Учение о нефти

встречаются более тяжелые углеводороды, а также в небольших количествах СО, С02, N, Н и H2S.

Геологу следует не переоценивать значения выходов газа как показателей нефтяных месторождений и помнить, что только изу­ чение геологических условий местности, в которой наблюдаются газопроявления, могут дать истинную оценку их значения.

Весьма ценные указаниц дает иногда выделение сернистого водорода, присутствие которого не трудно обнаружить по-запаху.

К. Крэг отмечает, что если нефтеносным пластом является известняк, то выделение H2S бывает весьма обильно и является даже серьезной угрозой для человеческой жизни.

Грязевые вулканы

Грязевые вулканы, или^ грязевые сопки, известные также под именем сальз, являются местами выделений иногда чрезвычайно большого количества газов. Классическими, всемирно известными областями развития грязевых вулканов, или сопок, в пределах Союза являются Таманский и Керченский полуострова, северозападная оконечность Кавказского хребта и в особенности юговосток Кавказа вместе с Апшеронским полуостровом, Кабристэнскшга пастбищами и Сальянской степью.

Размеры этих грязевых сопок чрезвычайно разнообразны: от маленьких сопочек, занимающих площадь в 1—2 ле2, до боль­ ших гор конической формы, занимающих площадь в несколько квадратных километров и достигающих высоты нескольких сот метров над уровнем моря. Чаще всего они представляют сравни­ тельно небольшие и невысокие холмы конической формы с крате­ рами округлой формы на вершине, из которых или непрерывно, или периодически происходит выделение газа, воды и грязи, при­ чем последние растекаются по склонам сопок. Грязевые вулканы больших размеров встречаются по преимуществу на юго-восточ­ ном окончании Кавказа среди Кабристанских пастбищ и в Сальян­ ской степи.

Примером таких больших вулканов может служить гора Тоурогай, которая поднимается среди Кабристанских пастбищ в виде конической возвышенности, имеющей абсолютную отметку свыше 400 м и диаметр основания более 6 км. На вершине ее находится большой кратер, имеющий в поперечнике около 200 м, окруженный кольцевым валом из сопочной брекчии.

Некоторые грязевые вулканы Сальянской степи достигают та­ ких больших размеров: кратер грязевого вулкана Калмас имеет в поперечнике около 500 м.

Грязевые вулканы, или сопки, делятся на действующие и потухшие. В действующих вулканах происходит постоянное или периодическое извержение газов, воды и грязи.

В больших грязевых вулканах происходят периодические из­ вержения, но не огненно-жидкой лавы, а газов и грязевых масс,

120

которые мощными покровами растекаются по склонам вулкана в виде широких языков, иногда спускающихся на значительное расстояние в соседние равнины. При таких извержениях нередко происходит воспламенение газов, и над вулканами поднимаются высокие огненные столбы.

Явления подобного рода наблюдались при извержении грязе­ вого вулкана Локбатан, расположенного на западном берегу Пу­ тинского залива, у выхода к Каспийскому морю Ясамальдской до­ лины. Извержение этого вулкана происходило в 1914,1924,1925 гг. и в апреле 1935 г. «Огненное» извержение 1925 г. было особенно эффективно: над вулканом в течение нескольких часов возвышался огненный столб из горящих газов. Автору пришлось быть на вер­ шине Локбатана летом 1926 г. приблизительно через полгода после извержения. В жерле вулкана, вокруг которого нагромождено большое количество сопочной грязи, все время происходило выде­ ление горящих газов, и почва вокруг была настолько раскалена, что конец железной лопатки накалялся докрасна. В воздухе чув­ ствовался запах сернистого газа, а на стенках кратера наблюдались белые, нежные налеты сернистых образований. «Огненные» извер­ жения за последнее время отмечены в потухших вулканах Кабристанских пастбищ — Отман-Боздаг и др.

Извержения, сопровождающиеся воспламенением газов, мно­ гими исследователями, начиная с Палласа, отмечались и в вулка­ нах Таманского полуострова, где один из грязевых вулканов получил характерное название Горелой Горы.

