ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - часть 74

 

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

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  72  73  74  75   ..

 

 

ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - часть 74

 

 

часто   называются   картами   схождения   (convergence   maps)   [8].   Утонение   может   быть

обусловлено любой из нескольких причин, таких, как несогласное трансгрессивное или

регрессивное  прилегание  [9], эрозия  и срезание  отложений,  облекание  [10], отложение

суспензионными потоками и уменьшение количества поставляемых в осадок материалов в

направлении сокращения мощности. Различные типы схождения графически показаны на

схематических   разрезах   фиг.   13-7.   Схождение   может   быть   постепенным   и   измеряться

всего несколькими футами на милю и менее, но может быть быстрым и достигать сотен

футов на милю. На разрезе  А  здесь показано утонение, обусловленное облеканием или

уменьшением  количества  отложившихся  осадков в направлении  сокращения  мощности

пластов. На разрезе В видно трансгрессивное несогласное прилегание

Фиг.   13-7.   Схематические   разрезы,   показывающие   обычные   типы   схождения   и

выклинивания седиментационных пластов.

Если поверхность АА' на каждом из разрезов считать приблизительно изохронной,

ее   можно   принять   также   за   горизонтальную   плоскость.   Тогда   линия   ВВ'   показывает
положение соответствующей поверхности во время АА'. Поверхность ВВ' в случаях А и В
- структурная, а в случаях  Б и  Г отражает либо тектоническую структуру, либо древний
эрозионный   рельеф,   либо   и   то   и   другое   вместе.   Разрезы,   подобные   приведенным,
называются   стратиграфическими;   они   могут   рассматриваться   также   в   качестве
палеоструктурных разрезов, показывающих положение и структуру поверхности ВВ' во
время АА'.

слоев  в  направлении  уменьшения   мощности,  а  на   разрезе  В  -  результаты  образования

складки   или   общего   наклона   и   последовавшего   затем   трансгрессивного   перекрытия.

Разрез  Г  является   сочетанием   разрезов  Б  и  В.   Некоторые   геологические   явления,   к

которым приводит схождение слоев, такие, как смещение в плане свода антиклинали, а

также   уменьшение   или   увеличение   амплитуды   складки   по   мере   увеличения   глубины,

были рассмотрены ранее (см. стр. 233).

На   карте   изопахит   приобретают   значение   даже   самые   малые   изменения   мощности

формации. Однако иногда эти изменения мощности обусловлены погрешностями при измерении

снаряда   в   ударном   бурении.   Зачастую   такие   ошибки   накапливаются   в   процессе   бурения   и

выявляются только тогда, когда забой скважины оказывается непосредственно над продуктивным

пластом,   являющимся   объектом   разведки.   Причина   этого   заключается   в   том,   что   измерение

глубины  с   помощью   стального  троса   производится   только   при  достижении  скважиной  кровли

продуктивного  горизонта.  Поправка   глубины (разность между глубиной,  замеренной стальным

тросом   и   показанной   в   буровом   журнале)   может   быть   произвольно   распределена   на   границы

различных   вышележащих   стратиграфических   горизонтов   по   всему   стволу   скважины.   Любые

единичные   аномальные   точки,   особенно   если   глубины   в   них   определены   по   данным   замеров

бурового инструмента, должны браться иод сомнение. Если же аномалия отмечается в двух или

трех скважинах, то, вероятно, она действительно существует, а не является результатом ошибки.

Сравнение   замеров   мощности   какой-либо   формации,   сделанных   на   поверхности   земли,   с

замерами, произведенными в скважине, вряд ли может принести сколько-нибудь существенную

пользу, поскольку ошибки при измерениях на поверхности часто весьма значительны и зависят от

местности   и   характера   обнажения.   В   этом   случае   также   необходимо   тщательно   проверить

единственную   точку   с   аномальными   мощностями,   прежде   чем   проводить   интерпретацию.

