Характер отложений

Необходимым условием перспективно нефтегазоносной провинции является присутствие чехла осадочных пород. Осадочные отложения обеспечивают источники углеводородов, они могут быть коллекторами или покрышкой для залежей в ловушках. Практически все нефтяные и газовые залежи связаны именно с осадочными отложениями, которые по этой причине должны рассматриваться в первую очередь при любой оценке перспективности на нефть и газ того или иного не изученного и не продуктивного до настоящего времени региона. В целом можно считать, что вероятность открытия промышленных залежей нефти приблизительно пропорциональна объему осадочного чехла ‑ чем больше его мощность, тем больше шансов обнаружить здесь залежи. Объем осадочного чехла, измеренный в кубических милях, может поэтому служить мерой для оценки и сравнения потенциальных возможностей разных регионов. Общее количество нефти, уже добытой к настоящему времени, и той, которую можно будет извлечь в будущем, составляет в США по различным оценкам от 6000 до 200 000 баррелей на 1 куб. милю осадочных пород для различных нефтегазоносных провинций, а в среднем около 50 000 баррелей на 1 куб. милю для 2 млн. куб. миль осадочных пород, считающихся нефтегазоносными [1]. Поскольку в Соединенных Штатах Америки изучены значительные площади, то установленную для США цифру 50 000 баррелей нефти на 1 куб. милю осадочных пород можно принять и для других регионов земного шара, еще не изученных и не разбуренных¹.

По-видимому, осадочные отложения США не должны содержать большее количество нефти и газа, чем подобные же отложения в других менее исследованных частях земного шара. Однако цифру 50 000 баррелей на 1 куб. милю следует рассматривать как усредненную величину только для крупного региона, а не для отдельных локальных районов. Это становится совершенно очевидным, если вспомнить богатые углеводородами отложения таких небольших по площади субпровинций, как бассейн Лос-Анджелес в Калифорнии и район Баку в СССР. Даже при максимально высоких возможных оценках объема потенциально нефтегазоносных пород из числа таковых исключаются в настоящее время отложения всех территорий, где мощность осадочного чехла не превышает 1000 футов, все отложения плейстоценового, кембрийского и докембрийского возраста, а также отложения, даже в небольшой степени подвергшиеся метаморфизму.

[С нефтегенетической точки зрения к отложениям, генерировавшим в той или иной степени нефть, следует относить лишь те субаквальные осадочные породы, которые залегают (или залегали) на глубинах не менее 2000± 500 м (в зависимости от типа осадков и их возраста). При этом нельзя исключать ни плейстоценовые, ни кембрийские и рифейские (синийские) отложения. Последнее замечание касается и промышленной нефтегазоносности. Ее нижний предел определяется не возрастом пород, а степенью их катагенеза, о которой речь идет ниже.]

Следует также учитывать характер осадочных пород. Поскольку большинство обнаруженных до настоящего времени залежей нефти и газа приурочено к морским отложениям, можно считать, что территории, где подобные отложения слагают основную часть разреза осадочного чехла, должны быть более перспективными на нефть и газ, чем территории, где развиты породы преимущественно континентального генезиса. Благоприятной предпосылкой для высокой оценки перспектив нефтегазоносности является также изменчивость литологического состава отложений. Если отложения того или иного района представлены только глинистыми либо только песчаными породами, вероятность обнаружить здесь промышленные скопления нефти и газа значительно меньше, чем если осадочные толщи образованы переслаивающимися пластами глинистых сланцев, песчаников и известняков. Если же в пределах обширной площади развиты выдержанные по площади песчаные пласты, то степень их перспективности в большей мере зависит от количества локальных тектонических структур, чем пластов, выклинивающихся или замещающихся по простиранию слабопроницаемыми породами.

Осадочные толщи, полностью сложенные известняками и доломитами, более благоприятны для поисков залежей нефти и газа, чем отложения, образованные только песчаниками или глинистыми сланцами, поскольку в карбонатных толщах могут содержаться как коллекторские, так и слабопроницаемые пласты, обеспечивающие надежность ловушек. Во многих районах, таких, как, например, западный Техас, нефть и газ получают из известняковых и доломитовых коллекторов в карбонатной толще мощностью в тысячи футов. Вообще же для большинства отложений характерны

¹В первом американском издании книги (1956, стр. 607-608) средняя величина начальных запасов нефти также оценивалась в 50 000 баррелей на 1 куб. милю. К сожалению, в русском переводе (Гостоптехиздат, 1958) при пересчете на метрические меры были допущены многочисленные ошибки. - Прим. ред.

латеральные фациальные изменения, и поэтому без достаточных оснований никогда не следует предполагать, что разрез осадочного чехла региона полностью представлен только известняками, только песчаниками или только глинистыми породами. Во всяком случае, такое заключение не может быть сделано с уверенностью до тех пор, пока в различных частях седиментационного бассейна не будет пробурено хотя бы несколько скважин.

Метаморфизм осадочных отложений представляет собой еще один фактор, который, как считают многие геологи, определяет возможность обнаружить промышленные скопления углеводородов. Метаморфизмом (этот термин часто употребляется неправильно) следует называть только такие изменения горных пород, которые связаны с воздействием на них высоких температур и давлений. Слабая степень метаморфизма пород устанавливается по присутствию в них вторичных минералов - хлорита, серицита, ориентированных чешуек слюды, а также по наличию вытянутых и деформированных частиц, образующихся под влиянием повышенных температур и давлений. Ортокварциты формируются при цементации частиц отложений кремнием, источники которого могут быть как первичными, так и вторичными. Эти породы не должны рассматриваться в качестве метаморфических. Одно из последствий метаморфизации отложений - снижение их проницаемости и, следовательно, уменьшение вероятности аккумуляции нефти и газа в залежи. Другое возможное значение слабой метаморфизации заключается в том, что нафтиды под ее влиянием могут переходить в более летучие формы. Именно это обстоятельство привело к развитию теории углеродного коэффициента, которая будет рассмотрена подробнее, поскольку она имела большое значение в истории развития разведочных работ на нефть и газ.