Многие из грязевых вулканов в настоящее время считаются потухшими. Некоторые из них прекратили (может быть, только временно) свою деятельность на памяти людей, в историческое время, а другие, по-видимому, в предшествующую'геологическую эпоху, ибо среди верхнетретичных и постплиоценовых образований мы часто находим ископаемые сопочные отложения и ископаемые грязевые вулканы. Примером последних служит грязевой вулкан на восточном берегу оз. Зых (фиг. 10). В этом вулкане, вскрытом процессами денудации среди отложений апшеронского яруса, отчетливо отпрепарировано жерло, заполненное сопочной брекчией, среди которой попадаются куски нефтяных пзсчаников и куски мергелей со Spirialis из отложений II средиземноморского яруса.

Особый интерес представляет изучение состава сопочной брек­ чии, что может пролить свет на генезис вулканов и на положение очагов, откуда происходит извержение газа. В некоторых грязе­ вых сопках вместе с сопочной грязью иногда выносится фауна в хо­ рошей сохранности из горизонтов, через которые проходит жерло вулкана. Иногда это дает возможность делать выводы, что очаг вулкана не остается на одном месте и перемещается в более верх­ ние и молодые образования.

Например, на Тамани, у западного края станицы Ахтанизовской расположена грязевая сопка, известная под именем «Бле­ вани». Нижняя часть ее склона покрыта сопочными отложениями,

121-

Примером такой связи могут служить старейшие нефтяные месторождения Бакинского района: Балахано-Сабунчинское, Биби-Эйбат и др. Из более новых месторождений в этом отношении чрезвычайно любопытно месторождение Нефтечала, или Ханкишлак, расположенное в 15 км к югу от Банковского рыбного, промысла в устьях р. Куры и в 3—4 км от берега Каспийского моря. Здесь среди низменной равнины, сложенной позднейшими отложениями Каспия с Cardium eduley можно видеть ряд малень­ ких грязевых сопочек, расположенных вокруг небольшого гря­ зевого вулкана, выделяющего газ и грязную воду. Многие из со­ почек выделяют газ и нефть. В этом районе в 1915 г. велись разве­ дочные работы и было пробурено довольно большое количество неглубоких буровых скважин. В одной из таких скважин с глу­ бины приблизительно 20—25 м был получен небольшой фонтан неф­ ти. В послереволюционное время Азнефть возобновила здесь разве­ дочные работы уже в промышленном масштабе. При этом было отме­ чено любопытное явление: на месте мелкой фонтанной скважины образовался небольшой настоящий грязевой вулкаичик правиль­ ной конической формы, из которого происходило постоянное вы­ деление газа, нефти и грязи. Этот вулканчик, или сопочка, воз­ ник как бы на наших глазах.

Разведка этой местности увенчалась успехом. Здесь, примерно с глубины 196 и 275 м, получена была промышленная нефть из слоев среднего отдела апшеронского яруса. Разведочные скважины заложены как раз на месте выходов нефти и развития грязевых сопок. Нужно, однако, заметить, что во многих случаях бурение в близком соседстве с грязевыми сопками не дает положительных результатов. Скважины в таких случаях попадают в сопочную грязь, заполняющую скважину, которая становится совершенно непроходимой. Вспомним неудачные результаты бурения на БибиЭйбатской бухте в месте, где было обнаружено жерло грязевого вулкана. Часть месторождения оказалась пораженной грязевой сопкой и была скинута со счета нефтеносных фондов Биби-Эйбат- ского месторождения. Но уже на сравнительно небольшом расстоя­ нии от пораженного места были получены скважины с очень высо­ ким дебитом.