Единичные   аномальные   результаты   измерения   в   скважинах,   которые   не   отражают   истинной

мощности формации, могут быть обусловлены также непредвиденно крутыми углами падения,

развитыми   на   ограниченном   участке,   небольшими   осложняющими   складками,   локальными

фациальными замещениями или разрывными нарушениями, пересеченными скважиной.

Карты фаций 

Карты фаций [11] бывают нескольких типов [12], но в геологии нефти и газа более

всего   используются   литофациальные   карты,   т.е.   карты,   на   которых   выделены   скорее

различные литологические типы пород, чем формации [13]. Почти каждая формация или

группа   формаций   ограничена   определенными   стратиграфическими   поверхностями,   но

между   этими   поверхностями   одни   типы   пород   могут   в   латеральном   направлении

замещаться   другими.   Назначение   карты   литофаций   -   показать   характер   замещения   и

направление, в котором оно происходит.

Разработано несколько способов отображения на картах изменений фаций горных

пород в пределах региона. Один из простейших способов, особенно употребительных в

случае недостаточного количества фактических данных, заключается в том, что на месте

каждой скважины или обнажения вычерчивается круг, на котором различные типы пород

изучаемой формации представлены в виде отдельных секторов (фиг. 13-8). Секторы могут

быть выделены особыми цветами или различными штриховками. Диаметр каждого круга

пропорционален  мощности  картируемой  формации  либо группы  формаций в скважине

или   обнажении.   Такая   карта   наглядно   показывает   общую   тенденцию   в   изменении

мощности,   а   также   изменения   в   характере   и   относительном   содержании   в   разрезе

различных   главных   типов   пород.   Другой   тип   карты   фаций   представлен   на   фиг.   13-9,

показывающей   распределение   грубозернистых   обломочных   пород   в   пенсильванских

отложениях юго-восточной части Колорадо.

При   региональных   исследованиях   часто   производят   сравнение   содержания   в

разрезе   и   характера   распространения   обломочных   и   хемогенных   отложений.   Карты,

отражающие   результаты   такого   сравнительного   анализа,   называются  картами

коэффициентов   обломочных   пород  [14].   Коэффициенты   обломочных   пород   в   данной

точке являются частным от деления общей мощности обломочных пород на мощность

всех пород иного происхождения.

Коэффициент обломочных пород = (конгломераты+песчаники+глинистые породы)/известняки+доломиты+эвапориты

Разновидностями   карт   коэффициентов   обломочных   пород   являются  карты

отношения   песчаные  -  глинистые   породы  и  карты   отношения   обломочные   породы  -

глинистые породы. Эти отношения можно выразить следующим образом:

песчаники/глинистые породы=(конгломераты+песчаники)/глинистые породы

обломочные породы/глинистые породы=(песчаники+обломочные известняки)/глинистые породы

Карта   коэффициентов   обломочных   пород   показывает   изменение   этого

коэффициента   на   различных   участках   изучаемой   территории,   а   ее   разновидности   -

изменения   соответствующих   коэффициентов.   Изменения   коэффициентов   могут   быть

представлены в виде диаграмм, подобных показанной на фиг. 13-10, или в виде изолиний

на карте, соединяющих точки с одинаковыми величинами коэффициентов. Пример карты

коэффициентов   обломочных   пород,  построенной   для   формации   Спраберри   в  западном

Техасе, приведен на фиг. 13-11.

Палеогеологические карты

Палеогеология может быть определена как наука, изучающая геологию различных

геологических   периодов   прошлого   [15].   Соотношение   между   палеогеологией   и

палеогеографией такое же, как между геологией и географией. Изучение палеогеологии

требует от исследователя, чтобы он представил себе

Фиг.   13-8.   Упрощенная   литофациальная   карта,   показывающая   только

существование фациальных замещений в формации или группе формаций.

Диаметр   круга   соответствует   мощности   картируемого   интервала   разреза,   а

величины   секторов   указывают   на   процентное   содержание   каждого   типа   пород,  sh  -
глинистые; ls - известняки; ss - песчаные.

