Зоны выклинивания проницаемых отложении

⇐ ПредыдущаяСтр 51 из 52Следующая ⇒

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 богатой органическим веществом, свидетельствует о справедливости этого положения только для некоторых провинций. Более удовлетворительным объяснением связи многих нефтеносных провинций с зонами выклинивания представляется следующее. Можно полагать, что вдоль зоны выклинивания уже на ранних стадиях, до формирования локальных структурных ловушек, происходила аккумуляция

Фиг. 14-11. Разрез вкрест древних береговых линий третичных формаций провинции Галф-Кост в южном Техасе (Deussen, Owen, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 23, p. 1626, Fig. 3; p. 1630, Fig. 5, 1939).

Видны седиментационные зоны выклинивания проницаемых песков. Внизу справа дана схема того же разреза. В - бомонт; L - лисси; G - голиад; La - лагарто; О - оквилл; С - катахула; F-v - поверхность Фрио-Виксберг; J - джэксон; F - песчаники Фрио; а - выклинивание морских сланцев. На врезке слева: АА'- линия разреза; ВВ'- граница выклинивания песчаников «А».

мигрирующих углеводородов. Сформировавшиеся позже складки только локализовали в залежи нефть и газ, концентрация которых в регионе была уже к этому времени значительной. Антиклинальные же складки, расположенные ниже по региональному падению слоев, могут оказаться непродуктивными, поскольку они образовались слишком поздно. Края выклинивающихся по восстанию коллекторских пластов представляли собой площади, где нефть и газ сохранялись в период между образованием зоны выклинивания и формированием первых антиклинальных складок (на фиг. 12-25 эти площади не заштрихованы). Последовательность такого развития региона схематически показана на фиг. 14-13. На верхнем рисунке А показана зона выклинивания проницаемых пород, где на первой стадии аккумулировались углеводороды. На рисунке Б видно, что образовавшиеся складки привели только к перераспределению нефти и газа и накоплению их в локальных ловушках; складки, расположенные ниже по падению, остались незаполненными. Подобное же объяснение было предложено Линком [26], изучившим историю формирования залежи в антиклинальной складке Тернер-Валли (фиг. 14-14).

Зоны выклинивания проницаемых пород могут образоваться в результате либо фациального перехода этих пород в слабопроницаемые отложения, либо осадконакопления у береговой линии древнего бассейна, либо несогласного трансгрессивного перекрытия слабопроницаемыми толщами срезанных проницаемых пластов. Выявление причины, обусловившей формирование зоны выклинивания, не столь важно; гораздо большее значение, по-видимому, имеет изучение распространения проницаемой толщи и особенно очертаний выклинивающегося вверх по восстанию края этой толщи. Иными словами, выклинивание вверх по восстанию проницаемых отложений, вне зависимости от генезиса этого выклинивания, является благоприятным геологическим фактором как для концентрации нефти и газа в залежи, так и для предотвращения рассеивания и разрушения углеводородов. Чем больше таких зон выклинивания может быть установлено в перспективной провинции, тем больше шансов доказать ее промышленную нефтегазоносность. Застойные гидростатические условия или, еще лучше, наличие направленного вниз по падению движения пластовых вод следует рассматривать как фактор, резко повышающий перспективность региона.

Фиг. 14-12. Карта распространения нефтяных месторождений в западной Венесуэле.

Месторождения Боливар-Кост расположены вдоль восточного побережья озера Маракайбо. Ловушки, содержащие продуктивные залежи, связаны с антиклинальными складками и разломами, приуроченными к зоне фациального замещения песчаников глинами вверх по восстанию слоев. Разрез месторождения Лагунильяс этой зоны приведен на фиг. 7-13.

Фиг. 14-13. Схема формирования залежей углеводородов в нефтегазоносном районе (Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 27, p. 901, Fig. 13, 1943).

A - аккумуляция углеводородов на раннем этапе в расположенной вверх по восстанию слоев зоне выклинивания проницаемых пород-коллекторов. Б - более поздняя локализация залежей углеводородов в ловушках, формирующихся вблизи зоны выклинивания. Ловушки, находящиеся ниже по падению, за пределами зоны первоначальной аккумуляции, лишен залежей, поскольку эти ловушки сформировались слишком поздно, уже после того, как углеводороды мигрировали в зону выклинивания.

