- •Оглавление
- •Предисловие
- •Предисловие автора к первому изданию
- •Предисловие редактора английского издания
- •Часть первая. Введение
- •Глава 1 Введение
- •Глава 2 Распространение нефти, газа и других нафтидов
- •Условия залегания
- •Поверхностные нафтидопроявления
- •Подземные нафтидопроявления
- •Географическое положение
- •Геологический возраст пород-коллекторов
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Часть вторая. Природный резервуар
- •Глава 3 Порода-коллектор
- •Классификация
- •Номенклатура пород-коллекторов
- •Обломочные породы-коллекторы
- •Глины
- •Цементация обломочных пород-коллекторов
- •Хемогенные породы-коллекторы
- •Химически осажденные карбонатные породы
- •Кремнистые породы-коллекторы
- •Породы-коллекторы смешанного происхождения
- •Разрезы буровых скважин
- •Породы-коллекторы морского и неморского происхождения
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 4 Поровое пространство породы-коллектора
- •Пористость
- •Измерения пористости
- •Проницаемость
- •Измерения проницаемости
- •Эффективная и относительная проницаемость
- •Классификация и происхождение порового пространства
- •Первичная, или межзерновая, пористость
- •Вторичная, или промежуточная, пористость
- •Связь между пористостью и проницаемостью
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 5 Пластовые флюиды-вода, нефть, газ
- •Флюиды, содержащиеся в природных резервуарах
- •Источники информации о пластовых флюидов
- •Распределение газа, нефти и воды в резервуаре
- •Вода
- •Классификация вод нефтяных месторождений
- •Характеристика вод нефтяных месторождений
- •Происхождение соленых вод нефтяных месторождений
- •Нефть
- •Измерение количества нефти
- •Химические свойства нефти
- •Ряды углеводородов
- •Другие компоненты нефтей
- •Физические свойства нефтей
- •Природный газ
- •Измерение объема природного газа
- •Состав природного газа
- •Примеси в природном газе
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 6 Пластовые ловушки: общие сведения и структурные ловушки
- •Антиклинальная теория
- •Классификация ловушек
- •Структурные ловушки
- •Ловушки, связанные с разрывными нарушениями
- •Ловушки, связанные с трещиноватостью
- •Цитированная литература
- •Первичные стратиграфические ловушки
- •Линзы и фациальные замещения обломочных пород
- •Линзы и фации хемогенных пород
- •Вторичные стратиграфические ловушки
- •Гидродинамические ловушки
- •Заключение
- •Комбинированные ловушки
- •Соляные купола
- •Распространение соляных куполов
- •Соляные штоки провинции Галф-Кост
- •Кепрок
- •Происхождение соляных куполов
- •Глава 9 Пластовые условия - давление и температура
- •Пластовое давление
- •Измерение давления
- •Градиенты давления
- •Источники пластового давления
- •Аномальные пластового давления
- •Температура
- •Измерение температуры
- •Геотермическии градиент
- •Использование результатов температурных замеров
- •Источники тепловой энергии
- •Результаты воздействия тепла
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 10 Механика природного резервуара
- •Фазовые состояния
- •Поверхностные явления
- •Поверхностная энергия; поверхностное натяжение; межфазное натяжение
- •Капиллярное давление
- •Пластовая энергия
- •Газ, растворенный в нефти
- •Режим газовой шапки (газонапорный режим)
- •Водонапорный режим
- •Гравитационные силы
- •Комбинированные источники пластовой энергии
- •Движение нефти и газа в залежи
- •Явления, связанные с разработкой залежи
- •Максимально эффективный темп добычи
- •Коэффициент продуктивности
- •Уравнение материального баланса
- •Сверхвысокопродуктивные скважины
- •Малорентабельные скважины и залежи
- •Эксплуатационный период скважин и залежей
- •Вторичные методы разработки залежей
- •Добыча газа
- •Попутный газ
- •Свободный газ
- •Экономические и правовые вопросы
- •Заключение
- •Часть четвертая Геологическая история нефти и газа
- •Глава 11 Происхождение нефти и газа
- •Граничные условия
- •Неорганическое происхождение нефти и газа
- •Органическое происхождение нефти и газа
- •Современные теории органического происхождения нефти и газа
- •Природа органического материнского вещества
- •Современное органическое вещество
- •Органическое вещество неморского происхождения
- •Превращение органического вещества в нефть и газ
- •Деятельность бактерий
