ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - часть 71

 

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

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  69  70  71  72   ..

 

 

ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - часть 71

 

 

формации   Лансинг.   Это   складкообразование   иаложилось   на   допенсильванское

складкообразование, обусловив формирование значительного количества новых ловушек

для нефти и газа. Последующее складкообразование также привело к созданию большого

количества   новых   ловушек.   Таким   образом,   в   образовании   ловушки   в   ордовикских

отложениях   месторождения   Вошелл   можно   выделить   три   этапа:   допенсильванский,

предлансингский   и   предсовременный.   Каждый   прирост   структуры   приводил   и   к

соответствующему увеличению эффективного объема ловушки, содержащей в настоящее

время основные запасы нефти этого месторождения.

Два периода миграции нефти можно выделить для таких залежей, как Гастингс и

Ван в Техасе (см. стр. 146). На разрезе месторождения Гастингс (фиг. 12-24) видна газовая

шапка   на   опущенном   по   сбросу   крыле.   Это   значит,   что   первый   этап   аккумуляции   и

формирование газонефтяной залежи произошли до сбросообразования, а затем, во второй

этап, один из блоков месторождения опустился, и газовая шапка оказалась расположенной

гипсометрически   ниже,   чем   чисто   нефтяные   залежи   в   других   блоках.   Единый   водо-

нефтяной   нтакт   свидетельствует   о   хорошей   сообщаемости   различных   пластов

продуктивной толщи Коккфилд (эоцен) под перекрывающими породами Марджинулина,

несмотря   на   сложную   систему   сбросов,   разбивающих   месторождение   на   серию

приподнятых   и   опущенных   блоков.   Центральный   грабен   препятствует   перемещению

газовой шапки в более высокую часть структуры (см. на фиг. 8-17 структурную карту

месторождения).

Фиг. 12-21. Разрез месторождения Дарст-Крик, округ Гуаделуп, Техас (МсСа11um,

Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 17, p. 26, Fig. 3, 1933).

Типичными   ловушками   в   данном   регионе   являются   слабоизогнутые   пласты,

осложненные сбросами. Так как величина смещения пластов по сбросу одинакова и на
поверхности   и   в   продуктивном   известняке   Эдварде,   время   образования   сброса   более
позднее,   чем   возраст   отложений,   выходящих   на   поверхность.   Следовательно,   ловушка
образовалась после отложения формации Индио, а залежь нефти - через некоторое время
после образования ловушки.

Фиг.   12-22.   Разрез   типичного   месторождения   в   миоценовом   грабене   Суэцкого

залива (Weeks, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 36, p. 2118, Fig. 25, 1952). 

Залежи приурочены к миоценовым органогенным рифам, располагающимся выше

поверхности несогласия, и к пористым известнякам и песчаникам, залегающим под этой
поверхностью.   Последние   не   могли   образоваться   до   запечатывания   эродированных
известняков и песчаников глинами и ангидритами.

Фиг.   12-23.   История   формирования   структурной   ловушки   на   месторождении

Вошелл,   округ   Макферсон,   Канзас   (Bunte,   Fortier,   Stratigraphic   Type   Oil   Fields,   p.   111,
1941).

Один   из   методов   графического   определения   времени   образования   ловушки,   а

следовательно, и нижнего предела времени аккумуляции нефти и газа, показан на фиг. 12-

25.   Высота   прямоугольника   соответствует   интервалу   времени   от   образования

продуктивного пласта до настоящего времени.

Ширина  зачерненной  части  прямоугольника  характеризует  степень  эффективной

емкости ловушки, образовавшейся в то или иное время. А - ловушки типа линз, рифов и

изолированных   песчаных   скоплений.  Б  -   ловушки,   формировавшиеся   в   результате

неоднократного последовательного складкообразования. Такие ловушки характерны для

многих продуктивных пластов ордовика в Мид-Континенте, которые впервые были смяты

в складки в течение пенсильванского времени.  В  - ловушки, сформированные в течение

одного

Фиг. 12-24. Разрез месторождения Гастингс, расположенного к югу от Хьюстона,

Техас (На1bоutу, Houston Geol. Soc. Guidebook, 1953).

периода   складкообразования.   К   этому   типу   относятся   ловушки   в   пенсильванских

песчаниках   Скалистых   гор,   образовавшиеся   в   раннетретичное   время.  Г  -   ловушки

наиболее   позднего   заложения,   такие,   например,   как   в   третичных   продуктивных

горизонтах   Калифорнии,   образовавшиеся   в  течение   плейстоценового   времени.   Светлая

часть   прямоугольника   характеризует   отсутствие   ловушки,   а   следовательно,   и

возможности аккумуляции

Фиг. 12-25. Метод графического определения времени образования ловушек.

нефти и газа в соответствующий этой части графика период. Возникает вопрос, где же

была нефть в этот период?