Региональные своды

Для геологического строения некоторых провинций характерно присутствие обширных пологих поднятий, или сводов, в пределах которых уменьшается общая мощность осадочного чехла. Эти структуры имеют центры, или оси, от которых во все стороны погружаются слои осадочных пород и по направлению к которым, таким образом, происходит миграция нефти и газа. История формирования многих сводов состоит из ряда этапов прерывистого роста, проявляющихся на протяжении длительных отрезков геологического времени. В стратиграфическом разрезе сводов часто отмечаются эрозионные поверхности и несогласные залегания слоев, многочисленны тектонические разрывы, локальные складки и фациальные замещения. Хотя большинство нефтегазоносных провинций, по-видимому, тесно связано с седиментационными бассейнами, выполненными мощными толщами осадочных отложений, некоторые из них чаще приурочены к сводам, располагающимся между бассейнами. В числе широко известных сводовых поднятий, в пределах которых обнаружено множество залежей нефти и газа, можно назвать свод

Фиг. 14-14. Схема геологического развития водоносной антиклинальной складки Хайвуд и нефтегазоносной антиклинальной складки Тернер-Валли, провинция Альберта, Канада (Link, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 33, p. 1481, Fig. 7, 1949).

В стадию I (юрский период или более ранний) пористая верхняя часть палеозойских известняков срезается к востоку трансгрессивно залегающими юрскими глинистыми породами. Нефть и газ мигрировали вверх по восстанию в зону выклинивания, создав тем самым благоприятные предпосылки для формирования залежей в расположенных поблизости антиклинальных структурах, образовавшихся в стадию II (до футхилской фазы складчатости и сбросообразования). Позже, в стадию III (современный период) залежь переформировалась, заполнив осложненную надвигом складку Тернер-Валли. Антиклиналь Хайвуд оказалась расположенной слишком далеко к западу, поэтому нефть и газ, скопившиеся в стадию II, не достигли ее, и она содержит только воду.

1 ‑ глинистые породы Ферни (юра); 2 ‑ палеозойские известняки; 3 ‑ пористый пласт.

Сабин на северо-западе Луизианы [27], погребенную Центральную платформу в западном Техасе (фиг. 3-10), погребенный Центрально-Канзасский свод (или свод Бартон) в западном Канзасе [28], погребенное поднятие Немаха в Канзасе и Оклахоме (фиг. 13-13 и фиг. 14-6), свод Цинциннати в Огайо и Индиане (фиг. 14-10) и купол Нашвилл в Теннесси (фиг. 14-8 и 14-9).

Особая форма региональных поднятий представлена обширными сводами, образовавшимися в результате двух этапов регионального наклона слоев, происходившего в противоположных направлениях и в различные отрезки геологического времени. Их формирование может быть объяснено только воздействием двух отдельных этапов тектонических движений. В качестве примера можно назвать свод Бенд, расположенный на севере центрального Техаса [29]. Здесь, как показано на фиг. 14-15, наклон слоев к востоку, существовавший в раннепенсильванское время, сменился наклоном в западном направлении на послепермском этапе развития. На сформировавшемся в результате этих движений своде обнаружено множество залежей нефти, аккумуляция которых обусловлена, вероятно, тем, что региональная миграция углеводородов вверх по восстанию слоев была со всех сторон направлена к центральной, наиболее поднятой части свода. Подобная же картина отмечается в Оклахоме, где вдоль свода Хантон-Семинол-Озарк открыто много богатых залежей почти во всех отложениях, слагающих осадочный чехол свода.

Фиг. 14-15. Схема формирования свода Озарк - Бенд в Оклахоме и северном Техасе (Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 11, p. 681, Fig. 15, 1927).

