книги из ГПНТБ / Кремс, А. Я. Условия формирования и закономерности размещения залежей нефти и газа

углеводородов в различных комплексах одной и той же области могут как совпадать, так и не совпадать. Пространственное совпа­ дение ареалов отмечается, как правило, только в тех случаях, когда общая направленность тектонического развития нефтегазоносной области для рассматриваемых комплексов была одинаковой.

А. А. Бакиров (1959, 1971) связывает формирование зон (об­ ластей) регионального нефтегазонакопления с определенными генетическими типами крупных геоструктурных элементов земной

2) на территории складчатых сооружений (геосинклинальных областей):

а) к межгорным (внутригеосинклинальным) впадинам; б) к срединным массивам внутри складчатых областей;

в) к областям периклинального регионального погружения складчатых сооружений;

3) на переходных территориях: к краевым и предгорным впа­ динам.

Различные типы геоструктурных элементов, к которым приуро­ чены нефтегазоносные области, распределены на континентах крайне неравномерно. Основные запасы нефти сосредоточены

вплатформенных областях.

Встранах Ближнего Востока ведущая роль принадлежит плат­ форменной территории в восточной части Аравийской плиты, а на Южно-Американском континенте — межгорным и предгорным впа­ динам. В Юго-Восточной Азии около 85% суммарной добычи нефти

иее запасов также приходится на межгорные впадины геосинклинального пояса.

ВСеверной Америке по состоянию на 1968 г. на долю платфор­ менных областей, включая краевые впадины, приходилось 71,8% добычи и 82,8% запасов нефти.

Закономерности размещения региональных зон нефтегазонакоплепия. на всех континентах имеют ряд общих особенностей. Круп­ ные платформенные сводовые поднятия, особенно те из них, которые сохранялись длительное время без заметного переформи­ рования, в большинстве случаев наиболее благоприятны для фор­ мирования богатых зон нефтегазонакопления.

Впределах сводовых поднятий основные зоны нефтегазонакоп­ ления приурочены к валоподобным поднятиям, хотя нередко встре­

чаются также зоны, связанные с региональным выклиниванием или замещением проницаемых слоев непроницаемыми, а также с ри­

30

фами и образованиями смешанного типа. При прочих равных условиях наиболее богатые зоны расположены на склонах сводов, сочленяющихся с крупными впадинами.

С линейно вытянутыми мегавалоподобными поднятиями могут быть также связаны богатейшие зоны нефтегазонакопления струк­ турного, стратиграфического и литологического типов. Первые два типа встречаются как на сводах, так и на склонах поднятий, тре­ тий — в основном на склонах.

В пределах внутриплатформенных и краевых впадин зоны неф­ тегазонакопления могут формироваться как в бортовых, так и в центральных, наиболее погруженных частях при наличии соот­ ветствующих структурных и литолого-фациальных условий.

Во внутриплатформенных впадинах чаще всего распространены зоны нефтегазонакопления, связанные с валоподобными подня­ тиями, а также с зонами выклинивания и литологического заме­ щения. Встречаются также зоны, связанные с погребенными песча­ ными валами типа бар.

В линейно вытянутых грабенообразных прогибах, строение ко­ торых изучено пока еще очень слабо, выявленные зоны нефтегазо­ накопления приурочены преимущественно к приразломным подня­ тиям, группирующимся вдоль нарушений, осложняющих прибортовые зоны этих прогибов.

Вмежгорных впадинах наиболее богатые месторождения нефти

игаза располагаются в сравнительно более погруженных прибортовых и центральных частях впадин. При этом ведущая роль в фор­ мировании здесь зон нефтегазонакопления принадлежит наруше­ ниям, выполняющим роль экрана. Большинство месторождений приурочено к приразломным антиклиналям, расположенным вдоль опущенных крыльев сбросов.

Впредгорных впадинах региональные скопления нефти и газа часто с четко выраженной зональностью в размещении зон нефте­ газонакопления расположены в большинстве случаев в зонах ре­ гиональных линейно вытянутых поднятий в прибортовых и в цент­ ральных частях этих впадин. Так, в пределах Предаппалачской

нефтегазонакопления, связанные с зонами выклинивания или заме­ щения и с солянокупольной тектоникой, а на платформенных бор­ тах впадин — с зонами развития рифов.