Из   всего   изложенного   относительно   времени   аккумуляции   должен   быть   сделан

вывод,   что   формирование   некоторых   залежей   может   происходить   даже   при

незначительной миграции, т.е. что источник нефти и газа содержится в самой ловушке или

в   непосредственной   близости   от   нее.   В   других   случаях   нефть   и   газ   безусловно

мигрировали   извне,   причем   иногда   из   областей,   расположенных   довольно   далеко   от

современных   залежей.   Эта   миграция   могла   быть   ранней   или   поздней,   одно-   или

многократной,  происходившей  на  разных этапах  геологического  времени  - от времени

образования продуктивных отложений до современности.

Приток нефти и газа

Как мы уже видели (стр. 466-471: Органическое происхождение нефти и газа. А.Ф.),

нефтяные   углеводороды,   а   также   нефть   и   газ   практически   содержатся   почти   во   всех

глинистых и карбонатных породах, лишенных коллекторских свойств. Ни один из видов

пород   не   может   быть   исключен   из   разряда   материнских,   кроме   эвапоритов   и

красноцветных отложений. Следовательно, любая антиклиналь или другая тектоническая

структура должны самым тщательным образом изучаться, если окажется? что они почему-

либо не содержат залежей нефти или газа в структурных ловушках, чтобы выявить на

данном   участке   другие   типы   ловушек.   Однако   известны   случаи,   когда   некоторые

антиклинальные складки оказывались пустыми по всем абсолютно горизонтам, несмотря

на наличие целого ряда разнообразных ловушек. Естественно возникает вопрос: почему?

Мы должны четко различать исходный материал (source material) и приток (supply)

нефти и газа. Хотя исходный материал практически повсеместен, поступление нефти или

газа в какую-либо отдельную ловушку может оказаться весьма незначительным. Можно

предложить несколько возможных объяснений этого факта: 1) материнские породы могут

содержать значительное количество олеофильных минералов, удерживающих нефть и газ

и препятствующих извлечению их циркулирующими водами из пород; 2) олеофильные

минералы содержатся в самих коллекторах, частицы нефти прилипают к этим минералам,

и   только   газ   может   мигрировать   дальше.   На   этом   предположении   основано   одно   из

объяснений того, почему во многих газоносных пластах нередко обнаруживаются лишь

очень   небольшие   количества   жидких   углеводородов;   3)   тектонические   нарушения,

фациальные   изменения   и   другие   особенности   коллектора   могли   привести   к   тому,   что

мигрирующие   нефть   и   газ   проходили   мимо   данной   ловушки;   4)   ловушка   могла

образоваться слишком поздно, когда циркуляция вод уже значительно замедлилась или

когда основной этап миграции углеводородов, растворенных в этих водах, закончился.

Заключение

Можно  говорить  о  следующих  основных  факторах,  определяющих   возможность

миграции нефти п газа и аккумуляции их в залежи.

1. В процессе диагенеза, а также при последующем катагенетпческом уплотнении

осадков происходит выжимание воды из глинисто-карбонатных отложений в коллекторы;

вместе с ней выжимаются и углеводороды в количестве порядка нескольких частей на

миллион.

2. Расстояние, на которое мигрируют нефть и газ от области нефтегазообразования

до   ловушек,   зависит   от  а)   удаленности   ловушки   или   экрана   от   области

нефтегазообразования   и  б)   наличия   в   коллекторах   или   на   контакте   коллекторов   и

покрышек   олеофильных   минералов.   Последние   задерживают   нефть,   позволяя   газу

мигрировать дальше.

3. Некоторые ловушки образуются рано благодаря различным стратиграфическим и

литологическим   изменениям,   например   изменениям   фациального   облика   отложений,

образования рифов, песчаных баров и русел песчаных и карбонатных линз и т.п., уже

существовавшим   во   время   диагенеза   вмещающих   отложений   и   обусловившим

образование пористого пространства внутри этих отложений.

4.   Частицы   нефти   и   газа,   мигрирующие   вместе   с   водой,   соединяются   в   более

крупные скопления. Этот процесс происходит до тех пор, пока не образуется непрерывная

фаза и не начнут действовать силы всплывания. Вначале эти силы приводят к тому что

нефть   и   газ   перемещаются   к   кровле   коллектора,   а   затем   способствуют   всплыванию

крупных   масс   нефти   и   газа   по   восстанию   пласта   в   направлении   понижения

гидравлического потенциала.

5. Любой барьер на пути движения нефти и газа - структурный, литологический [в

том числе и стратиграфический], гидродинамический или их сочетание - должен привести

к аккумуляции нефти и газа в залежь.

6.   Гидродинамический   градиент   может   способствовать   как   увеличению,   так   и

уменьшению   размеров   залежи,   в   зависимости   от   воздействия   этого   градиента   на

капиллярное   давление,   т.е.   от   того,   куда   направлен   водный   поток  -  по   направлению

всплывания углеводородов или против него.