Стадия I - отложение формаций Бенд, Уопанука, Морроу-Питкин. Стадия II - территория наклоняется к востоку, в трансгрессирующем море отлагаются осадки нижней части формации Строи и слоев Атоке. Стадия III - наклон территории к востоку увеличивается, формируются трансгрессивно залегающие отложения верхней части формации Строи, формаций Алистер, Богги и др. Стадия IV - быстрая трансгрессия моря на запад, формируются отложения серий Пало-Пинто, Калвин, Освего, а позже - отложения Пенсильвания. Стадия V (современная - территория наклоняется к запад-северо-западу, приобретая уклон 40-75 футов на 1 милю; в Техасе, Оклахоме, Канзасе и западной части Миссури формируется свод Озарк - Бенд.

Локальные ловушки

Можно полагать, что если общее количество нефти и газа недостаточно для того, чтобы целиком заполнить региональную ловушку, занимающую всю территорию провинции, то все имеющиеся в коллекторах углеводороды будут залегать в локальных ловушках. Например, если бы на территории, где располагается залежь Ист-Тексас, первоначально имелось в десять раз меньше нефти, то сама залежь, вероятно, не была бы единой и состояла из нескольких отдельных, меньших по размерам залежей, приуроченных к локальным участкам выклинивания проницаемых пород и структурным ловушкам. Эти мелкие нефтеносные ловушки занимали бы площадь, где находится в настоящее время одна огромная залежь, заполняющая значительную часть региональной ловушки, образованной комбинацией сводового поднятия и зоны выклинивания песчаников Вудбайн вверх по восстанию слоев в восточном направлении. Следовательно, необходимо установить, какие типы локальных ловушек могут быть встречены в разведываемой провинции и могут ли они содержать отдельные залежи нефти и газа.

Изучая разрез осадочного чехла перспективно нефтегазоносной провинции, можно составить некоторые представления о типе распространенных здесь локальных ловушек. Для этого следует изучить обнажения, которые обычно встречаются в периферических частях седиментационного бассейна¹ а также учесть все геологические материалы, полученные при бурении скважин. Естественно, что чем большее количество скважин пробурено в провинции, тем обильнее будут эти материалы, если, конечно, первичная регистрация и обработка данных бурения проведены достаточно тщательно.

В провинциях, где отмечается литологическая изменчивость отложений как в разрезе, так и по площади и где установлены поверхности несогласного залегания слоев, можно ожидать преобладания стратиграфических и комбинированных ловушек. Там же, где распространены преимущественно пластовые тела песчаников, следует ориентироваться на поиски структурных ловушек. В провинции с высоким рельефом вероятно существование гидродинамических градиентов и наклоненных водо-нефтяных контактов, в провинции с низким рельефом гидродинамические условия будут, по-видимому, менее сложными.

Целью изучения геологического строения региона является открытие новой нефтегазоносной провинции или расширение границ уже известной. Региональный анализ - это первый этап работы по выявлению локальных ловушек, к которым могут быть приурочены отдельные залежи или месторождения нефти и газа. Опыт разведочных работ, проведенных на всем земном шаре, убедительно доказывает, что каждая провинция содержит значительно большее количество гораздо более разнообразных по своему характеру локальных ловушек, чем это можно предсказать на основании анализа до начала буровых работ. Во многих регионах геология поверхности не отражает глубинное геологическое строение. Тем не менее в любой широко распространенной и достаточно мощной толще осадочных пород можно совершенно обоснованно предполагать существование таких особенностей строения, как фациальные замещения, линзовидные песчаные тела, органогенные рифы, складки и нарушения, не отражающиеся в слоях выше поверхности несогласия, а также глубокопогруженные складки и поднятия различной амплитуды вне зависимости от того, имеются ли данные поверхностной геологии, позволяющие предполагать развитие подобных геологических структур, или такие данные отсутствуют. Положение некоторых ловушек может быть установлено в результате картирования поверхности, но многие из них выявляются при проведении глубинного картирования.

За пределами Северной Америки при проведении большей части разведочных работ на ранних стадиях изучения регионов ориентировались на антиклинальные складки, обнаженные на поверхности, на поверхностные признаки нефти и другие локально проявляющиеся благоприятные признаки. Там, где были закартированы перспективные локальные ловушки, в дальнейшем производилось бурение, однако в тех районах, где геологическая съемка и геофизические исследования не давали возможности установить положение погребенных ловушек, объем буровых работ, как правило, был незначителен или бурения не производилось вообще. Поэтому во многих подобных недостаточно разведанных регионах могут быть открыты залежи, связанные со стратиграфическими ловушками [ловушками выклинивания]. Но для этого необходимо пробурить достаточное количество скважин, чтобы можно было произвести глубинное геологическое картирование и получить обоснованные параметры для интерпретации данных геофизических исследований.