- •Теплота и давление
- •Изменение нефти под влиянием теплоты и давления
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 12 Миграция и аккумуляция нефти и газа
- •Геологические условия миграции и аккумуляции
- •Дальность миграции
- •Первичная миграция
- •Вода, выжимаемая из глин и сланцев
- •Циркуляция воды
- •Седиментационная и переотложенная нефть
- •Вторичная миграция
- •Перенос частиц нефти и газа водой
- •Явления, связанные с капиллярным давлением и давлением вытеснения
- •Плавучесть
- •Влияние растворенного газа на миграцию нефти
- •Аккумуляция
- •Наклонные водонефтяные контакты
- •Литологические и стратиграфические барьеры¹
- •Вертикальная миграция
- •Время аккумуляции
- •Приток нефти и газа
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 13 Глубинная геология
- •Типы глубинных карт
- •Структурные карты и разрезы
- •Карты изопахит ( карты равных мощностей)
- •Карты фаций
- •Палеогеологические карты
- •Геофизические карты
- •Геохимические карты
- •Другие типы глубинных карт
- •Счетно-решающие машины
- •Сухие скважины
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 14 Нефтегазоносные провинции
- •Характер отложений
- •Теория углеродного коэффициента
- •Седиментационные бассейны
- •Нефте- и газопроявления
- •Несогласия
- •Зоны выклинивания проницаемых отложении
- •Региональные своды
- •Локальные ловушки
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 15 Перспективы нефтегазоносности¹
- •Открытие
- •Геологические факторы
- •Экономические факторы
- •Субъективные факторы
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Общие работы
- •Сокращения, принятые в английской литературе по нефти и газу
- •Литература
- •Дополнительный список литературы
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Изложенный материал приводит нас к выводу, что на современном уровне знаний доказательства совместной метаморфизации нефти и углей не убедительны. Вероятно,
существует какая-то региональная взаимосвязь между углеродными коэффициентами
(особенно измеренными на основании анализов беззольных, но включающих влагу компонентов угля) и степенью метаморфизма [катагенеза] пород, вызванного нагрузкой вышележащих отложений, диастрофизмом или обоими этими факторами. На многих картах углеродного коэффициента его низкие значения строго приурочены к регионам,
характеризующимся слабой деформированностью и незначительной мощностью отложений,
перекрывающих изученный угольный пласт. Но, несмотря на это, взаимосвязь между низкими значениями углеродного коэффициента и нефтью с достаточной определенностью показать не удалось. Справедливо также, что в районах, для которых свойственны высокие значения углеродного коэффициента, до настоящего времени обнаружено только очень немного залежей нефти и газа. Но такое положение может быть следствием крайне малого общего объема поискового бурения в этих областях, обусловленного нежеланием проводить работы на площадях с высокими углеродными коэффициентами.
¹Еще важнее, чтобы анализировались пробы углей и нефтяных горизонтов, залегающих на одинаковой глубине. - Прим. ред.
В заключение следует указать на существование ряда исключений из первоначального представления о том, что на площадях, характеризующихся высокими значениями углеродных коэффициентов, могут быть обнаружены только газовые, но не нефтяные залежи.
Подобные исключения становятся особенно показательными, если попытаться применить закон Хилта к отложениям, которые перекрывают многие современные глубокозалегающие нефтяные залежи. Если бы вблизи этих нефтеносных горизонтов располагались угольные пласты, то во многих случаях они, по-видимому, отличались бы такими высокими значениями углеродного коэффициента, при которых, как полагают, уже не может происходить аккумуляция не только нефти, но и газа. По отношению к выбору объектов для разведочных работ это означает, что высокие углеродные коэффициенты, характерные для углей на какой-
либо площади, не должны рассматриваться как достаточное основание для того, чтобы считать эту площадь непродуктивной. Как было уже показано, существование относительно высоких температур и давлений не следует принимать за фактор, несовместимый с аккумуляцией нефти и газа, поскольку они могут быть обусловлены причинами, не влияющими на процессы аккумуляции.
