Ловушки, связанные с трещиноватостью

Трещиноватость пород-коллекторов очень часто обусловливает их пористость и проницаемость и, несомненно, во многих случаях является дополнительным фактором, способствующим формированию залежей [41] (см. стр. 120-127: глава 4, разломы и трещины, А.Ф.). Там же, где имеются особые условия, трещиноватость моясет рассматриваться как основная причина образования ловушки. На месторождении Флоренс в Колорадо [42] ‑ одном из первых, открытых в США, ‑ скопление нефти приурочено к трещиноватым участкам глинистых сланцев Пирр (мел), которые характеризуются почти горизонтальным залеганием и неизменяющейся структурой на обширной площади за пределами месторождения. Положение ловушки, по-видимому, определяется только развитием трещиноватости, поскольку ни складок, ни литолого-стратиграфичес-ких изменений разреза в пределах залежи не наблюдается, а там, где трещиноватых пород нет, отсутствует и скопление нефти. Разрез этой залежи приведен на фиг. 6-53. Дебиты скважин неустойчивы, а одна из скважин за время эксплуатации дала почти полтора миллиона баррелей нефти [43].

Подобные же ловушки, содержащие залежи газа, обнаружены в глинистых сланцах Чероки (пенсильваний) в восточном Канзасе [44]. Газ залегает в однородных, широко распространенных черных карбонатных глинистых сланцах. Обычно вместе с газом из скважин поступает соленая вода.

Фиг. 6-52. Разрез месторождения Битков в Карпатах [21, стр. 326, фиг. 5].

Подобный тип сложных ловушек, образованных замкнутыми складками и надвигами, характерен для многих месторождений этого региона.

1, 2, 3 ‑ мел; 4, 5, 6 ‑ эоцен; 7, 8, 8А ‑ нижний олигоцен; 9 ‑ миоцен и верхний олигоцен.

Фиг. 6-53. Разрез месторождения Флоренс, Колорадо (МсСоу. Siе1aff, Dоwns, Bass, Maxson, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 35, p. 1008, Fig. 7, 1951).

Залежь нефти ограничена системой пересекающихся трещин и плоскостей отдельности (заштрихованная площадь) в толще глинистых сланцев Пирр. Нефть безводная, свободная вода не обнаружена. Залежь разрабатывается с 1876 г.

Длительный период эксплуатации и медленное падение дебитов скважин в пределах этих залежей легче всего объясняется замедленным поступлением газа в скважины из трещин, пластовых отдельностей, тонких прослойков и микроскопических пор в глинистых сланцах. Большая часть добычи газа в восточном Кентукки производится из сланцев Блэк, или Огайо (девон и миссисипий?), представленных сланцеватыми, тонкослоистыми, битуминозными, черными и коричневыми глинистыми сланцами [45]. Хотя геологи, описывавшие эти залежи, и не упоминали о трещиноватости сланцев, на ее важную роль указывает необходимость проведения взрывов нитроглицерина в стволах скважин для получения притоков газа.

На нефтяной залежи Маунт-Калм в округе Хилл, северо-восточный Техас, продуктивны отложения писчего мела Остин верхнемелового возраста. Ловушка здесь образована тектонической трещиноватостью пород, связанной со сбросами. Разрез этой залежи показан на фиг. 6-54.

При сравнении углеводородов различных залежей, расположенных в пределах единой провинции, как правило, выясняется, что нефти в структурных ловушках отличаются от нефтей, приуроченных к ловушкам других типов. В структурных ловушках нефти обычно более легкие, залежи чаще имеют газовую шапку и отчетливый водонефтяной контакт, пластовые давления обычно ближе к нормальным для данных глубин, чем в других типах залежей, а пластовая энергия чаще, чем в других случаях,

Фиг. 6-54. Разрез залежи Маунт-Калм в округе Хилл, Техас (Hood, Univ. of Texas, Bull. 5116, p. 241, 1951).

Небольшая залежь заключена в разбитых сбросами и брекчированных участках толщи писчего мела Остин (верхний мел). Ни одна из скважин не дает воды.

объясняется активным напором вод. Эти характерные особенности являются причиной более высокой продуктивности на единицу площади структурных ловушек, но в то же время, видимо, меньшей продуктивной площади их по сравнению с природными резервуарами линзовидного и рифового типов. Еще одна важная черта подобных залежей - это то, что после их открытия границы залежей (если структура была закартирована) могут быть предсказаны с большой долей уверенности. Этим они существенно отличаются от залежей в линзовидных резервуарах, размеры которых установить гораздо труднее. Поэтому до выявления границ залежи арендная плата может быть резко различной для двух расположенных поблизости земельных участков, и раз­личие это обусловлено только положением арендуемого участка относительно геологической структуры.

