ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - часть 81

 

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

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  79  80  81  82   ..

 

 

ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - часть 81

 

 

глубоких скважин. Подобным же многоэтажным строением отличается и осадочный

чехол региона Арканзас - Луизиана. Каждый из этажей отделен от перекрывающего и

подстилающего   его   этажа   поверхностью   несогласия   и   характеризуется

специфическими закономерностями в распределении нефтегазоносности, которые не

могут быть выявлены, пока вышележащая поверхность несогласия не будет вскрыта

бурением. Схематический разрез этого региона показан на фиг. 14-5. А на фиг. 6-16

приведен разрез части западного Техаса, на котором также видны несколько этажей

осадочного   чехла,   каждый   со   своими   характерными   особенностями

нефтегазонакопления.

4.   Некоторые   поверхности   несогласия,   по-видимому,   отмечают   верхнюю

временную   границу   периодов,   особенно   благоприятных   для   аккумуляции   нефти   и

газа.   Например,   поверхность   крупного   несогласия,   отделяющего»   на   территории

Соединенных   Штатов   Америки   пенсильванские   отложения   от   допенсильванских,

является   границей,   ниже   которой   известны   многочисленные,   локальные   и

региональные антиклинальные структуры, тектонические нарушения, гомоклинали и

сводовые   поднятия,   не   отражающиеся   в   вышележащих   толщах.   Этот   перерыв   в

осадконакоплении, вероятно, имел чрезвычайно большое значение в геологической

истории нафтидов,

Фиг.   14-5.   Схематический   «разорванный»   [для   наглядности]   разрез   региона

Арканзас   -   Луизиана,   показывающий   многочисленные   расположенные   один   над
другим   структурные   этажи,   характеризующиеся   специфическими   особенностями
распространения нефти и газа (Imlау, Ark. Geol. Surv., Cir. № 12, 1940).

поскольку   в   настоящее   время   обнаружены   многочисленные   залежи   нефти   и   газа,

которые   приурочены   к   положительным   тектоническим   структурам,

сформировавшимся   на   границе   миссисипского   и   пенсильванского   периодов.

Важность этого предпенсильванского этапа формирования структур подтверждается

на   примере   района   Оклахома-Сити,   расположенного   у   южного   окончания

погребенного поднятия Немаха штатов Канзас и Оклахома. Палеогеологическая карта

предпенсильванской   поверхности   этой   площади   приведена   на   фиг.   14-6.   Эта

эрозионная поверхность, ниже которой обнаружено много залежей нефти и газа (фиг.

14-7), перекрыта глинистыми сланцами и песчаниками пенсильванского возраста. На

фиг. 14-7 показана также структурная карта района центральной Оклахомы. Особый

интерес   представляет   пересечение   предпенсильванской   и   предмиссисипской

поверхностей   несогласия,   которое   обусловило   образование   ловушки,   содержащей

залежь Уэст-Эдмонд, где продуктивна формация Бойс-д'Арк группы Хантон (девон -

силур). В регионах Иллинойса, Канзаса, Оклахомы, Техаса и Нью-Мексико почти все

залежи   нефти   и   газа,   открытые   в   отложениях   допенсильванского   возраста,   также

приурочены  к структурам  предпенсильванского  этапа формирования.  Аккумуляция

залежей   нефти   в   допенсильванских   толщах,   по-видимому,   тесно   связана   с   этим

этапом   геологического   развития.   Вскрытие   такой   поверхности   несогласия

скважинами открывает новые возможности для разведочных работ.

5.   Несогласные   напластования   отмечаются   в   геологическом   разрезе

эрозионными поверхностями. Эрозии подвергались не только горные породы, но и

связанные с ними залежи нефти. Области с более высоким рельефом, которые, по-

видимому, подвергаются эрозии в первую очередь, обычно высоко расположены и в

структурном   плане   и   поэтому,   вероятно,   содержат   нефтяные   и   газовые   залежи.

Поскольку   в  разрезе   осадочных   толщ   многих   регионов   обнаруживается   несколько

поверхностей несогласия (например, 20 или даже более таких поверхностей отмечено

в   палеозойских   отложениях   Канзаса   [23]),   следовательно,   на   протяжении

геологической   истории   здесь   было   уничтожено   эрозией   огромное   количество

нефтяных и газовых залежей. Возникает вопрос, что стало с этими попавшими в зону

эрозии   нафтидами?   Были   ли   они   разрушены   или   переотложены?   Одна   из   самых

замечательных особенностей в геологии нефти и газа заключается именно в том, что

несмотря на все этапы деформации и эрозии, многочисленные в истории большинства

седиментационных   бассейнов,   в   их   разрезах   сохранилось   большое   количество

промышленных скоплений углеводородов.

Когда формации, смятые в складки и приобретшие региональный наклон до

возникновения   по   верхности   несогласия,   впоследствии   пересекаются   этой

поверхностью,   они   могут   выклиниваться   и   образовывать   локальные   ловушки   для

движущихся   к   ним   нефти   и   газа.   Образование   отложений,   непосредственно

перекрывающих   поверхность   несогласия,   обычно   происходило   в   прибрежных   или

мелководных   зонах   трансгрессировавшего   на   эродированную   сушу   морского

бассейна.

