Грязевые вулканы как признаки существования залежей нефти

Содержание

Терминологический словарь Аннотация Введение

. Распространение грязевых вулканов

. Строение и морфология грязевых вулканов

. Деятельность грязевых вулканов

. Продукты извержения Твердые компоненты Жидкие компоненты Газообразные компоненты

. Факторы образования грязевых вулканов

. Грязевые вулканы как признаки нефтегазоносности Заключение Библиография

грязевый вулкан нефть залежь

Терминологический словарь

Аннотация

Рассматриваются условия и механизм образования грязевых вулканов, их деятельность, продукты извержения, морфология, главные факторы образования. Закономерности размещения грязевых вулканов использованы в качестве критериев при прогнозировании газонефтеносности недр.

Библиография - 11 наименований Рисунков - 2

Введение

В комплексе геолого-геофизических исследований изучение грязевого вулканизма очень актуально. Грязевой вулканизм - совокупность процессов, обуславливающих подъем и выброс на поверхность по выводным каналам размягченных пластовыми водами глинистых масс, обломков твердых пород и преимущественно углеводородных газов и приводящих к образованию из продуктов извержений своеобразных геологических тел - грязевых вулканов. Анализ продуктов деятельности грязевых вулканов имеет важное значение при выяснении генезиса углеводородных скоплений в осадочной толще земной коры, оценке перспектив нефтегазоносности и еще не вскрытых бурением отложений, определении состава флюидов и вмещающих пород, а также степени и характера насыщенности их различными полезными ископаемым.

Первыми исследователями грязевых вулканов были П. Паласс, А. Гумбольдт, Г. Абих, Ф. Малле, К. Гюмбель. Дальнейшее развитие в учении о грязевом вулканизме получило в трудах Д.В. Голубятникова, А.Д. Архангельского, И.М. Губкина, С.Ф. Федорова, С.А. Ковалевского, А.А. Якубова, П.П. Авдусина, А.Б. Ронова и др. Ведущая роль в изучении грязевого вулканизма принадлежит ученым и геологам Азербайджана, в пределах которого сосредоточено около 1/3 грязевых вулканов земного шара.

Грязевые вулканы распространены в пределах нефтегазоносных площадей на участках с мощным осадочным слоем земной коры, где в разрезе, как правило, присутствуют глинистые породы, служащие покрышкой залежей. Наличие глин является необходимым фактором развития грязевого вулканизма.

Грязевые вулканы в какай-то мере являются аналогом магматических вулканов, однако в отличие от них на поверхность Земли извергается не раскаленная лава, а в разной степени разжиженные осадочные породы, которые носят название грязевулканической или сопочной брекчии.

Сопочная брекчия, как и лавовые потоки, радиально распространяется из кратера. В целом продукты грязевого вулканизма аналогично продуктам магматического вулканизма состоят из твердых, жидких и газообразных компонентов.

Широко известна методика изучения геологического разреза по шламу при бурении скважин. Шлам сложен мелкими обломками пород, которые выносятся на поверхность буровым раствором. В этом отношении каждый грязевой вулкан представляет собой природную буровую скважину, которая доставляет на поверхность обломки пород практически со всего столба, питающего его канала. Такого рода буровые особенно важны в глубоководных участках Мирового океана, где бурение встречает массу затруднений. В то же время отбор проб сопочных брекчий, вынесенных глубоководными грязевыми вулканами, обходится на несколько порядков дешевле, чем бурение скважин, и не вызывает технических проблем.

1. Распространение грязевых вулканов

Грязевые вулканы можно встретить практически повсеместно, где мощность осадочных пород достигает первых километров. В число таких участков входят как наземные области, так и акватории морей и океанов - начиная от шельфовых областей и кончая глубоководными (более 2-3 км) зонами. К настоящему времени число обнаруженных действующих (или временно неактивных) грязевых вулканов уже превышает несколько тысяч. В распределении грязевых вулканов наблюдается та же закономерность, что и для магматических вулканов - подавляющая их часть приурочена к Альпийско-Гималайскому и Тихоокеанскому подвижным поясам.

Грязевые вулканы выявлены в зал. Кадиз Восточной Атлантики, на побережьях и акваториях Средиземного, Черного и Каспийского морей, в Закаспии, Индии и Бирме, на многочисленных островах Тихого океана, в Северо-Восточной Мексике, Венесуэле, Колумбии, а также в других районах подвижных поясов. Найдены грязевые вулканы в тектонически пассивных условиях, в частности а районе Мексиканского залива, на плато Воринг (северо-восточная Атлантика) и на континентальной окраине Норвегии. Таким образом, грязевый вулканизм можно считать глобальным геологическим явлением.