Заключение

В заключение можно задать вопрос: остались ли еще на земном шаре неоткрытые и неразведанные нефтегазоносные провинции? Нет сомнения, что ответ на него будет положительным. Более того, таких провинций множество. Даже на территории Соединенных Штатов Америки, где на протяжении длительного времени проводились наиболее интенсивные по сравнению с любой другой страной в мире поисковые работы, еще имеется много обширных неразведанных или разведанных только частично регионов, высокоперспективных в отношении нефтегазоносности [30]. Начиная с 1859 г., когда Дрейк пробурил первую скважину на нефть, и до настоящего времени разведочными работами непрерывно охватываются все новые нефтегазоносные провинции. Однако в любое время геологи имели в запасе еще две или три провинции, ждущие своей очереди на разведку. Кроме того, в пределах каждой разведываемой провинции выявляются новые перспективные площади, устанавливаются новые, более глубокозалегающие продуктивные горизонты или производится переоценка потенциальных возможностей значительных территорий, до этого рассматривавшихся как неперспективные, а провинции, которые, как полагали ранее, имеют простое строение, оказываются сложными, состоящими из многих субпровинций. Поэтому какая-либо однажды открытая провинция, видимо, никогда не исчерпывает полностью своих возможностей, пока разведочные работы в ней будут проводиться достаточно интенсивно, во всяком случае на протяжении нескольких десятилетий. В качестве примера можно привести восточную Оклахому, где первые промышленные залежи углеводородов были выявлены еще в 1903 г. и до сих пор делаются новые открытия. Другим примером является регион западного Техаса - Нью-Мексико (см. фиг. 3-8, 5-16), где крупнейшие залежи углеводородов были открыты четверть столетия спустя после начала разведочных работ. И если на территории США, где пробурено более полумиллиона скважин, дающих промышленные притоки нефти и газа, и еще большее количество сухих и не эксплуатируемых в настоящее время скважин, перспективно нефтегазоносные районы многочисленны, то в седиментационных бассейнах других стран земного шара возможности поисков новых нефтегазоносных провинций практически неограниченны.

Цитированная литература

Weeks L.G., Concerning Estimates of Potential Oil Reserves, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 34, p. 1951, 1950.
White D., Some Relations in Origin Between Coal and Petroleum, Journ. Wash. Acad. Sci., 5, pp. 189-212, 1915.
ThomW.T., Jr., Present Status of the Carbon-Ratio Theory, in Problems of Petroleum Geology, Am. Assoc. Petrol. Geoly, Tulsa, Okla., pp. 69-95, 1934.
Там же, стр. 71-75, 1934. Postley О.С, Natural Gas Developments, and Possibilities East of the Main Oil and Gas Fields of Appalachian Region, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 19, p. 857. fig. 1, and p. 860, fig. 2, 1935. Hendricks T.A., Carbon Ratios in Part of Arkansas-Oklahoma Coal Field. Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 19, p. 938, fig. 1, 1935.
Thom W.Т., J г., op. cit. (note 3), pp. 86 and 87, figs. 1 and 2, carbon ratios of United States.
Fuller M.L., Carbon Ratios in Carboniferous Coals of Oklahoma, and Their Relation to Petroleum, Econ. Geol., 15, p. 226, 1920.
Thom W. Т., Jr., op. cit. (note 3), pp. 84-85.
Reeves F., The Carbon-ratio Theory in the Light of Hilt's Law, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 12, pp. 795-823, 1928.
Thom W.Т., op. cit. (note 3), pp. 82 and 84.
Dоrseу G.E., The Present Status of the Carbon-ratio Theory, Bull. Am. Ass Petrol. Geol., pp. 455-463, 1927.
Hilt C, Die Beziehungen zwischen der Zusammensetzung und den technischen Eig schaften der Steinkohlen, Zeitsch. des Ver. Deutscher Ingn., 17, Heft 4, pp. 194-- -1873.
Russell W.L., Relation Between Isocarbs and Oil and Gas Production in Kent Ecol., Geol., 20, pp. 254-255, 1925.
Heск Е.Т., Regional Metamorphism of Coal in Southeastern West Virgnia. E Am. Assoc. Petrol. Geol., 27, pp. 1194-1227 1943.