Фиг. 14-6. Палеогеологическая карта предпенсильванской поверхности района

Уэст-Эдмон  -  Оклахома-Сити – Мор в центральной Оклахоме(МсGee,  Jenkins,  Bull,
Am Assoc Petrol Geol; 30, р. 1806, Fig. 5, 1946).

Здесь имеется ряд промышленных залежей, связанный с формациями Вайола,

Симпсон, Уилкокс. Общие извлекаемые запасы нефти этой территории оцениваются в
1 млрд. баррелей. 

1   -  известняки   (миссисипий);  2  -   глинистые   породы   формации   Вудфорд

(миссисипий);  3 -  известняки Хантон (девон - силур);  4  - глинистые породы Силван
(ордовик); 5 - формации Вайола и верхний Симпсон (ордовик); 6 – песчаники Уилкокс
(ордовик);  7  -   нижний   Симпсон   (ордовик);  8  -  известняки   Арбакл   (докембрий   –
ордовик)

Поэтому   для   этих   отложений   столь   характерны   частые   фациальные   замещения,

погрубение обломочного материала, наличие песчаных баров и других песчаных тел и

даже   конгломератов.   Все   эти   образования   весьма   благоприятны   для   аккумуляции

залежей   нефти   и   газа.   Фациальная   обстановка   прибрежной   зоны   обеспечивает

особенно высокую продуктивность живого органического вещества, а следовательно,

и   его   обилие.   Поэтому   трансгрессивно   перекрывающие   поверхность   несогласия

пласты могут быть нефтепроизводящими, а нефть и газ могут мигрировать из них в

проницаемые отложения, залегающие под этой поверхностью.

Фиг.   14-7.   Структурная   карта   района   центральной   Оклахомы,   по   пачке

Хараган-Генрихауз формации Кантон (девон - силур) (см. также фиг. 14-6) (McGee,
Jenkins, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 30, p. 1805, Fig. 4, 1946).

Заштрихованные   площади   -   залежи   нефти   в   допенсильванских   отложениях.

Изогипсы через 250 футов. Этот структурный план был перекрыт пенсильванскими
отложениями.   После   более   поздних   этапов   структурообразования   антиклинальные
складки нижнего структурного плана оказались выраженными еще резче. А - залежь
Уэст-Эдмонд; Б - месторождение Норт-Эдмонд; В - месторождение Оклахома - Сити;
Г   -   месторождение   Шорт-Джанкшен;   Д   -   залежь   Мор;   а   -   восточная   граница
распространения формации Бойс-д'Арк группы Хантон; б - предмиссисипский срез; в
– предпенсильванский срез.

Таким образом, поверхности несогласия в геологическом разрезе представляют

особый   интерес   для   исследователя.   При   прочих   равных   условиях,   чем   больше

несогласий отмечается в разрезе региона, тем вероятнее, что в этом регионе будут

установлены промышленные залежи нефти и газа.

Зоны выклинивания проницаемых отложении

Локальные   участки   у   края   выклинивающегося   вверх   по   восстанию

проницаемого пласта-коллектора (резервуара) часто представляют собой ловушки, в

которых   аккумулируются   нефть   и   (или)   газ.   Подобное  те  выклинивание   в

региональном масштабе может препятствовать миграции углеводородов из региона и

обусловливать его промышленную нефтегазоносность. Выше уже было показано, как

локальные   изменения   стратиграфической   полноты   разреза,   а   также   пористости   и

проницаемости   коллекторов   иногда   без   влияния   других   факторов,   а   иногда   в

комбинации   с   антиклинальными   складками,   сбросами   и   гидродинамическими

градиентами   приводят   к   образованию   ловушек,   в   которых   возникают   нефтяные   и

газовые   залежи.   Эти   представления   о   влиянии   локальных   участков   выклинивания

проницаемых   пластов,   возможно   в   комбинации   с   благоприятными

гидродинамическими условиями, на нефтегазонакопление, по-видимому, могут быть

распространены  и на региональные зоны  выклинивания. Последние, вероятно, при

соответствующей   региональной   гидродинамической   обстановке   также   образуют

нефтяные   провинции,   содержащие   множество   нефтяных   и   газовых   залежей.

Куполовидное   поднятие   Нашвилл   в  Теннесси   [24]   представляет   типичный   пример

залегания   поверхностей   несогласия   в   геологическом   разрезе   крупной   растущей

тектонической   структуры.   На   фиг.   14-8   показана   палеогеологическая   карта   этого

района   к   началу   времени   чаттануга   (миссисипий);   каждая   из   линий   на   карте

представляет собой границу выклинивания слоев вверх по их восстанию. На фиг. 14-

9,   на   которой   показан   поперечный   разрез   большого   купола,   обращают   на   себя

внимание   многочисленные   поверхности   несогласия   в   нижнепалеозойских

отложениях,   сближающиеся   к   вершине   структуры.   Срезая   нижележащие   толщи

пород,   эти   поверхности   несогласия   определили   формирование   зон   выклинивания

протяженностью во много тысяч миль.