Примеры связи нефтепроявлеыия с грязевыми сопками можно было бы весьма значительно увеличить (Локбатан, Ахтарма, Кизыл-тепе, Шонгар и др.). При несомненной закономерности этой связи генетическая ее сущность долго оставалась лишь объек­ том смутных догадок и неправильных толкований. Так, попытка объяснить, что газ, выделяющийся в грязевых сопках, имеет источ­ ником нефтяные месторождения, и что, следовательно, грязевые вулканы как бы «сидят» на них, нс могла быть во многих случаях признана удовлетворительной. Возьмем для примера Бинагадинское нефтяное месторождение Бакинского района. Нефть в нем залегает в низах продуктивной свиты на южном крыле Бинагадинского купола на значительном (не менее 1 км) расстоянии от ядра

123

складки, сложенного слоями^ коунской свиты и майкопскими слоями. На этом ядре протыкания сидят два потухших грязевых вулкана — Беюк-даг и Кичик-даг, в выбросах которых автор на­ ходил куски не только нижнетретичных, но и верхнемеловых по­ род. Значит, источником газа в этих вулканах были породы зна­ чительно более древнего возраста, чем верхнеплиоценовые за­ лежи нефти в продуктивной толще, с которыми, как это видно, никак нельзя генетически связать газовые извержения вулканов Беюк-дага и Кичик-дага. Гораздо естественнее уже и логичнее было бы считать, что Бинагадинское месторождение образовалось за счет углеводородных газов, выделявшихся из грязевых сопок и сконденсировавшихся под влиянием тех или иных, пока неизвест­ ных нам причин в песчаных пластах продуктивной толщи. Но и такая форма генетической связи нефтепроявлений с грязевыми сопками пока не может считаться вполне доказанной.

Касаясь вопроса о генетической связи грязевых вулканов с нефтяными месторождениями, в первом издании своего курса автор должен был отметить чрезвычайно слабую изученность этого интереснейшего вопроса и ограничиться лишь констатацией совместного существования грязевых вулканов и месторождений нефти. Сейчас затронутый нами вопрос, правда, еще далек от общего и вполне ясного разрешения, но изучение отдельных районов распространения грязевых вулканов и, в частности ба­ кинского, внесло уже в него большую ясность.

В своем докладе на тему «Тектоника юго-восточной части Кавказа в связи с нефтеносностью этой области», читанном в Ва­ шингтоне в 1933 г., автор высказался по этому вопросу следую­ щим образом:

«Все явления — и геологическое строение (зоны погружения), и нефтеносность, и грязевой вулканизм — составляют единое генетическое целое. газо- и нефтепроявления и грязевой вул­ канизм суть функции одних и тех же общих причин,' именно функ­ ции геологического строения, в частности функции особых форм тектоники — диапировых структур».

Более подробно мы сможем коснуться вопроса об образовании грязевых вулканов в другом месте, уже после того как читатель познакомится ближе с типами складчатости, с одной стороны, и стратиграфией Кавказа, с другой, сейчас же можно дать по этому поводу лишь следующие предварительные, общего харак­ тера объяснения.

Представим себе, что в типичной области опускания, где в преж­ ние геологические эпохи шла непрерывная борьба суши и моря с чередованием трансгрессии и регрессии этого последнего (такой типичной зоной являлся в третичную эпоху юго-восточный Кав­ каз), отложились осадки, богатые органическим материалом, которые затем оказались погребенными под более молодыми осад­ ками. Растущий в мощности покров способствовал повышению под ним давления и температуры и созданию условий, благо­

124

приятных для разложения органического материала и нроцесса нефтеобразования. С другой стороны, в пределах общей площади, занятой этими отложениями, стали постепенно проявляться местные процессы складкообразования, в результате которого возникли системы антиклинальных и синклинальных складок. Вторичная складчатость в свою очередь обусловила неровный рельеф морского дна с неравномерными последующими накопле­ ниями осадков, которые, естественно, сползали в синклинальные, вогнутые части этого рельефа.