В предгорных впадинах, как в межгорных, наиболее крупные скопления нефти и газа приурочены к более погруженным борто­ вым частям и приосевым их зонам. В соответствии с этим в более приподнятых бортовых частях этих впадин не встречаются, как пра­ вило, более или менее значительные скопления нефти и газа.

А. А. Бакиров (1959, 1971) констатирует также генетическую связь формирования самостоятельных залежей и газа в пределах

31

отдельных районов определенной зоны нефтегазонакопления с на­ личием следующих геологических факторов:

а) вилообразных поднятий на платформах и антиклинориев в геосинклинальных областях;

б) региональных выклиниваний отдельных литолого-стратигра- фических комплексов-коллекторов или замещений проницаемых пес­ чаных или карбонатных отложений непроницаемыми глинистыми и другими породами по восстанию пластов;

в) региональных рифогенных образований; г) региональных стратиграфических несогласий; д) солянокупольных структур; е) региональных дизъюнктивных нарушений;

ж) погребенных песчаных валов (баров по И. М. Губкину); з) регионального развития тектонической трещиноватости; и) погребенных песчаных валов и дельт палеорек.

Н. Ю. Успенская (1952) отмечает, что анализ данных, характе­ ризующих условия залегания нефти и газа в палеозойских место­ рождениях и распространение их на Русской и Северо-Американ­ ской платформах, указывает на общность основных условий нефте­ газонакопления на платформенных территориях земного шара.

РАЗМЕЩЕНИЕ КРУПНЫХ И КРУПНЕЙШИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА В ПРЕДЕЛАХ РЕГИОНАЛЬНЫХ ЗОН НЕФТЕГАЗОНАКОПЛЕНИЯ

Выявленные запасы нефти и газа на земном шаре размещены крайне неравномерно. Подавляющая их часть в каждом нефтегазо­ носном бассейне (провинции) сосредоточена в ограниченном числе месторождений на сравнительно небольшой площади. Так, в США 60% запасов нефти сосредоточено в 259 месторождениях-гигантах, составляющих всего 2% от количества открытых месторождений. В пределах Ближнего и Среднего Востока, где сконцентрировано около 70% всех запасов нефти пяти континентов земли, на долю Кувейта, занимающего всего 4% территории стран Ближнего и Среднего Востока, приходится более 25% выявленных запасов нефти. Всего по пяти континентам на долю 71 месторождения нефти из более 20 тыс. выявленных приходится 88% мировых запасов, из них 6 месторождений-супергигантов содержат более 45% всех начальных разведанных запасов.

Выяснение условий, благоприятных для образования крупных и крупнейших месторождений нефти и газа, и установление харак­ тера их размещения в пределах региональных зон нефтегазонакоп­ ления имеют в настоящее время огромное практическое значение, так как обеспечивают максимальный прирост промышленных запа­ сов и благодаря этому высокую эффективность геологопоисковых и разведочных работ.

Вопросы закономерностей размещения и условия формирования

32

крупных месторождений нефти и газа в пределах зон нефтегазонакопления детально рассмотрены в ряде работ С. П. Максимова

(1962, 1964).

Крупные и крупнейшие месторождения нефти и газа принято, как правило, дифференцировать на два основных типа:

1) однопластовые крупные месторождения, в недрах которых богатейшие запасы нефти и газа приурочены в основном к одной

залежи; 2) многопластовые крупные месторождения, в недрах которых

богатейшие запасы нефти и газа содержатся в нескольких зале­ жах, примерно одинаковых по своим масштабам.

Ярким примером месторождений первого типа являются нефтя­ ные месторождения Ист-Техас, Хасси-Мессауд, Бурган и другиеу газовые — Хасси Р’Мель, Оренбургское, Шебелинское, Газли, Вуктыльское, Уренгойское и др.

Типичным примером месторождений второго типа являются бо­ гатые нефтяные месторождения Калифорнии—Вентура, Санта-Фе- Спрингс и другие, содержащие до 40 залежей, а также месторож­ дения Апшеронского полуострова, особенно Балахано-Сабунчино- Раманинское и Бибиэйбатское, и других районов. Среди газовых месторождений следует отметить Панхендл-Хьюготон, содержащее более четырех практически равноценных залежей.

Наличие в природе двух типов крупных высокодебитных место­ рождений объясняется различными генетическими условиями обра­ зования каждого из них. Так, для крупных месторождений первого типа характерны весьма значительные размеры структурной ло­ вушки; сравнительно большие мощности основного продуктивного пласта-коллектора; хорошая покрышка над ним, сложенная прак­ тически непроницаемыми породами значительной мощности.