Фиг.   13-9.   Карта   распространения   грубозернистых   обломочных   пород   в

пенсильванских   отложениях   юго-восточного   Колорадо   (Мaher,   Bull.   Am.   Assoc.   Petrol.
Geol.. 37, p. 2485, Fig. 10, 1953).

Наблюдается увеличение зерен осадков по направлению к западу, обусловленное,

вероятно, расположенным поблизости массивом суши, служившим источником сноса.

Фиг. 13-10. Треугольная диаграмма, иллюстрирующая применение коэффициента

обломочных   пород   и   отношения   песчаники   -   глинистые   породы   для   картирования
отложений,  представленных  разными литологическими  типами  пород  (Sloss,  Krumbein,
Dapples,  Memoir  39,  Geol.  Soc.  Am.,  p.   101,  Fig.   1,   1949).   Величины   коэффициентов
обломочных   пород   используются   в   качестве   интервалов   между   изолиниями,   которые
вместе с различными штриховками наносятся на региональные карты (см. также фиг. 13-
11).

Фиг. 13-11. Карта коэффициентов обломочных пород; формация Спраберри (пермь)

западный Техас (Wilkinson, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 37, p. 258, Fig. 4, 1953). Контур
месторождения Спраберри обведен черной линией (см. также фиг. 13-10 и 13-21).

прошлую эпоху и рассматривал геологию поверхности данного района, существовавшую

в это время.

Карты, показывающие палеогеологию древней поверхности, например поверхности

несогласия,   называются   палеогеологическими   картами.   Эта   поверхность   может   быть   в

настоящее   время   перекрыта   более   молодыми   формациями;   иногда   палеогеологические

границы на ней восстанавливаются, по крайней мере частично, в пределах территории, где

вышележащие толщи полностью эродированы. На палеогеологическую карту наносятся

формации,   подстилающие   и   находящиеся   в   непосредственном   контакте   с   подошвой

опорного   горизонта,   залегающего   над   эрозионной   поверхностью   несогласия.   Таким

образом, для какой-либо территории одна палеогеологическая карта может отражать, к

примеру,   геологию   предмеловой,   а   другая   карта  -  геологию   предмиссисипской

поверхности.  Для  построения   карты   наряду  с   данными  бурения  используются   разрезы

обнажений   на   поверхности   земли.   Когда   количество   собранных   данных   оказывается

достаточным, на палеогеологическую карту наносятся границы формаций точно таким же

образом, как и при составлении обычной геологической карты. Палеогеологическая карта

может быть построена по любой поверхности несогласия. Локальные несогласия удобны

для построения карт небольших участков, но для составления палеогеологических карт

обширных   территорий   могут   быть   использованы   только   регионально   развитые

эрозионные   поверхности.   Палеогеологические   карты   могут   охватывать   площадь   одной

нефтяной залежи, седиментационного бассейна или целого континента. Общие принципы

их составления и интерпретации во всех этих случаях остаются неизменными.

Палеогеологическая   карта   локальной   площади   приведена   на   фиг.  13-12.   На  ней

показана геология участка вокруг залежи Апач в Оклахоме [16], какой она была к моменту

начала   отложения   пермских   пород.   Перекрывающие   поверхность   несогласия   пермские

формации   не   были   затронуты   размывом   и   сохранились   здесь   до   настоящего   времени.

Складка,   которая   сформировалась   в   предпермское   время,   создала   условия   для

аккумуляции   нефти   и   газа,   образующих   здесь   промышленную   залежь   в   песчаниках

ордовика. Большая часть пород приподнятых  слоев была эродирована, что, однако,  не

привело   к   разрушению   залежи,   если   она   была   уже   сформирована   к   тому   времени.   В

результате образовалась почти горизонтальная поверхность, на которой позже отложились

пермские породы. Структурное положение слоев в предпермскую эпоху было в основных

чертах   таким   же,   как   и   в   настоящее   время,   что   устанавливается   по   отсутствию

деформаций в перекрывающих поверхность несогласия отложениях (см. фиг. 6-5 и 6-19).