Седиментационные бассейны
Территории всего земного шара, в пределах которых развиты сколько-нибудь значительные толщи неметаморфизованных отложений, характеризуются одной общей особенностью [15]. На каждой из них мощность осадочных отложений максимальна в центральной части и уменьшается к краевым зонам. Такие территории
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
получили название седиментационных бассейнов (sedimentary basins). В бассейны включаются все районы, в пределах которых известны значительные по мощности осадочные толщи. В них входят не только все открытые до настоящего времени нефтегазоносные провинции, но и все провинции, которые, вероятно, будут открыты в будущем. Карты, показывающие седиментационные бассейны всего земного шара,
приведены в работах Уикса [16] и Джестера [17]. [Все сколько-нибудь крупные седиментационные бассейны, представляющие собой в современном тектоническом плане Земли впадины с мощностью отложений более 2±0,5 км, являются нефтегазоносными или вероятно нефтегазоносными бассейнами.]
Седиментационные бассейны имеют часто довольно сложное строение. Они обладают общей для всех них характерной особенностью - все они представляют собой погруженные зоны с мощным осадочным чехлом во внутренних и менее мощным в краевых частях. Однако во всех других отношениях бассейны могут резко отличаться друг от друга - иметь различное строение и генезис. Некоторые седиментационные бассейны действительно представляли собой бассейны осадконакопления (depositional basins), о чем свидетельствуют древние береговые линии, окружающие их по периферии. Другие бассейны являются структурными
(structural basins); фактически это региональные замкнутые синклинали. Осадочные образования, выполняющие структурные бассейны, однотипны на его периферии и в центре, отдельные формации здесь распространены шире, а мощности их более однообразны по всей площади, чем в бассейнах осадконакопления. Некоторые территории называются «бассейнами» только на основании современного рельефа земной поверхности, и это название никак не связывается с условиями залегания развитых в их пределах толщ. По-видимому, месторождения нефти и газа могут быть с равной вероятностью обнаружены в обоих этих типах бассейнов, как в их центральных частях, так и на периферии.
Многие седиментационные бассейны имеют смешанное происхождение. В
некоторых таких бассейнах строение верхних горизонтов разреза, например горизонтов, залегающих выше поверхности несогласия, указывает на то, что здесь существовал бассейн осадконакопления. В то же время подстилающие слои образуют структурный бассейн. Если площади двух или более бассейнов, имеющих разное происхождение, совпадают в плане, образованный в результате этого совпадения бассейн может рассматриваться как сложный [гетерогенный]. Идеализированный разрез через такой гетерогенный (точнее сказать гетерогенный по вертикали) бассейн показан на фиг. 14-1. Два или более структурных бассейна и бассейна
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
осадконакопления могут совпадать в плане полностью либо только частично или быть
совершенно изолированными один от другого. Многочисленные примеры
гетерогенных бассейнов можно наблюдать на территории США в Скалистых горах;
третичные отложения, залегающие здесь вблизи поверхности, часто образуют бассейн
осадконакопления, в то время как подстилающие толщи - структурный бассейн,
обычно замкнутый. Во многих из этих примеров
Фиг. 14-1. Схематический разрез бассейна, гетерогенного по вертикали. Поверхность А частично структурная, но в основном топографическая. Толща
В образует бассейн осадконакопления, а толща С - структурный бассейн, причем седиментационные границы развития толщи С располагаются за пределами границ этой толщи на профиле. Размеры бассейна по горизонтали - несколько сотен миль, мощность выполняющих его отложений - несколько миль.
складкообразование предшествовало во времени началу накопления третичных
формаций и обусловило локализацию седиментации на ограниченных площадях. В
итоге отмечается совпадение двух бассейнов в плане. В других случаях эти молодые
бассейны осадконакопления в результате более позднего складкообразования были
разделены на несколько структурных бассейнов, располагающихся на площади
одного крупного древнего
Фиг. 14-2. Схематический разрез, показывающий развитие бассейна, гетерогенного по простиранию.
