Основные закономерности размещения скоплений нефти и газа

Становление геологии нефти и газа как науки началось в основном с того времени, как исследователи обратили внимание на неравномерность размещения выявленных скоплений нефти и газа в осадочном чехле и приступили к исследованию различных факторов, обуславливающих эту неравномерность.

Изучение на первых этапах геологических, структурных (антиклинальная теория), а позднее палеогеологических, палеотектонических, литолого-фациальных, гидрогеологических, геохимических, термобарических и других условий формирования и размещения углеводородных скоплений дало возможность в настоящее время выявить главнейшие из них, определяющие развитие процессов нефтегазообразования и закономерности размещения скоплений нефти и газа в земной коре и сформулировать на этой основе теоретические принципы прогнозирования нефтегазоносности недр.

Комплексный анализ условий размещения скоплений нефти и газа в различных геологических условиях континентов и акваторий свидетельствует о том, что формирование скоплений углеводородов в осадочном чехле обуславливалось совокупностью генетических связей, что, в конечном счете, и предопределяло закономерности их размещения по площади и разрезу.

Основные из них следующие.

1. Скопления нефти и газа в разрезе литосферы распределены неравномерно. В пределах каждой нефтегазоносной провинции в разрезе осадочных образований выделяются один или несколько литолого-стратиграфических комплексов, которые характеризуются региональной нефтегазоносностью на обширных территориях, охватывающих нередко всю нефтегазоносную провинцию или несколько нефтегазоносных областей, и содержат абсолютно большую часть ресурсов нефти и газа рассматриваемой провинции.

2. Регионально нефтегазоносные отложения могут быть представлены терригенными, карбонатными и смешанными терригенно-карбонатными образованиями морского, лагунного и континентального происхождения, накопление которых происходило в субаквальной среде с анаэробной геохимической обстановкой на фоне относительно устойчивого прогибания бассейна седиментации. В отдельных нефтегазоносных провинциях регионально газоносные отложения могут образоваться как в субаквальной анаэробной среде, так и в угленосных формациях континентального происхождения.

3. Количество эпох (циклов) регионального нефтегазообразования и нефтегазонакопления в пределах отдельных нефтегазоносных провинций неодинаково и тесно связано с режимом и направленностью тектонических движений крупных геоструктурных элементов в каждый рассматриваемый отрезок геологического времени. Периодичность и региональный характер процесса нефтегазообразования и нефтегазонакопления обусловливают наличие в разрезе осадочных образований каждой нефтегазоносной провинции нескольких самостоятельных регионально нефтегазоносных комплексов, отделенных друг от друга толщами газонефтенепроницаемых пород-покрышек.

4. Циклы (эпохи) регионального нефтегазообразования и нефтегазонакопления чередовались с отрезками времени, отличавшимися неблагоприятными условиями для развития этих процессов. В отложениях указанных отрезков геологического времени скопления нефти и газа или вовсе не встречаются или же имеют спорадический, вторичный, т.е. эпигенетический по отношению к вмещающим отложениям, характер.

5. В пределах каждой нефтегазоносной провинции регионально нефтегазоносные отложения, в большинстве случаев содержащие нефтегазопродуцирующие комплексы пород, сингенетичные по отношению к вмещающим их отложениям, формировались при наличии благоприятных палеогеографических условий (субаквальной среды с анаэробной геохимической обстановкой) в фазы развития преимущественно движений прогибания бассейна седиментации. В фазы же развития преимущественно движений воздымания в тех случаях, когда рассматриваемая область попадала в зону активного водообмена и воздействия процессов аэрации и химической денудации, местами происходило частичное, а иногда и полное разрушение ранее образовавшихся зон нефтегазонакопления.

6. Во многих нефтегазоносных провинциях отложения одних и тех же литолого-стратиграфических подразделений, которые накапливались в близких или даже одинаковых палеогеографических и палеогеохимических условиях, в одних областях регионально нефтегазоносны, а в других – нет. Региональная нефтегазоносность их, как правило, связана с территориями, которые в течение соответствующего отрезка геологического времени испытывали прогибание с более или менее значительной амплитудой.