Пропуск стр. 603-604

Глава 15 Перспективы нефтегазоносности¹

Открытие. Геологические факторы. Экономические факторы. Субъективные факторы.

Геолог-нефтяник ‑ центральная фигура в нефтяной промышленности. Развитие этой отрасли промышленности целиком зависит от открытия все новых залежей или новых нефтегазоносных площадей в пределах уже выявленных месторождений для беспрерывной добычи нефти и газа. Иными словами, «открытие и эксплуатация залежей нефти - задача геологическая» [1].

Поскольку от знаний геолога зависит открытие новых залежей нефти и газа и развитие нефтяной промышленности, на него возлагается гораздо большая ответственность, чем на других специалистов со средней научной подготовкой. Вот, в частности, почему геолог должен учитывать все многообразие и изменчивость природных условий. Нефтяная промышленность, видимо, в большей мере, чем любая другая отрасль промышленности, обязывает иметь дело с постоянно изменяющимися геологическими факторами, многие из которых неизвестны. В связи с этим геолог лучше, чем кто-либо другой, понимает риск, на который он идет, тратя на разведочные работы деньги и усилия людей, и лучше оценивает шансы на то, что затраченные средства принесут ожидаемый эффект.

Заключительная глава книги посвящена анализу роли геолога в нефтяной промышленности и некоторым факторам, влияющим на конечный результат его труда - открытие новых залежей нафтидов или новых нефтегазоносных участков на уже известных площадях. Факторы, играющие главную роль в направлении и развитии разведочных работ, слагаются из геологических и экономических предпосылок. К числу факторов, на основании которых ставится разведочное бурение, относится также заключение специалиста, всегда в какой-то мере субъективное.

Открытие

История открытия разных нефтяных и газовых месторождений обычно во многом сходна. Вначале выбираются участки для разведки, на которых, как полагают, следует поставить бурение. Затем бурится разведочная скважина, задачей которой является вскрытие перспективно нефтегазоносного коллектора. Для того чтобы ответить на вопрос, каковы перспективы того или иного участка и достаточны ли они, чтобы начать бурение, необходимо оценить не только геологические, но также и экономические и многие субъективные факторы во всем их многообразии. Оценивая различные факторы, определяющие перспективы нефтегазоносности, следует помнить, что выявление перспективных участков - ближайшая цель геолога-нефтяника и необходимое условие для заложения первой поисковой скважины. Но оценка перспектив в определенной мере обусловливается потребностями предприятия. Любой перспективный участок имеет различную ценность и в разной степени привлекателен для каждого руководителя

¹ Значительная часть этой главы была уже опубликована и включена в книгу с некоторыми изменениями (см. A. I. Levorsen, The Petroleum Prospect, Mines Magazine, Colo. Sch. Mines, Denver, Colorado, pp. 24-29, 1951).

предприятия, принимающего в расчет время и деньги, которые необходимо затратить на его разведку. Например, участок, перспективы нефтегазоносности которого кажутся благоприятными и заслуживающими постановки бурения для целей одной компании, может совершенно не интересовать другую компанию, имеющую другой опыт разведочных работ и другие потребности. Или участок, чрезвычайно перспективный для разведки бурением с точки зрения отдельного предпринимателя, может оказаться совершенно непривлекательным для крупной объединенной компании.