Как можно видеть по расположению пробуренных скважин, наиболее высокая сводовая

часть современной структуры несколько смещена к северо-западу вдоль оси складки. Это,

вероятно,   обусловлено   некоторым   наклоном   всей   толщи   отложений   к   юго-востоку,

происшедшим в послепермское время.

В качестве еще одного примера на фиг. 13-13 приведена палеогеологическая карта

восточного   Канзаса   и   юго-восточной   части   Небраски   ко   времени   начала   отложения

пенсильванских пород. Положение всех границ между формациями, показанных на карте,

связано   с   эрозией   и   срезанием   этих   формаций   в   предпенсильванское   время,   когда

формировалась поверхность несогласия, а не отображает, как это часто интерпретируют,

положение   древних   береговых   линий.   Рельеф   территории   был   почти   полностью

выровненным,   за   исключением   невысоких   холмов   вдоль   зоны   разлома   Немаха.   Это

доказывается повсеместным отсутствием сколько-нибудь заметных колебаний мощности

перекрывающих   отложений   и   резким   их   утонением   в   обнажениях   вдоль   восточного

склона   гор   Немаха   [17].   Точечной   линией   показано   современное   распространение

формации Хантон (девон-силур), пунктирными линиями - аналогичные границы срезания

формаций   Вайола   и   Симпсон   под   предмиссисипской   поверхностью   несогласия   и

формации   Арбакл   (кембрий-ордовик)   под   поверхностью   несогласия,   формировавшейся

перед   началом   отложения   формации   Симпсон.   Поскольку   все   срезаемые   формации,

залегающие   непрерывно   от   низов   кембрия   до   кровли   миссисипия,   имеют   одинаковые

элементы   залегания,   следует   полагать,   что   разрывные   и   складчатые   деформации

происходили   на   границе   между   миссисипским   и   пенсильванским   временем.   Поднятия

вдоль тектонического разлома, ныне известные под названием «погребенный горный кряж

Немаха», прослеживаются далеко к югу, в пределы Оклахомы. Может быть подсчитан и

объем осадков, снесенных с этих поднятий во время их эрозии. Большая

Фиг.   13-12.   Карта   геологического   строения   района   залежи   Апач.   округ   Калло.

Оклахома, ко времени начала отложения пермских осадков (Scott. Bull. Am. Assoc. Petrol.
Geol., 29, p. 104. Fig. 4. 1945).

Эта карта может рассматриваться как палеогеологическая, поскольку она отражает

геологию   предпермского   времени.   Пермские   отложения   и   в   настоящее   время
распространены на территории залежи. Если считать, что контакты между формациями
соответствуют   простираниям   формаций   того   времени,   то   при   сравнении   карты   с
современной   структурой   подстилающих   ордовикских   песчаников   Бромайд   (фиг.   6-5)
обнаруживается   смещение   свода   складки   к   северо-западу.   Это,   по-видимому,   является
результатом регионального наклона слоев к юго-востоку в послепермское время. 

DS - девон - силур; М - миссисипий

их   часть   была   отложена   юго-восточнее,   в   морских   бассейнах   Чероки   средне-

пенсильванского  возраста,  которые  трансгрессировали  в этот регион  с юго-востока,  из

Оклахомы   и   Арканзаса.   Материал,   слагающий   многие   из   береговых   песчаных   баров,

рукавообразных   песчаных   тел   и   линз   песчаников,   развитых   на   территории   бассейна

Чероки   и   в   области   шельфа   к   юго-востоку   от   кряжа   Немаха,   по-видимому,   снесен   с

поднятий главным образом во время этого периода эрозии [18].

При   рассмотрении   палеогеологической   карты,   подобной   описанной   выше,   у

геолога-нефтяника возникает ряд вопросов: где была в то время нефть, залегающая ныне в

допенсильванских   отложениях?   Какие   ловушки,   необходимые   для   аккумуляции

скоплений   углеводородов,   существовали   в   предпенсильванское   время?   Каков   был

характер  циркуляции  подземных вод и каковы  были гидродинамические  градиенты  до

того, как в регионе

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  72  73  74  75   ..