих слоев на глубину устанавливается изменение

их   очертаний,   размера   или   амплитуды,   а   иногда¹   смещение   свода   складки   в

латеральном   направлении.   Поэтому   при   поисках   залежей   в   коллекторских   слоях,

залегающих   на   больших   глубинах,   не   всегда   дует   ориентироваться   на   складки,

выраженные на поверхности и в верхних горизонтах разреза, поскольку они часто не

соответствуют структурам 'более глубоких слоях. Несоответствие структуры глубоких

слоев  и  изученных   верхних   толщ   разреза  может   быть  выявлено  до  начала   бурения

сейсмическим

Фиг. 6-6. Структурная  карта  залежи Абкайк  в Саудовской Аравии по кровле

юрской продуктивной формации (зона Араб), сложенной оолитовыми карбонатами и
доломитами (McConnell, Oil and Gas Journ., p. 199, 1951).

Эта   крупнейшая   залежь   имеет   размеры   30×6   миль,   а   максимальный   этаж

нефтегазоносность   достигает   1500   футов.   Средний   начальный   дебит   каждой   из   66
продуктивных скважин составлял 17 000 баррелей в день. Изолинии через 200 футов.

картированием   горизонтов,   приуроченных   к   перспективно   нефтегазоносным

коллекторским слоям или расположенных вблизи от них. В других случаях разведочная

скважина,   заложенная   на   своде   структуры,   выраженной   на   поверхности,   может   не

вскрыть складки на уровне коллекторских слоев. В каждом подобном случае возникают

сомнения   относительно   точности   полученных   данных.   Однако   часто   подобные

результаты зависят не от низкого качества геофизических работ и материалов бурения,

а   обусловлены   действительно   существующими   изменениями   структурного   плана   с

глубиной. Расхождения в структуре мелких и глубоких горизонтов осадочного чехла во

многих случаях не могут быть предсказаны заранее, но иногда их следует

Фиг.   6-7.   Разрез   нефтяного   месторождения   Валлецца   в   Северной   Италии

(Reeves,  Bull.  Am. Assoc. Petrol. Geol., 37,  p. 612,  Fig. 4, 1953). На поверхности видна
синклинальная структура, под которой залегает опрокинутая складка в эоценовых и
олигоценовых формациях. Интервалы, из которых получены промышленные притоки
газа,   показаны   светлыми   кружками,   а   нефти   -   зачерненными.   Это   крайний   пример
дисло-цированности   слоев,   смятых   в   опрокинутую   складку,   но   еще   образующих
ловушку.

ожидать   или   по   крайней   мере   предполагать   их   возможность,   если   известна

история геологического развития региона.

Несоответствие   структурных   планов   поверхностных   и   глубоких   горизонтов

разреза и связанное с этим положение залежей нефти и газа могут зависеть от ряда

причин: 1) конвергенции толщ, залегающих между рассматриваемыми поверхностями;

2)   повторного   складкообразования.   3)   образования   параллельных   складок,   4)

образования   дискордантных   и   диапировых   складок,   5)   погребенных   поднятий,

антиклиналей или тектонических блоков, 6) образования асимметричных складок, 7)

явлений   поверхностного   или   подземного   выветривания   -   отложения,   растворения,

оползания,   8)   деформации   слоев,   залегающих   под   поверхностью   несогласия,   9)

перекрытия надвигами, 10) смещения залежи нефти или газа.

Конвергенция промежуточных толщ. Когда мощность толщ между верхними

горизонтами разреза и коллекторскими слоями регионально сокращается [17], можно

ожидать,   что   сводовые   части   складок   будут   смещаться   во   все   более   глубоких

горизонтах в направлении сокращения мощности. Одновременно будет наблюдаться

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  30  31  32  33   ..