Сначала формируется борт В, где развиты прибрежные и шельфовые отложения. Позже складчатость вдоль борта А приводит к образованию депрессии А', В', имеющей форму бассейна. С подобными бассейнами, образованными в два этапа под влиянием палеогеографического и структурного факторов, связано много нефтегазоносных провинций. Несколько примеров таких бассейнов приведены на фиг. 14-3. Размеры бассейна по горизонтали - несколько сотен миль, мощность выполняющих его отложений - несколько миль.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
структурного бассейна. Таким образом, одни бассейны могут быть включены в пределы других и создавать сложную картину геологического строения, которую удается понять только после проведения тщательного стратиграфического и структурного анализа.
Другой сложный тип седиментационного бассейна, с которым, по-видимому,
особенно тесно связаны нефтегазоносные провинции, образуется в результате двух независимых друг от друга процессов - седиментации и складчатости. Эти процессы протекают в разное время и обусловливают возникновение бассейна.
Последовательность этапов развития подобного бассейна представляется следующим образом (фиг. 14-2).
Один борт бассейна (В) сформировался при накоплении отложений, несогласно перекрывающих пологонаклоненную поверхность суши. Такая суша называется щитом, платформой или кратоном [18]. На этом борту бассейна широко распространены образования древних береговых линий.
Фиг. 14-3. Разрезы пяти продуктивных бассейнов, гетерогенных по
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
простиранию.
Нефтегазоносность показана черными кружками. (Разрезы В, Г и Д из Bull. Am.
Assoc. Petrol. Geol., соответственно по Tainsh, 34, p. 832, Fig. 2; Funkhouser, Sass, Hedberg, 32, p. 1864, Fig. 3; Link, 36, p. 1515, Fig. 19).
За отложением осадков последовало формирование резких линейных складок и сбросов на противоположной стороне бассейна (А) - в «геантиклинальной полосе» Уикса [19]. В итоге депрессия между А' и В' приобрела форму бассейна, который следует рассматривать как бассейн, сложный [гетерогенный] по простиранию (composite laterally). Формирование этого бассейна происходило в два разделенных во времени этапа. Залежи нефти и газа могут быть приурочены к обоим его бортам. Несколько примеров бассейнов подобного типа, каждый из которых представляет собой продуктивную нефтегазоносную провинцию, приведено на фиг. 14-3. Здесь показаны идеализированные разрезы бассейна Мак-Алистер в восточной Оклахоме (разрез А), Аппалачского бассейна на востоке США (Б), бассейна центральной части Бирмы (В), бассейна Матурин на востоке Венесуэлы (Г) и бассейна Персидского залива на Среднем Востоке (Д).
Гетерогенные по простиранию бассейны характеризуются следующими особенностями.
1.Поскольку на том борту бассейна, где наблюдается несогласное налегание отложений (В на фиг. 14-2), ловушки могли существовать уже со времени, когда коллекторы были перекрыты слабопроницаемыми породами, аккумуляция нефти и газа в залежи могла начаться здесь раньше и протекать гораздо более длительное время, чем на противоположном его борту.
2.Равновесное состояние флюидов, так же как давление и температура во всех коллекторах (резервуарах), во время складко- и сбросообразования на борту А
бассейна были нарушены. Этот этап деформаций осадочного чехла явился, таким образом, временем приспособления всех скоплений нефти и газа, расположенных в пределах бассейна, к новым условиям. По мере того как пластовые флюиды вновь приходили в равновесное состояние, все более интенсивно происходили процессы миграции и переформирования залежей. Гидростатические условия при этом могли смениться активными гидродинамическими, а последние - привести к тому, что направление движения пластовых вод оказывалось противоположным первоначальному направлению их движения.
3. Возникает вопрос, где находились нефть и газ, приуроченные ныне к залежам вдоль складчатой стороны бассейна, до начала складкообразования?
Очевидно, что породы-коллекторы отлагались на более обширной, чем современные границы бассейна, площади. Они распространялись влево от области, показанной на фиг. 14-2. Первоначальная граница распространения этих отложений, по-видимому,
располагалась на некотором неизвестном расстоянии от современного складчатого борта бассейна и была связана либо с древней береговой линией бассейна