Вторичные стратиграфические ловушки

Вторичные стратиграфические ловушки - это те ловушки, которые обусловлены наличием стратиграфической аномалии или изменений, возникших после отложения осадков и диагенеза коллекторов. Они почти всегда приурочены к поверхностям несогласия и могут поэтому быть названы «ловушками, связанными с несогласиями».

Несогласие представляет собой перерыв в геологической последовательности отложений, который фиксируется образованием эрозионной поверхности или характеризуется паузой в осадконакоплении, отделяющей одну группу пластов от другой. Несогласия чрезвычайно различны по характеру, и они обозначаются соответственно различными терминами [69]. Небольшие перерывы между пластами называются диастемами. Когда пласты выше и ниже поверхности несогласия, параллельны или почти параллельны, говорят о параллельном несогласии. Если же пласты над и под поверхностью несогласия непараллельны и наклонены под углом друг к другу, то контакт между этими толщами называется угловым несогласием. Перерыв в разрезе отложений, или интервал времени, соответствующий этому перерыву, для одного несогласия может быть гораздо больше, чем для другого; величина перерыва и его длительность иногда значительно изменяются даже вдоль одной поверхности несогласия [70]. Например, в центральных частях седиментационного бассейна пласты, залегающие выше и ниже поверхности несогласия, накапливались почти непрерывно, в то время как к краям бассейна

Фиг. 7-52. Схематический разрез, показывающий ловушки, которые обычно связаны с поверхностями несогласия.

формация, расположенная над поверхностью несогласия, может залегать на все более и более древних слоях и в конечном итоге - даже непосредственно на породах фундамента. В центре бассейна будет наблюдаться тогда слабое угловое или параллельное несогласие внутри отложений, имеющих, например, меловой возраст, а у периферии бассейна - крупное угловое несогласие между меловыми отложениями и породами докембрийского возраста.

Несогласия различного стратиграфического диапазона и площадного распространения весьма обычны в геологических разрезах почти всех нефтегазоносных провинций. Породы-коллекторы могут залегать непосредственно выше или ниже поверхности несогласия, они могут быть также представлены выветрелыми породами у самой этой поверхности. Влияние эрозии вдоль поверхностей несогласия сильнее проявляется в тех провинциях, где коллекторские породы представлены более или менее растворимыми образованиями, особенно известняками и доломитами. Просачивающиеся метеорные воды, двигаясь через зону выветривания, вымывают наиболее растворимые компоненты подстилающих отложений, в результате чего резко увеличивается пористость и проницаемость пород. На фиг. 7-52 показаны участки, в которых залежи нефти и газа встречаются в ловушках, связанных с поверхностями несогласий.

Огромное количество нефтяных и газовых залежей, возможно даже большинство их, тем или иным образом ассоциируется с несогласиями. Несогласия поэтому представляют собой важнейший объект изучения в геологии нефти. В ряде месторождений возникновение самих ловушек является прямым результатом некоторых процессов, обусловленных формированием поверхности несогласия. Ловушки, связанные с несогласиями, классифицируются как стратиграфические или же как вторичные стратиграфические ловушки, поскольку формирование их происходило после литификации и диагенеза коллекторов.

Когда каждый последующий пласт перекрывающей формации распространяется за границу развития более древнего подстилающегося пласта, такое положение называется перекрытием (overlap) [71]. Перекрытие может быть трансгрессивным, если осадки отлагаются в условиях трансгрессирующего моря, что устанавливается по залеганию тонкозернистых осадков над крупнозернистыми. В этом случае говорят о трансгрессивном прилегании (onlap). Если же отложения образуются в условиях регрессирующего моря, то характер изменения зернистости пород оказывается противоположным создается регрессивное прилегание (offlap) (фиг. 7-53). Перекрывающая формация может залегать на поверхности несогласия. Это несогласие в свою очередь может быть параллельным или угловым. Когда вышележащая формация трансгрессивно налегает на срезанную эрозией более древнюю серию слоев, говорят о трансгрессивном несогласном перекрытии (overstep) [72].

Фиг. 7-53. Основные соотношения характера напластований при трансгрессивном и регрессивном прилегании.

1 - регрессивное прилегание; 2 - регрессивное перекрытие; 3 - трансгрессивное прилегание; 4 - трансгрессивное перекрытие; 5 - трансгрессивное несогласное перекрытие.

Установить несогласие по данным, полученным при бурении скважин, очень трудно. Изучая эту проблему, Крумбейн [73] выделил около 40 критериев, которые могут быть использованы для решения вопроса о существовании или отсутствии несогласия. Эти критерии разделяются на седиментационные, палеонтологические и структурные. Крумбейн подчеркнул, что если установлено одновременно несколько критериев, то вероятность существования несогласия резко увеличивается. Каждый критерий сам по себе может не иметь большого значения, но в сочетании с другими критериями он становится важным показателем. Наиболее часто встречаются следующие критерии: перерыв в палеонтологическом разрезе; наличие плохо отсортированных отложений или конгломератов, особенно в ассоциации с тонкими прослоями красных глинистых сланцев в разрезе, в основном сложенном хорошо отсортированными тонкозернистыми породами; несоответствие в углах падения слоев, залегающих выше и ниже горизонтальной поверхности; следы выветривания в подстилающей формации; данные о региональном срезании и трансгрессивном несогласном перекрытии, которые должны выявляться при изучении и сравнении разрезов нескольких скважин.

Поверхность несогласия может располагаться между проницаемыми и слабопроницаемыми толщами и, таким образом, определять верхнюю или нижнюю границу резервуара. На месторождении Дели в северной части Луизианы залежь нефти с запасами свыше 200 млн. баррелей приурочена к ловушке, образовавшейся в результате несогласного перекрытия срезанной толщи юрских и нижнемеловых песчаников биостромными газоносными известняками эоценового возраста [74]. Пример, когда ловушки, содержащие залежи нефти, расположены и выше и ниже поверхности несогласия, показан на фиг. 7-54. Песчаные пласты, которые ограничены снизу плоскостью несогласия, называются «батрессовыми (опирающимися) песча­никами» («buttress sands»). Еще один пример такого соотношения в залежи Катбанк в Монтане приведен на фиг. 7-55.