Для крупных месторождений второго типа, кроме наличия структурной ловушки, необходимо только одно условие: весьма зна­ чительная мощность продуктивной толщи, состоящей из чередо­ вания пачек пластов проницаемых и практически непроницаемых пород.

Месторождения первого типа формируются, как правило, в ре­ зультате латеральной миграции, а второго типа — в результате латеральной и вертикальной миграции.

Месторождения первого типа свойственны в основном платфор­ менным областям, а второго — преимущественно геосинклинальным областям. В редких случаях месторождения второго типа встреча­ ются при благоприятных условиях в пределах платформенных впадин.

Для образования крупных залежей нефти и газа первого типа необходимы также быстрый темп аккумуляции углеводородов и длительное развитие процессов аккумуляции при очень малой ско­ рости процессов разрушения (М. К- Калинко, 1964).

Быстрый темп аккумуляции углеводородов, в частности в плат­ форменных впадинах, возможен только в тех случаях, когда вблизи

располагается предгорная впадина, для которой, как известно, ха­ рактерно сравнительно быстрое и значительное погружение. Таковы, например, условия формирования Северо-Ставропольского газового месторождения.

Большинство крупных месторождений первого типа, располо­ женных на платформах, формировались в течение длительного вре­ мени и приурочены к наиболее повышенным центральным зонам и пологим, осложненным локальными структурами, склонам весьма крупных тектонических поднятий. При этом над толщей продук­ тивных отложений должна залегать достаточно мощная пачка практически непроницаемых пород.

При таких условиях формировались, например, месторождения нефти Туймазинское, Ромашкинское, Бурган (Кувейт), Ист-Техас (США) и другие, месторождения газа Панхендл-Хьюготон, Орен­ бургское, Шебелинское, Вуктыльское и др.

Для крупных месторождений второго типа размеры структурной ловушки могут быть меньше, чем для месторождений первого типа. В данном случае относительно небольшие размеры структурной ло­ вушки компенсируются наличием целого ряда (от 4 до 30) само­ стоятельных залежей, изолированных одна от другой, практически равноценных или почти равноценных и распространенных на боль­ шом расстоянии по стратиграфическому разрезу месторождения.

Месторождения второго типа формируются, как правило, в не­ сколько самостоятельных этапов, связанных с несколькими само­ стоятельными циклами латеральной миграции (С. П. Максимов, 1964) при одновременном проявлении в отдельных случаях верти­ кальной миграции.

Для формирования подобного типа крупных месторождений не­ обходимо существование нескольких циклов нефтегазообразования, что может быть только при значительном и весьма длительном по­ гружении бассейна осадконакопления.

Таким образом, если в разрезе отложений определенного ре­ гиона имеется мощная толща нефтегазоматеринских пород,, погру­ женная в центральных частях впадин на сравнительно большую глубину, то можно надеяться на обнаружение здесь крупных место­ рождений или большого количества средних, а возможно, и мелких, но близко расположенных друг к другу месторождений.

Итак, можно сделать следующие основные выводы.

1. Во всех нефтегазоносных областях и провинциях на земном шаре месторождения нефти и газа обычно располагаются груп­ пами и образуют, как правило, самостоятельные зоны нефтегазонакопления, различные по своему промышленному значению.

2.Распределение подобных зон регионального нефтегазонакопления контролируется в основном структурно-тектоническими ус­ ловиями.

3.Региональные зоны нефтегазонакопления приурочены глав­ ным образом к тектоническим впадинам (структурам первого или

второго порядков), причем количество залежей, масштабы й усло­

34

вия их распространения зависят от природы, особенностей строе­ ния и развития, а также возраста впадин.

4. На территории платформ региональные зоны нефтегазонакопления приурочены к крупным сводовым и валоподобным под­ нятиям, внутриплатформенным впадинам и краевым впадинам, на территории геосинклинальных областей — к предгорным и межгор­ ным впадинам. Некоторые исследователи в составе предгорных впадин выделяют далекие склоны складчатых сооружений в зоне перехода их в предгорный прогиб.

5.Промышленное значение региональных зон нефтегазонакопления зависит от возраста каждого геоструктурного элемента и от­ носительного расположения зон в его пределах.