Заключение

Большинство обнаруженных к настоящему времени залежей нефти и газа связано с ловушками, которые могут рассматриваться полностью или частично как структурные. Многие примеры подобных ловушек были приведены в этой главе. Следует отметить две наиболее важные особенности структурных ловушек: 1) огромное разнообразие структурных условий, при которых могут образоваться ловушки, 2) структурная ловушка может быть прослежена по вертикали в мощном разрезе потенциально нефтегазоносных отложений. Структурное картирование всех типов - один из методов поисков ловушек, который дает наиболее успешные результаты. Известно несколько способов картирования структур: поверхностное (геологическое) и глубинное картирование, колонковое бурение и геофизическое картирование. Все эти методы направлены на поиски участков, в пределах которых коллекторы, залегающие на глубине, занимают наиболее высокое структурное положение и где они могут образовывать ловушку для нефти или газа. Если в разрезе имеются пластовые тела песчаников, не содержащих прослоев других пород, и углы регионального наклона слоев значительны или если известно наклонное положение потенциометрической поверхности, то для образова­ния структурной ловушки необходима значительная структурная амплитуда складки. Там же, где породы-коллекторы изменчивы и развиты спорадически, в виде линзовидных тел, достаточными могут оказаться небольшие локальные деформации слоев. И те, и другие условия могут быть обнаружены на одной и той же территории, если в разрезе имеются различные типы коллекторов.

Цитированная литература

1. Howell J.V., Historical Development of the Structural Theory of Accumulation of Oil and Gas, in Problems of Petroleum Geology, Am. Assoc. Petrol. Geol., Tulsa, Okla., pp. 1-23, 1934.

Price P.H., Anticlinal Theory and Later Developments in West Virginia, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 22, pp. 1097-1100, 1938.

2. Lоgan W.E., Report of Progress (1844), Canada Geol. Surv., p. 41, 1846.

3. White I. С., The Geology of Natural Gas, Sci., 5, pp. 521-522, 1885; excerpted in J. V. Howell, op. cit. (note 1), pp. 15-16.

4. White I. C, West Virginia Geol. Surv., 1, pp. 176-177, 1899.

5. White I.C., The Mannington Oil Field and the History of Its Development, Bull. Geol. Soc. Am., 3, p. 193, 1892.

6. McCoy A.W., Keyte W.R., Present Interpretations of the Structural Theory for Oil and Gas Migration and Accumulation, in Problems of Petroleum Geology, Am. Assoc. Petrol. Geol., Tulsa, Okla., pp. 253-307, 1934.

7. McCollough E. H., Structural Influence on the Accumulation of Petroleum in California, in Problems of Petroleum Geology, Am. Assoc. Petrol. Geol., Tulsa, Okla, pp. 735-760, 1934.

8. Hubbert M. K., The Theory of Ground-water Motion, Journ. Geol., 48, pp. 785- 944, 1940.

9. Russell W.L., Principles of Petroleum Geology, McGraw-Hill Book Co., New York, pp. 207-209, 1951.

10. Hubbert M.K., Entrapment of Petroleum under Hydrodynamic Conditions, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 37, pp. 1954-2026, 1953.

11. Сlapp F. G., Role of Geologic Structure in the Accumulation of Petroleum, in Structure of Typical American Oil Fields, Am. Assoc. Petrol. Geol., Tulsa, Okla., 2, pp. 667-716, 1929.

12. Heгоу W.В., Petroleum Geology, in Geology 1888-1938, 50th Anniv. Vol., Geol. Soc. Am., pp. 535-536, 1941.

13. Wilson W.В., Proposed Classification of Oil and Gas Reservoirs, in Problems of Petroleum Geology, Am. Assoc. Petrol. Geol., Tulsa, Okla., pp. 433-445, 1934.

14. Heald К.С, Essentials for Oil Pools, in Elements of the Petroleum Industry, Am. Inst. Min. Met. Engrs., New York, pp. 47-55, 1940.

15. Wilhelm O., Classification of Petroleum Reservoirs, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 29, pp. 1537-1579, 1945.

16. Winter H.E., Santa Fe Springs Oil Field, Bull. 118, Calif. Div. Mines, pp. 343- 346, 1943.

17. Соrbell С.S., Method for Projecting Structure Through an Angular Unconformity, Econ. Geol., 14, pp. 610-618, 1919.

Levorsen A.I., Convergence Studies in the Mid-Continent Region, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 11, pp. 657-682, 1927.

Lahee F.H., Field Geology, 5th ed., McGraw-Hill Book Co.. New York, pp. 667- 671, 1952.

18. MсGee D.А., Сlawsоn W.W., Jr., Geology and Development of Oklahoma City Field, Oklahoma County, Okla., Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 16, pp. 957- 1020, 1932.

19. Wendlandt E. A., She1bу Т.H., Jr., Bell J.S., Hawkins Field, Wood County, Texas, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 30, pp. 1830-1856, 1946.