Следует также напомнить, что многие перспективные залежи нефти были открыты вообще без участия геологов. Сами условия распространения нефти и газа в природе, особенно в областях развития стратиграфических ловушек, свидетельствуют о том, что, если пробурить достаточное количество скважин (даже без всякого геологического обоснования), залежь будет открыта, как будет обнаружена слива, запеченная в пироге, если разрезать его на достаточное количество кусков. Некоторые из этих открытий делаются даже с помощью так называемой «магической геологии», критериями которой служат такие, например, доводы, как «эта территория выглядит точно, как Пенсильвания», «изгиб ручья здесь такой же, как в Уолнат-Бенде», или «любые участки около города, носящего название Эльдорадо, должны быть достаточно перспективны - следует вспомнить богатые нефтяные месторождения в Эльдорадо, Канзас, в Эль-Дорадо, Арканзас, или в Эльдорадо, Техас». Залежи открываются также людьми, которые могут быть названы «непрофессиональными геологами». Эти «геологи» знают, что они должны закладывать скважины «на высоком месте» или «там, где видна нефть». Открытия делаются и по советам некоторых мистических личностей, всегда владеющих, как всем кажется, «новыми методами» для определения местоположения залежи. Эффективность всех этих способов, разумеется, очень мала и процент сухих скважин, пробуренных до открытия залежи, в 3-4 раза выше, чем при использовании общепринятых методов геологии и геофизики. Но в целом с их помощью было открыто много залежей, и они обосновали бурение многочисленных скважин, обеспечивших необходимые данные для научных работ. Вообще разведка нефти напоминает рыбную ловлю: как в рыбной ловле надо забросить крючок с наживкой, чтобы поймать рыбу, так и при разведке залежи мы должны бурить скважины, чтобы найти нефть.

Поисковая скважина (wildcat)¹ закладывается тогда, когда кем-то по тем или иным признакам был выделен перспективный участок, который заслуживает постановки разведочного бурения. Если даже большинство поисковых скважин окажутся сухими, не следует отказываться от попыток бурения новых скважин.

В течение многих лет в США в среднем одна из девяти поисковых скважин, бурящихся на новой площади, давала притоки нефти или газа. Однако более показательно, что на протяжении последних 18 лет для открытия одного месторождения с запасами нефти в 1 млн. баррелей и более требовалось пробурить в среднем 38 поисковых скважин [2], хотя такое месторождение может дать 1/10 часть суточной добычи США и быть почти неприбыльным. Поэтому очевидна необходимость в выявлении и научном обосновании перспектив нефтегазоносности новых площадей.

Обоснование перспектив нефтегазоносности - основная и прежде всего геологическая проблема, но окончательное решение о бурении скважин зависит также

¹ Лахи делил все поисковые скважины на две категории: 1) new-field wildcats - скважины, которые бурятся для поисков новых месторождений и закладываются на антиклинальных и других геологических структурах, где залежи нафтидов были ранее неизвестны, и 2) new-pool wildcats - скважины, которые бурятся в надежде вскрыть новые продуктивные горизонты или расширить площадь уже известных залежей на структурах с доказанной нефтегазоносностью.

и от многих экономических и субъективных факторов. Эти три группы факторов определяют в совокупности положительное либо отрицательное решение вопроса о проведении разведочных работ.

Геологические факторы

Геологические факторы, которые учитываются при выявлении перспективно нефтегазоносных участков, в значительной мере сводятся к оценке подземного резервуара - пород-коллекторов, их пористости и проницаемости, а также характера ловушки. Из этих параметров наиболее важен последний, поскольку именно характер ловушки обусловливает локализацию разведочных работ как в разрезе, так и по площади. Ловушка формируется в результате различных сочетаний деформаций пластов (таких, как склад-ко- и сбросообразование или наклон слоев) с литолого-стратиграфическими изменениями разреза (развитием линз пористых пород, фациальными замещениями, эрозионным срезом и трансгрессивным перекрытием поверхности несогласия, а также цементацией при диа- и катагенезе). Структурные элементы ловушки могут быть легко установлены до начала буровых работ, поскольку эти структуры часто прослеживаются в широком вертикальном диапазоне и могут быть закартированы с поверхности земли с помощью геологических или геофизических методов. После того как скважина пробурена и получены данные о потенциально нефтегазоносных коллекторах, возрастает важность стратиграфических данных как средства прогнозирования ловушек. При этом выявляются многие новые комбинации тектонической структуры с литолого-стратиграфическими изменениями разреза.