Неравномерный рост осадков обусловил собою дифференциа­ цию участков с повышенным и пониженным давлением. При по­ вторных орогенических фазах разница-в давлении между смежными отдельными участками все более и более усиливалась. Мог насту­ пить такой момент, когда массы пластичных глин под давлением в несколько сотен атмосфер вышли из равновесия и вместе с га­ зом, водой и нефтью устремились вверх по линиям наименьшего сопротивления в сводовые части антиклинальных складок. Сна­ чала поднялись газы и вода, как наиболее подвижные, за ними уже последовали нефть и глинистые массы. В условиях громад­ ного давления происходили местные прорывы складок с образо­ ванием так называемых диапировых структур. При обильном притоке снизу газа этот последний, не успевая постепенно спо­ койно выделяться наружу, скопляется в ядре складки и вызы­ вает извержения: газ вырывается и, воспламеняясь, образует вертикальный огненный столб, затем следует излияние грязевых потоков и выброс обломков твердой породы, которые, сме­ шиваясь с жидкой грязью, образуют «сопочную брекчию», по­ крывающую склоны вулкана — окружающие пониженные части рельефа. Так возникают грязевые вулканы. Нефть, воспользо­ вавшись системой разрывов и трещин, образовавшихся вокруг вулкана, поднималась в верхние, разрыхленные горизонты и скоплялась вокруг ядра. Так возникли связанные с грязевыми вулканами нефтяные месторождения.

Покончив с вопросом о генетической связи грязевого вулка­ низма и нефтяных месторождений, мы должны еще раз подчерк­ нуть, что существуют многочисленные нефтяные месторождения, ни в какой мере не связанные с областями распространения гря­ зевых вулканов, или сопок. Сюда относятся, например, нефтяные месторождения Грозненского района, многочисленные место­ рождения США и др.

Выходы пропитанных нефтью пород

Эти признаки являются чрезвычайно распространенными как во многих нефтеносных районах СССР, так и за его пределами в нефтяных месторождениях Америки (Калифорния и др.), Европы (Румыния и Польша) и Азии (Южный Иран). В пределах Апшеронского полуострова значительное количество этих выходов

125

отмеченсг в Кирмаку, Бинагадах, Аташкя, Путе и в ряде других мест. Во всех этих местах на дневную поверхность выходят нефтя­ ные пласты, иногда столь сильно насыщенные, что образуют кировые натеки, а иногда в виде истощенных, сильно выветрелых песков с коричневой или темно-бурой окраской.

В Грозненском районе выходы нефтяных песков встречаются по всему району Черных гор, где обнажаются головные части спаниодонтелловых и чокракско-спириалисовых слоев, среди которых залегают нефтеносные горизонты Старогрозненского и Новогрозненского нефтеносных районов, на Сунженском хребте в центре размытой Сунженской антиклинали и в центральной части антиклинали Старогрозненского района. Особенно любо­ пытны выходы нефтяных песков, достигающие до 10—15 м мощ­ ности, в Майкопском районе на Нефтяно-Ширванской нефте­ носной площади по р. Чекоху и по балке с «новыми» и «старыми» нефтяными колодцами. Выход мощных нефтяных песков, дости­ гающих до 40 м мощности^ известны в Закавказье и в Ширакской

сжатии нефтяного песка в кулаке. Иногда, напротив, насыщение

в ней битума узнается по бензиновой вытяжке или по вытяжке какого-либо другого растворителя, который обычно окраши­ вается в коричневый или бурый цвет. Нефтяные пески имеют или коричневую, или Темно-бурую, или же черную окраску. Бурую окраску имеют и пески, содержащие большое количество окислов железа. Они по виду, особенно издали, напоминают истощенные нефтяные пески. Наличие или отсутствие окраски бензиновой пробы решает определенно, с какими песками имеем, мы дело.

Во многих случаях обнаженные песчаники издалека кажутся- темно-бурыми, напоминающими по виду нефтяные пески, однако близкое знакомство с ними может убедить исследователя в том, что здесь налицо только растительная корка из мха и лишай­ ника, которые покрывают поверхность породы.

Интересно отметить и такого рода явления, когда выходящие на дневную поверхность песчаные нефтяные пласты имеют не­ однородный литологический состав. В одном и том же пласте можно видеть линзы мелкого и крупного песка и' разную степень насыщенности их нефтью. Одни места более пропитаны нефтью, другие — слабее, а третьи — совершенно пустые. В Бинагадах, между прочим, можно видеть такой песчаный пласт, одна поло­ вина которого отделяется от другой неровными зубчатыми вы­ ступами и имеет характер истощенного нефтяного песка, а вторая представляет сухой белый песок (фиг. 11). При пропитывании песка нефтью в первую очередь насыщаются ее части, имеющие более грубозернистое строение. Наоборот, при истощении пласта,

126

при потере им нефти более крупный песок легче отдает нефть, чем мелкий, где нефть задерживается на более продолжительное время.