7. Области региональной нефтегазоносности в отложениях отдельных стратиграфических подразделений осадочных образований, как правило, приурочены к территориям, где:

а) осадки в течение данного геологического времени накапливались в субаквальной среде с анаэробной геохимической обстановкой в фазы развития движений прогибания. При этом амплитуды погружения во время накопления осадков рассматриваемого комплекса или в последующие эпохи были достаточны для создания термодинамических условий, необходимых для образования и последующей миграции нефтяных углеводородов из нефтематеринских комплексов в коллекторы;

б) в фазы развития восходящих движений, следующие за стадией прогибания, рассматриваемая часть разреза не попадала в зону активного водообмена и аэрации;

в) в строении регионально нефтегазоносного комплекса имеются отложения, характеризующиеся хорошими коллекторскими свойствами;

г) регионально нефтегазоносный комплекс перекрыт практически газонефтенепроницаемыми породами с достаточной толщиной для обеспечения сохранности сформировавшихся скоплений нефти и газа от разрушения в последующие этапы геологической истории;

д) имеются соответствующие геоструктурные и литологические условия, необходимые для формирования различных типов скоплений углеводородов: структурного, литологического, стратиграфического и др.

Области региональной нефтегазоносности в отложениях различных стратиграфических подразделений в одних случаях совпадают, а в других оказываются территориально смещенными. Первые случаи имеют место, когда общая направленность и режим колебательных движений крупных геотектонических элементов, к которым приурочены исследуемые нефтегазоносные области, в течение рассматриваемых периодов были близки. В тех же случаях, когда общая направленность и режим колебательных движений крупных геотектонических элементов в течение отдельных геологических периодов были неодинаковыми, области региональной нефтегазоносности отдельных литолого-стратиграфических комплексов пространственно смещены.

8. В земной коре не встречается единичных скоплений (залежей и местоскоплений) нефти и газа, они группируются в зоны нефтегазонакопления, совокупность которых, в свою очередь, образует регионально нефтегазоносные области, которые объединяются в крупные нефтегазоносные провинции.

9. Выявленные запасы нефти и газа на всех континентах Земли пространственно и в разрезе литосферы распределены неравномерно. Абсолютно большая их доля в каждой нефтегазоносной провинции сосредоточена в пределах весьма ограниченного количества крупных и крупнейших зон нефтегазонакопления.

10. В палеотектоническом плане зоны концентрации наибольших запасов углеводородов приурочены к палеовпадинам, характеризовавшимся:

а) накоплением осадочных образований с повышенным содержанием органического вещества в субаквальной анаэробной среде на фоне устойчивого прогибания в течение рассматриваемого отрезка времени геологической истории;

б) наличием в разрезе осадочных образований нефтегазогенерировавших литолого-стратиграфических комплексов и мощных коллекторов с хорошими емкостными и фильтрационными свойствами, перекрытых толщами практически газонефтенепроницаемых пород-покрышек, обеспечивающих сохранность сформировавшихся скоплений нефти и газа от процессов разрушения в последующие этапы их геологического развития;

в) наличием крупных по размерам региональных ловушек структурного, литологического и литолого-стратиграфического типов;

д) гидрогеологической закрытостью в течение всех последующих после образования скоплений нефти и газа отрезков времени геологической истории.

11. В осадочном чехле наблюдается зональность в размещении скоплений преимущественно нефти, преимущественно газа или же совместно нефти и газа. Она может быть вертикально-стратиграфической и геоструктурной.

Зональность в размещении скоплений преимущественно нефти или газа обусловливается:

а) составом исходного OB сапропелевого, гумусового или же смешанного гумусово-сапропелевого типа;

б) палеогеографическими и палеогеохимическими условиями накопления и захороненного ОВ в осадке;

в) характером и степенью метаморфизма исходного нефтегазоматеринского ОВ;

г) термобарическими условиями пребывания исходного органического вещества, УВ во вмещающих отложениях;

д) скоростью нарастания палеотемператур, воздействующих на ОВ в зонах активного нефтегазообразования;

е) палеотектоническими условиями бассейна седиментации, т.е. направленностью и режимом тектонических движений в течение рассматриваемого отрезка времени геологической истории исследуемого бассейна седиментации;

ж) условиями, способствующими или препятствующим вертикальной миграции жидких и газообразных углеводородов, в том числе наличием и особенностями распространения над нефтегазопродуцирующим комплексом практически газонефтенепроницаемых толщ, пород-покрышек.

В зависимости от определенного сочетания перечисленных геологических, геохимических и термобарических факторов абсолютные величины глубины нахождения углеводородов в том или ином фазовом состоянии в разрезе осадочных образований платформенных и складчатых территорий могут колебаться в широких пределах.

Перечисленные выше закономерные связи распространения регионально нефтегазоносных территорий с определенными геоструктурными, палеотектоническими, палеогеографическими, литолого-фациальными и палеогидрогеологическими условиями характерны для всех без исключения нефтегазоносных регионов. Вследствие этого они могут рассматриваться как всеобщие закономерности размещения региональных скоплений УВ в литосфере и служить в совокупности теоретической основой их прогнозирования.