Вероятно, из каждых трех предполагаемых ловушек две бурением не подтверждаются. Такие случаи несовпадения прогнозов с результатами бурения могут быть обусловлены ненадежностью использованных данных или ошибочной интерпретацией правильных, но недостаточно полных данных. Так, из-за малого числа обнажений, а также из-за фациальных замещений, несогласий, покровов аллювиальных отложений и ошибок в корреляции часто на поверхности устанавливаются антиклинальные структуры, не прослеживающиеся в более глубокозалегающих горизонтах. В районах, где пробуренные в прошлом скважины расположены далеко одна от другой, данные каротажа и отбор керна недостаточны, а корреляция затруднительна, глубинные карты не отражают или неточно отражают истинное геологическое строение. Большое значение имеют живые нефте- и газопроявляения из перспективных коллекторов. Но если эти проявления недоступны прямому наблюдению, а устные сведения о них получены через ряд заинтересованных лиц. ценность такой информации значительно уменьшается. Результаты сейсмических исследований могут не подтвердиться из-за ошибок, возникающих в случае наличия фациальных замещений, погребенных разрывных нарушений, аномалий, связанных с несогласиями в залегании слоев и поверхностным выветриванием. В итоге при бурении может выясниться, что предполагаемая ловушка в данном районе отсутствует и вероятность этого еще больше увеличивается, если данные, используемые для прогнозирования мзстоположения ловушки, получены из ненадежных источников.

Даже в случае обнаружения ловушек в перспективно нефтегазоносных коллекторах лишь одна из трех или четырех ловушек может содержать промышленную залежь нефти или газа. Однако это соотношение в разных регионах изменяется в широких пределах. В некоторых регионах продуктивной может оказаться лишь одна из многих пористых и проницаемых пачек, хотя все они, как показывают результаты разведки, содержат ловушки. В разрезе других регионов имеется очень немного или даже всего одна потенциально нефтегазоносная формация с коллекторами, но все они могут давать притоки нефти и газа в любом участке, где существует ловушка. Бурение сухих скважин, т.е. скважин, вскрывающих пустую ловушку или вообще не попавших в ловушку, - это предусматриваемый риск любых разведочных работ на нефть и газ.

Свои представления о геологическом строении района геологи пытаются проиллюстрировать на картах. Если геолог уверен, что полученная им информация достоверна, он изображает на карте непрерывные изолинии или границы контактов между формациями. Если данные сомнительны, то изолинии и границы на картах он показывает штриховой линией, и чем менее достоверны сведения, тем короче штрихи, которые, наконец, могут быть замещены точками. Часто геолог не имеет ясного представления о глубинном строении, но знает, что условия там не обычны и имеется какая-то аномалия. В этом случае, кроме штриховых или точечных линий, он использует также специальные значки или дает к карте короткое примечание. Геофизики тоже пользуются непрерывными или штриховыми линиями для изображения на картах имеющихся данных. Помимо этого, они часто сопровождают сейсмические записи символом G (good), если они хорошие. F (fair), если они посредственные, Р (poor), если плохие, и VP (very poor) - очень плохие. Таким образом, и геологи, и геофизики стараются отобразить на картах не только свои представления о типе ловушки на данном участке, но и свою оценку достоверности данных, на которых основывается их мнение.

В проблеме правильного предсказания положения ловушки значительная роль отводится также «подтверждению данных». Этот критерий означает, что если предположение о существовании ловушки в каком-либо определенном месте основывается только на одном типе данных, то вероятность ее открытия значительно ниже, а перспективность участка соответственно меньше, чем если это предположение базируется на двух категориях подтверждающих друг друга данных. Разумеется, еще лучше, если совпадают три независимые категории данных. Складка, закартированная по поверхности террасы, сама по себе уже может указывать на существование в этом месте ловушки в глубинных слоях, но вероятность этого удваивается, если данные геологической съемки подтверждаются сейсмической аномалией, установленной в подстилающих отложениях. Вероятность увеличивается втрое или даже больше, если, кроме данных геологической с

⇐ Предыдущая 43 44 45 46 47 48 49 505152 Следующая ⇒