Какое же значение имеют выходы нефтеносных пород на днев­ ную поверхность в качестве показателей благонадежности нефтя­ ного месторождения? В разных условиях они имеют и разное значение. Если выходы нефтяных песков проявляются в сводах глубоко размытых антиклиналей, где все нефтеносные породы

А'рзЗяя

Фиг. 11. Неравномерное рас­ пределение нефти в песке Бинагадинского месторождения

обнажены полностью, такие признаки нефти являются неблаго­ приятными. Если же, наоборот, нефтяные пласты появляются в своде закрытой антиклинали, скрывающей в себе мощные свиты песчано-глинистых отложений, не затронутых денудацией, такой признак является благоприятным. В качестве примера можно указать выходы верхних нефтяных песков спаниодонтеллового горизонта в Мамакаевской балке Старогрозненского района.

Обычный нефтяной пласт, выходящий на дневную поверх­ ность, сам по себе промышленного интереса в большинстве слу­ чаев не представляет. В этом убеждают нас неудачные попытки найти нефть в песках нефтяного горизонта в Майкопском районе, головные части которого на выходах сильно насыщены нефтью, а вниз по падению в недрах оказались истощенными, залитыми водой. Но наличие таких пластов указывает, что где-то в место­ рождении нефть есть. И здесь признаки нефти должны быть со­ поставлены с данными геологического строения района.

Озокеритовые и мэнджэковые жилы

Остается сказать несколько слов о жилах, заполненных биту­ минозным веществом, известным под разными именами в разных странах в зависимости от их химического состава. Все они могут служить верными признаками при поисках нефти. Обычно все эти жилы представляют собой трещины в земной коре, по кото­ рым высачивалась или выходила нефть. Последняя испарялась, теряла свои летучие части, загустевала и с некоторой примесью минеральных веществ заполняла трещину, образуя жилу. Таким образом, содержимое жилы представляет собой затвердевшие

127

нефтяные остатки. В зависимости от состава исходного вещества нефти жилы разделяются на мэнджэковые и озокеритовые.

Первые из них, по К. Крэгу, возникают в результате затвер­ девания нефтей асфальтовой базы, а вторые — парафиновой базы.

Мэнджэковые жилы особенно распространены на о. Барба­ досе, где под местным названием manjak известны еще с начала XVII в. Мэнджэковые минералк К. Крэг подразделяет на катего­ рии по содержанию в них связанного углерода и по реакции их

Таблица 37

Классификация мэнджэковых минералов, по К . Крэгу, в %

Месторождения озокерита промышленного значения сосредо­ точены в восточной части Галиции, в районах Борислава, Тустановиц, Давиняча и других местах. Сеть крупных и мелких тре­ щин, заполненных озокеритом, пересекает здесь мергеля и сланцы, выполняющие собою мощную сбросовую трещину. Озокеритовые жилы обнаруживают веерообразное ветвление.

Жилы различаются по мощности, простиранию и падению; некоторые из них достигают большой мощности: так, например, жила Вистабела в сан-фернандском горизонте (США) имеет мощ­ ность в 10 м. Простирание жил иногда самое неправильное, но иногда они бывают строго ориентированы с некоторыми основными линиями данного месторождения. Так, например, на Бориславском месторождении различают два основных направления жил: одно, совпадающее с общим простиранием пластов, и другое, ему перпендикулярное. Кроме основных направлений, имеются также й некоторые второстепенные — под разными углами. Падение жил обычно крутое, угол падения нередко близок к вер­ тикальному.

В СССР к тому же жильному типу относятся месторождения на о. Челекен и в материковой части Туркмении (Небит-Даг). На фиг. 12 изображена озокеритовая жила на о. Челекен.

128