20. Hewett D.F., Measurements of Folded Beds, Econ. Geol., 15, pp. 367-385, 1920 Mertie J.В., Jr., Delineation of Parallel Folds and Measurement of Stratigraphic Dimension, Bull. Geol. Soc. Am., 58, pp. 779-802, 1947.

21. Walters R.P., Oil Fields of Carpathian Region, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 30, pp. 319-336, 1946.

22. Mrazeс L., Les plis diapirs etle diapirisme en general, Comptes-rendus des Seances de lTnstitut Geologique J de Roumanie, 6, pp. 226-272, 1927.

Bohdanowicz K., Geology and Mining of Petroleum in Poland, Bull. Am. Assoc Petrol. Geol., 16, pp. 1061-1091, 1932.

23. Powers S., Reflected Buried Hills in the Oil Fields of Persia, Egypt, and Mexico, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 10, pp. 422-442, 1926.

24. Blackwelder E., The Origin of Central Kansas Oil Domes, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 4, pp. 89-94, 1920.

Wilson I.F., Buried Topography, Initial Structures and Sedimentation in Santa Rosalia Area, Baja California, Mexico, Ball. Am. Assoc. Petrol. Geol., 32, pp. 1762- 1807, 1948.

25. Dаке С/L., Bridge J., Buried and Resurrected Hills of Central Ozarks, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 16, pp. 629-652, 1932.

26. Вusк Н.G., Earth Flexures, Their Geometry, Cambridge Univ. Press, London, 106 p., 1929.

Gill W.D., Construction of Geological Sections with Steep-limb Attenuation, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 37, pp. 2289-2406, 1953.

27. Woolnough W. G., Pseudo-tectonic Structures, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 17, pp. 1098-1106, 1933.

28. Krumbein W.C, Occurrence and Lithologic Associations of Evaporites in the United States, Journ. Sed. Petrol., 21, pp. 63-81, 1951.

29. Priсе W.A., Caliche and Pseudo-anticlines, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 9, pp. 1009-1017, 1925.

30. Hill M.L., Classification of Faults, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 31, pp. 1669- 1673, 1947.

31. Lahee F.H., Oil and Gas Fields of the Mexia and Tehuacana Fault Zones, Texas, in Structure of Typical American Oil Fields, Am. Assoc. Petrol. Geol., Tulsa, Okla., 1, pp. 304-388, 1929.

32. Sanders C.W., Emba Salt Dome Region, USSR, and Some Comparisons with Other Salt-Dome Regions, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 23, pp. 492-516, 1939.

33. Wassоn Th., Creole Field, Gulf of Mexico, Coast of Louisiana, in Structure of Typical American Oil Fields, Am. Assoc. Petrol. Geol., Tulsa, Okla., 3, pp. 281-298, 1948.

34. Notestein F.В., Hubman С W., Bowler J. W., Geology of the Barco Concession, Republic of Colombia, South America, Bull. Geol. Soc. Am., 55, pp. 1165- 1216, 1944.

35. Оuarles M., Jr., Salt Ridge Hypothesis on Origin of Texas Gulf Coast Type Faul­ting, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 37, pp. 489-508, 1953.

36. Finn F.H., Geology and Occurrence of Natural Gas in Oriskany Sandstone in Pennsylvania and New York, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 33, pp. 303-335, 1949.

37. Link Th. A., Mооre P. D., Structure of Turner Valley Gas and Oil Field, Alberta, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 18, pp. 1417-1453, 1934.

Link Th.A., Interpretations of Foothills Structures, Alberta, Canada, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 33, pp. 1475-1501, 1949.

38. MсСоу A.W., III, et al., Types of Oil and Gas Traps in Rocky Mountain Region, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 35, p. 1005, 1951.

Вeebe L.F., Wyoming's Circle Ridge Field, O. and G. Journ., pp. 109-114, 1953.

39. Walters R.P., op. cit. (note 21), p. 326.

40. Watts E.V., Some Aspects of High Pressures in the D-7 Zone of the Ventura Avenue Field, Trans. Am. Inst. Min. Met. Engrs., 174, pp. 191-200.

41. Hubbert M.K., Willis D.G., Important Fractured Reservoirs in the United States, Fourth World Petrol. Congr., Section I/A/1 Proceed., pp. 57-84, 1955.

42. DeFord R.L, Surface Structure, Florence Oil Field, Fremont County, Colorado, in Structure of Typical American. Oil Fields, Am. Assoc. Petrol. Geol., Tulsa, Okla., 2, pp. 75-92, 1929.

43. Оbоrne H.W., Symposium on Fractured Reservoirs, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 37, p. 318, 1953.

44. Сharles H.H., Page J.H., Shale-Gas Industry of Eastern Kansas, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 13, pp. 367-381, 1929.

45. Hunter C.D., Natural Gas in Eastern Kentucky, in Geology of Natural Gas, Am. Assoc. Petrol. Geol., Tulsa, Okla., pp. 915-947, 1935.

(Общие работы по данной проблеме см. в списке литературы к гл. 8).