Поклади нафти і газу в рифогенних утвореннях

Одним із важливих об’єктів прогнозування неантиклінального типу є зони нафтогазонагромадження, які приурочені до похованих рифогенних утворень. За кордоном (особливо в США, Канаді, Мексиці, Лівії, країнах Перської затоки) роботи з вивчення і пошуків нафтогазоносних рифів ведуться вже багато років. Органогенні утворення різних типів (біогерми, біостроми, рифові масиви) широко поширені в палеозойських відкладах Волго-Уральської, Передуральської, Тімано-Печорської НГП (Росія) та інших регіонах. Наявність рифогенних формацій відзначається, а ще більше прогнозується і в нафтогазоносних регіонах України.

Результати вивчення ряду нафтогазоносних басейнів світу, що характеризуються широким розвитком похованих рифових забудов, показують, що в їх межах можна намітити цілі рифові системи, які об’єднуються в зони розвитку одновікових рифів бар’єрного і локального типів.

За своєю морфологією рифи поділяються на грибоподібні, плоскі (столоподібні) і конусоподібні (гостровершинні). Для рифів є характерними складна будова резервуара і відсутність надійної інформації про межі їх поширення.

Поклади, які пов’язані з похованими рифами нерідко характеризуються запасами, що досягають декількох сотень мільйонів тон. Запаси нафти і газу звичайно розподіляються нерівномірно всередині рифових зон і сконцентровані в окремих родовищах. Товщини рифогенних відкладів, до яких приурочені поклади, коливаються від декількох метрів до кілометра і більше, однак величина товщини не визначає ступеня їх нафтогазоносності. Висота покладів змінюється від 10–30 до 200 м і більше і залежить як від амплітуди пасток, яка нерідко досягає 100–150 м, інколи і 400 м, так і від ступеня їх заповнення.

Рифогенні породи характеризуються високими колекторськими властивостями. Пористість може досягати 20–40 % і більше. Первинна пористість рифогенних порід міжгранулярна і внутрішньоскелетна. Вторинна пористість, що розвивається внаслідок вилуговування, доломітизації, тріщинуватості, значно покращує ємнісні і фільтраційні властивості колекторів. Добрі фільтраційні властивості рифогенних колекторів зумовлюють високі дебіти нафти в окремих свердловинах, які не рідко досягають декількох тисяч тонн нафти і більше.

Характерною особливістю рифових забудов, як локальних, так і бар’єрних, є нерівномірний розподіл у них колекторів. У зв’язку з цим поклади не рідко приурочені до окремих пористих зон і лінз у рифових тілах або екрануються слабопроникними рифогенними породами. Пористі зони залягають на різній глибині відносно покрівлі рифу і займають різне структурне положення, що в ряді випадків зумовлює зміщення покладів на крилах рифових виступів.

Закономірності поширення та особливості геологічної будови рифових забудов різного типу визначають методику їхнього прогнозування, пошуків і розвідки.

Бар’єрні рифи є одним із важливих об’єктів нафтогазопошукових робіт, оскільки часто контролюють регіональні зони нафтогазонагромадження великої протяжності, що сягають декількох сотень, а інколи і тисяч кілометрів (Західноканадський, Пермський, Месопотамський тощо). Бар’єрні рифи розміщуються в зоні зчленування двох фаціальних областей з різними умовами седиментації – мілководного шельфу і відносно глибоководної частини басейну. Зоні розвитку бар’єрних рифів відповідає смуга аномального збільшення товщин карбонатних відкладів з численними рифобудівними організмами, серед яких переважають колоніальні корали, моховатки, криноідеї, губки, різноманітні водорості тощо.

Важливою особливістю бар’єрних рифів є їх вираженість в сучасному структурному плані по поверхні карбонатного рифового комплексу у вигляді вузьких протяжних лінійних флексур.

Існує думка, що бар’єрні рифи переважно формуються над розломами фундаменту, які утворюють уступи, сприятливі для утворення безперервної забудови. Згідно з В.Г. Кузнєцовим (1978), характер органогенних забудов, їх тип і висота значною мірою визначається особливостями тектонічного режиму і підводного шельфу басейну.

Аналіз структурно-морфологічних особливостей рифових комплексів разом з аналізом розподілу їх фацій і товщин дозволяє зробити висновок про провідну роль процесів седиментації в формуванні карбонатних виступів на краях шельфів і пов’язувати утворення з басейновими схилами безперервно лінійних бар’єрних рифів. Ці види аналізу є основними в методиці пошуків і картуванні бар’єрних рифів. Вони використовувались при виявленні рифів у Західноканадському, Мічіганському, Нижньоіндському та інших нафтогазоносних басейнах. Ідентичні прийоми використовувались при прогнозі палеозойських рифів у багатьох регіонах, в тому числі у Львівському прогині.

Однією із закономірностей, виявленою бурінням в низці нафтогазоносних басейнів, є скорочення над рифами (інколи до повної їх відсутності) потужностей сульфатно-галогенних або теригенних товщ. Останнє можна рекомендувати в якості пошукового критерію при трасуванні гребеневих частин нафтоносних бар’єрних рифів, а також при вияснені положення нафтоносних вершин локальних рифів.