Региональные   зоны   выклинивания   проницаемых   отложении   в   некоторой

степени могут быть похожи на локальные участки выклинивания, такие. как срезание

слоев над куполовидным поднятием Нашвилл и фацпальные переходы доломитов в

известняки   или   песчаников   в   глинистые   породы.   Если   бурение   скважин   не

проводилось   в   относительно   недавнее   время,   то   данных   о   региональных

гидродинамических   градиентах,   как   правило,   недостаточно.   Конечно,   сочетание

регионального,   направленного   вниз   по   падению   слоев   движения   пластовых   вод   с

региональным выклиниванием проницаемых отложений вверх по восстанию должно

привлекать особое внимание разведчиков нефти.

На фиг. 14-10 можно видеть две полосы залежей нефти и газа, связанные с

региональными зонами выклинивания проницаемых отложений вверх по восстанию

слоев.   Эти   полосы   залежей   располагаются   на   противоположных   склонах   свода

Цинциннати.   Песчаники   Клинтон   (силур)   выклиниваются   к   западу   на   восточном

склоне свода, а проницаемые доломиты Трентон - к юго-востоку на северо-западном

его   склоне   (см.   также   стр.   293).   Песчаники   Клинтон   замещаются   глинистыми

породами   и   известняками,   а   доломиты   Трентон   переходят   в   слабопроницаемые

известняки. Многочисленные примеры выклинивания вверх по восстанию песчаных

пластов наблюдаются в провинции Галф-Кост в Техасе и Луизиане (см. также фиг. 7-

6).   Один   из   таких   примеров   представлен   на   фиг.   14-11,   где   показан   разрез   зоны

выклинивания  олигоценовых песчаников Хет и Фрио. Следует напомнить, что эти

зоны

Фиг.   14-8.   Палеогеологическая   карта   предчаттанугской   (миссисипской)

поверхности   несогласия,   купол   Нашвилл,   центральный   Теннесси   (Wilson,  Stearns,
Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 47, p. 828, 1963).

Разрез купола показан на фиг. 14-9. D - девон; S - силур; М - Мейсвилл; М' -

мейсвилл   (верхний   ордовик);  N  -   нашвилл   (средний   ордовик);  R  -   ричмонд;  R'  -
ричмонд (верхний ордовик).

Фиг. 14-9. Разрез купола Нашвилл в центральном Теннесси (Wilson,  Stearns,

Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 47, p. 825, 1963). Длина разреза около 200 миль. Видны
поверхности   несогласия   в   дочаттанугских   отложениях.   С   каждой   из   них   связаны
многочисленные  зоны  срезания  отдельных горизонтов,  трансгрессивно  перекрытые
более молодыми отложениями. 

D - девон (m - средний; l - нижний); S - силур; R - ричмонд; М - мейсвилл; Е -

иден; N - нашвилл; S-R - стоунс-ривер; К - нокс.

выклинивания существовали еще до того, как процессы формирования тектонических

складок и соляных куполов привели к возникновению ловушек в этих формациях, и

уже в то время представляли собой региональную полосу распространения ловушек,

способных задерживать углеводороды на раннем этапе их миграции. Вдоль восточной

части озера Маракайбо в Венесуэле располагается полоса, к которой приурочен ряд

высокопродуктивных   залежей,   известных   под   названием   месторождения   Боливар-

Кост [25] (фиг. 14-12).

Фиг.   14-10.   Карта   распространения   погребенных   зон   выклинивания

проницаемых доломитов Трентон (ордовик) и песчаников Клинтон (силур) на склонах
свода Цинциннати в Индиане и Огайо (Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 27, p. 891, Fig. 3,
1943).

Связь   нефтяных   и   газовых   залежей   с   зонами   выклинивания   совершенно

очевидна.   Зона   выклинивания   проницаемых   доломитов   Трентон   обусловлена   их
замещением непроницаемыми известняками, а песчаники Клинтон переходят в глины
вдоль древней береговой линии.

1  -   пористые   доломиты   Трентон;  2  -   нефтяные   и   газовые   залежи;  з  -

региональное простирание и направление падения; 4 - песчаники Клинтон.

Эта полоса образована отдельными крупными песчаными телами, локальными

переходами   и   линзами   проницаемых   пород,   которые   протягиваются   вдоль

региональной   зоны   фациального   замещения   вверх   по   восстанию   слоев,

сопровождающейся   антиклинальными   складками   и   тектоническими   разрывами.

Третичные   песчаники   на   этих   месторождениях   содержат   множество   залежей,

образующих   совместно   одну   из   крупнейших   в   мире   площадей   нефтенакопления.

Общие извлекаемые запасы составляют здесь 7-8 млрд. баррелей.

Приуроченность   ряда   нефтегазоносных   провинций   к   региональным   зонам

выклинивания,   возможно,   объясняется   тем,   что   такие   зоны   благоприятны   для

образования   нефти   и   газа.   Однако   то   обстоятельство,   что   многие   из   зон

выклинивания,   по-видимому,   не   связаны   с   древней   береговой   линией,   наиболее

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  79  80  81  82   ..