7.   Под   воздействием   гидродинамического   градиента   давления   залежь   нефти   в

структурной   ловушке   смещается   на   ее   периклиналь   в   направлении   движения   воды.

Величина этого смещения изменяется от едва заметной до полного удаления нефти и газа

из   ловушки   в   зависимости   от   направления   движения   воды,   величины   градиента

гидравлического потенциала и относительной плотности нефти и воды.

Цитированная литература

1.

Galloway J., The Kettleman Hills Oil Fields, Bull. 118, Calif. Div. Mines, pp. 491-493,

1943.

2.

Goebel L.A., Cairo Field, Union County, Arkansas, Bull. Am. Assoc. Petrol.

3.

Geol., 34, pp. 1954-1980, 1950.

4.

MсСоу  A.W., On the Migration of Petroleum Through Sedimentary Rocks, Bull. Am.

Assoc. Petrol. Geol., 2, pp. 168-171, 1918.

5.

Clark F.R., Origin and Migration of Oil, in Problems of Petroleum Geology, Am. Assoc.

Petrol. Geol., Tulsa, Okla., pp. 309-335, 1934.

6.

McCoy A.W., Keyte W.R., Present Interpretations of the Structural Theory for Oil and

Gas Migration and Accumulation, ibid., pp. 253-307.

7.

Riсh J.L., Function of Carrier Beds in Long-Distance Migration of Oil. Bull. Am. Assoc.

Petrol. Geol., 15, pp. 911-924, 1931.

8.

Levоrsen A.I., Studies in Paleogeology, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 17, pp. 1107-

1132, 1933.

9.

Munn M.J., The Anticlinal and Hydraulic Theories of Oil and Gas Accumulation, Econ.

Geol., 4, № 6, pp. 509-529, 1909.

10.

Riсh   J.L.,   Moving   Underground   Water   as   a   Primary   Cause   of   the   Migration   and

Accumulation of Oil and Gas, Econ. Geol., 16, № 6, pp. 347-371, 1921.

11.

Mrazeс  L., L'Industrie du petrole en Romaine, Les Gisements de petrole, Impri-meries

Independantes, Bucharest, 82, p., 1910.

12.

Da1у M.R., The Diastrophic Theory, Trans. Am. Inst. Min. Met. Engrs., 56, pp. 733-753,

1917.

13.

King F.H., Principles and Conditions of the Movements of Ground Water, 19th

14.

Ann. Rept. U.S. Geol. Surv., Part II, pp. 59-294, 1899. 11. Monnett V. E., Possible Origin

of Some of the Structures of the Mid-Continent Oil Field, Econ. Geol., 17, № 3, p. 200, 1922.

15.

Lewis J.V., Fissility of Shale and Its Relations to Petroleum, Bull. Geol. Soc. Am., 35,

pp. 557-590, 1924.

16.

Cheney M.G., Geology of North-Central Texas, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 24, pp.

65-118, 1940.

17.

Dоdsоn  С.R.,   Standing   M.  В.,   Pressure-Volume-Temperature   and   Solu

bility   Relations   for   Natural   Gas-Water   Mixtures,   in   Drilling   and   Production   Practice,

Am. Petrol. Inst., pp. 173-178, 1944.

18.

McKetta J.J., Jr., Katz D.L., Phase Relations of Hydrocarbon-Water Systems, Trans. Am.

Inst. Min. Met. Engrs., 170, pp. 34-41, 1947. Buckley S. E., Hocott  С  R., Taggart M. S., Jr.,

Distribution   of   Dissolved   Hydrocarbons   in   Subsurface   Waters,   in   Habitat   of   Oil,   Lewis   G.

Weeks (ed.), Am. Assoc. Petrol. Geol., Tulsa, Okla., pp. 850-882, 1958.

19.

Prod, of Crude Oil by Solution in High-Pressure Water, World Oil, pp. 136-140, 1948.

20.

McCoy A.W., Notes on Principles of Oil Accumulation, Journ. Geol., 27, pp. 252- 262,

1919.

21.

McCoy A.W., A Brief Outline of Some Oil Accumulation Problems, Bull. Am. Assoc.

Petrol. Geol., 10, pp. 1015-1035, 1926. McCoy A.W., Keyte W.R., op. cit. p. 258.

22.

Вeeсheг  С.E., Parkhurst L.P., Effect of Dissolved Gas upon the Viscosity and Surface

Tension of Crude Oils, Petrol. Dev. and Technol., Am. Inst. Min. Met. Engrs., pp. 51-69, 1926.

Rich J.L., op. cit. (note 4), p. 914.

23.

Weiriсh  Т.Е., Shelf Principle of Oil Origin, Migration, and Accumulation, Bull. Am.

Assoc. Petrol. Geol., 37, pp. 2027-2045, 1953.

Пропуск стр. 533

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  69  70  71  72   ..