При пошуках рифів і рифових систем широко застосовуються геофізичні дослідження, серед яких основну роль відіграє сейсморозвідка. Рифові тіла за даними сейсморозвідки відображаються як позитивні структури, розходженням відбиваючих площадок під рифом і часто відсутністю або поганою якістю відбиття безпосередньо в рифових утвореннях. Для пошуків і картування рифів значний ефект дає метод свердловинної сейсморозвідки, який дозволяє більш надійно вивчати складнопобудовані, крутопадаючі сейсмічні границі і деталізувати будову рифових масивів. Для виявлення рифів використовують також гравірозвідку, а в окремих випадках електророзвідку. Рифові тіла, особливо на невеликих глибинах, внаслідок наявності навколо них менш щільних порід, зазвичай характеризуються позитивними гравітаційними аномаліями. У Передуральському прогині застосовують також радіометричні дослідження, які над рифами показують мінімуми радіоактивності.

У Львівському прогині намічається декілька зон лінійних рифів, приурочених до відкладів верхнього силуру. Ширина зон, за даними профільного буріння, не перевищує 5–6 км. До однієї з таких зон приурочене газове родовище Локачі. Картування тут рифів, вивчення їх будови і нафтогазоносності проводилось переважно за даними структурно-пошукового буріння. Ефективність застосовування геофізики для цієї мети поки що оцінити важко, оскільки геофізичні дослідження таку направленість одержали тут тільки в останній час і мають дослідний характер, а об’єми їх не значні.

Необхідно відзначити, що профілі свердловин і сейсморозвідки МЗГТ повинні розміщуватись в межах відомих лінійних піднять, орієнтованих навхрест простягання силурійських фаціальних зон. Оцінку ефективності цих досліджень необхідно проводити за допомогою буріння, яким перевіряються геофізичні аномалії, що виявлені високоточною гравіметрією і сейсморозвідкою МЗГТ з багаторазовим перекриттям. У випадку встановлення зв’язку аномалій з рифами геофізичні роботи будуть дуже корисними для орієнтації буріння і в певній мірі будуть скорочувати його об’єми. Необхідно відзначити, що вираженість рифів у геофізичних полях може бути перевірена еталонними сейсмопрофілями і даними площинної гравіметрії, проведення яких рекомендується на площах, де рифи були виявлені бурінням. У подальшому еталонні матеріали допоможуть більш впевнено інтерпретувати дані наступних геофізичних робіт на інших ділянках регіонів.

Значних успіхів у вирішенні цього питання вдалося досягнути застосуванням методу електророзвідки і геотермії. Використання різних методик геотермічної зйомки засновано на теоретичному обґрунтуваннi i фiзичному моделюванні процесiв теплопереносу в осадовiй товщi i впливу на нього рифогенних забудов. Рифогеннi забудови за фiзичними i хiмiчними властивостями рiзко відрізняються вiд порiд, якi їх вмiщують, що призводить до формування над ними локальних геотермiчних аномалiй. Саме за допомогою геотермiчної зйомки встановлено (В.Г. Осадчий та iн., 2000), що на Локачинському полiгонi ширина зони розвитку рифогенної забудови змiнюється з півночі на південь від 5 до 10 км.

Порівняння результатів польової геотермічної (приповерхневої) зйомки, даних розподілу радіаційних температур на поверхні Землі з результатами електро- і гравірозвідки дає можливість рекомендувати використання ефективного і раціонального геофізичного комплексу для пошуків та оконтурювання рифогенних забудов: теплова ІК-зйомка, польова геотермічна зйомка, електро- і високоточна гравірозвідка.

Намічені в результаті регіональних досліджень зони розвитку бар’єрних і локальних рифів будуть основою для постановки детальних пошуково-розвідувальних робіт. Детальні роботи доцільно починати з буріння свердловини в центральній частині рифової пастки з суцільним відбором керна з карбонатних інтервалів розрізу, з якими можуть бути пов’язані рифогенні утворення. Це дозволить привести впевнену прив’язку деталізаційних геофізичних профілів.

Наявність рифогенних тіл прогнозується також і у верхньоюрському карбонатному комплексі Більче-Волицької зони Передкарпатського прогину в піднасуві Карпат. За даними досліджень вчених УкрДГРІ даний комплекс є типово рифогенним і відзначається наявністю всіх фаціальних зон: передрифової, рифової та зарифової.

У нафтогазоносному відношенні перспективними є також породи-колектори, що входять до складу верхньоюрської рифогенної формації не тільки у Західному, але і в Південному регіонах України. Це Опарський риф, Лопушнянські куполи, Рудківські біогерми Більче-Волицької зони Передкарпатського прогину, верхньоюрські рифи Переддобруджі та Південно-Східного Криму. Наявність значної кількості рифогенних утворень прогнозується також і в ДДЗ.