Принципиальная схема строения грязевого вулкана показана на рис.2.

В вертикальном сечении грязевого вулкана выделяются три главных его элемента: грязевулканическая постройка; питающий или подводящий канал; область корней вулкана.

Грязевулканическая постройка в разрезе обычно имеет вид полого, часто усеченного конуса. Конус сложен сопочной брекчией, потоки которого могут иметь несколько генераций. Поперечные размеры грязевых вулканов (диаметр их основания) изменяются в широких пределах - от первых сотен метров до почти 10 км. Высота грязевых вулканов по сравнению с их диаметром относительно небольшая: даже у самых крупных из них она редко превышает 300 м, поэтому крутизна склонов грязевых вулканов не более первых градусов. Такое соотношение диаметра и высоты объясняется низкой плотностью сопочной брекчии, способной растекаться на расстояние в несколько километров, и её подверженностью эрозии. Обычно наземные грязевые вулканы имеют большую высоту по сравнению с подводными. У таких грязевых вулканов центрального типа обычно наблюдается хорошо оформленный кратер поперечником из нескольких десятков до первых сотен метров (рис.3). Помимо основного кратера на склонах грязевых вулканов часто встречаются мелкие вторичные выходы жидких и газовых компонентов, которые называют сальзами и грифонами.

Рис.2 Строение грязевых вулканов

3. Деятельность грязевых вулканов

В развитии подавляющего большинства грязевых вулканов А.А. Якубов различает три стадии:

Стадия формирования грязевулканического очага, обусловленная особенностями развития элизионной системы

Стадия извержения грязевого вулкана, в значительной степени отражающая состав и условия залегания грязевулканического очага

Стадия пассивной грифонно-сальзовой деятельности, видоизменяющая последствия извержения грязевого вулкана и подготавливающая следующее его извержение.

Первая стадия протекает на фоне аккумуляции терригенно-глинистых отложений, углубление впадин и поступления флюидогенерирующих глин в области повышенных температур и давлении. При этом первичные свойства захороняемых глин предопределяют те соотношения компонентов во флюидах грязевулканического очага, которые играют большую роль в определении типа извержения и даже морфогенетического типа грязевого вулкана; в этом отношении грязевой вулканизм очень похож на лавовый, в котором, как известно, кислотность - щелочность магмы и коэффициент экспозивности предопределяют особенности извержения и характер вулканической постройки.

Вторая стадия развития грязевого вулкана начинается с вскрытия грязевулканического очага системой разломов и трещин, что связывает переход закрытой физико-химической системы в открытую. Этот процесс сопровождается фазовой дифференциацией вещества и одновременным движением масс от очага к дневной поверхности.

Главным фактором, регулирующим извержение, является падение давления и температура. Снижение давления очень интенсивно воздействует на пластичность разжиженных глин.

Третий, сальзово-грифонный этап развития грязевого вулкана с одной

стороны можно рассматривать как завершение извержения, а с другой - как подготовку следующего катаклизма. В этот период на глубине, в области очага вулкана, регенерируется СВПД, поскольку развивающиеся элизионные процессы в условиях физико-химической системы способны восстанавливать свои исходные параметры (Р, Т). Одновременно уменьшается проницаемость той пробки, которая запечатывает грязевулканический канал.

Однако Р.Р. Рахманов выделяет две стадии: пассивную - грифонносальзовую и активную - пароксизмальную.

На первой стадии происходит спокойное и продолжительное выделение сравнительно небольшого объема газов, грязи и воды (в отдельных случаях с пленкой нефти) из вторичных эруптивных центров. Вторая стадия характеризуется мощным выбросом газов и излиянием на поверхность большого количества брекчии и протекает обычно кратковременно.

Грифонно-сальзовая стадия На этой стадии грязевые вулканы в одних случаях выделяют газ, воду

или грязь (ил), в других - еще и нефть (чаще в виде пленок). Причем интенсивность и объем флюидов, выделяющихся из вторичных эруптивных центров вулканов - сопок, сальз и грифонов, обычно непостоянны. Они меняются даже в течение небольших отрезков времени.

Стадия пароксизма Обычно извержение начинается внезапно. Ему предшествует

подземный гул или громоподобный грохот. Через некоторое время после этого происходит выброс относительно небольшого объема грязевулканической брекчии. Затем следует прорыв газа (часто самовозгорающегося) с образованием столба пламени высотой в несколько сот метров и далее происходит излияние основной массы брекчии.

После бурного извержения давление флюидов в нефтегазоносных