6.Среди тектонических впадин ведущее место принадлежит краевым впадинам на платформах, включая склоны крупных сво­ довых поднятий, при этом возраст впадины оказывает значительное влияние на характер зоны нефтегазонакопления.

Для внутриплатформенных впадин установлено, что наиболее богатыми зонами нефтегазонакопления характеризуются палеозой­ ские впадины; реже встречаются богатые зоны в мезозойских впа­ динах; в кайнозойских впадинах зоны нефтегазонакопления встре­ чаются наиболее редко.

Вчасти предгорных и межгорных впадин следует отметить, что чем моложе каждая из них, тем чаще и богаче (по промышленному значению) встречаются в их пределах зоны нефтегазонакопления.

7.Наличие региональных нефтегазонасыщенных толщ наблю­ дается в нижней трансгрессивной (базальной) и в верхней регрес­ сивной частях каждого самостоятельного седиментадионного цикла.

3*

Г л а в а III

ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК

Нефть в бассейне реки Ухты была известна еще в древние времена.

До 1917 г. различными предпринимателями и Горным департа­ ментом царской России было пробурено на Ухте более двух де­ сятков разведочных скважин, причем ни одна из них не дала по­ ложительных результатов (рис. 2).

В 1918 г. В. И. Ленин поручил ВСНХ разработать конкретные предложения по поискам нефти и угля в Печорском крае. Летом 1918 г. сюда была направлена одна из первых советских геологи­ ческих экспедиций на нефть и горючие битуминозные сланцы.

Экспедиция в Ухтинский район была организована Геологиче­

осенью 1918 г. с ценными результатами. Настоятельно требовались геологические исследования на Ухте.

В 1919 г. в Ухтинский район была послана вторая геологиче­ ская экспедиция во главе с А. А. Стояновым. Однако из-за стычек с белогвардейцами в бассейне Печоры она не достигла места сво­ его назначения и ограничилась разведкой горючих сланцев вблизи с. Усть-Вымь.

В сентябре 1919 г. к В. И. Ленину с обстоятельной докладной запиской, озаглавленной «Ухтинская нефть», обратился А. С. Со­ ловьев. Он отмечал богатство нефтепроявлений в бассейне Ухты и просил Владимира Ильича дать распоряжение о разработке ух­ тинской нефти.

В. И. Ленин, несмотря на сложную военную обстановку, не оста­ вил без внимания записку А. С. Соловьева и направил ее замести­ телю председателя ВСНХ тов. Ломову. В 1920 г. после освобожде­ ния Севера от интервентов и белогвардейцев В. И. Ленин направил Г. И. Ломову, командированному в Архангельск, телеграмму, в ко­ торой просил разыскать печатные материалы и отчеты о нефтенос­ ном районе Ухты. Однако обстановка в стране складывалась в то

36

время так, что начать поисковые и разведочные работы на Ухте не удавалось.

В 1929 г. была организована крупная для того времени комп­ лексная геологоразведочная экспедиция на Ухту. Все необходимые для нее материалы, снаряжение и запасы продовольствия были до­ ставлены по железной дороге в Архангельск и оттуда на парохо­ дах «Умба» и «Софья Перовская» по Белому и Баренцеву морям перевезены к устью Печоры. Здесь все имущество экспедиции было перегружено на речные пароходы и баржи и поднято вверх по Пе­ чоре до с. Шельяюр в устье р. Ижма. Отсюда имущество экспе­ диции потянулось людьми вручную вверх по Ижме и Ухте до ме­ ста впадения притока Чибью.

Рис. 2. Обзорная карта Ухтинского нефтеносного района с располо­ жением разведочных скважин, пробуренных до Великой Октябрьской социалистической революции.

в составе которого была группа специалистов во главе с опытным геологом Н. Н. Тихоновичем. Этой же осенью были намечены места для заложения первых поисково-разведочных скважин в районе устья Яреги и на Чибьюском участке.

В апреле 1930 г. намеченная на Чибьюском участке скважина была забурена буровым мастером И. И. Косолапкиным, а осенью из нее был получен промышленный приток легкой нефти из аналога пашийской свиты верхнего девона дебитом около 4 т/сут при самопереливе. Так было открыто первое в нашей стране месторождение легкой девонской нефти, названное Чибьюским. Этот факт имел

37

большое значение, так как позволил в дальнейшем вести настойчи­ вые и уверенные поиски девонской нефти и в районах Волго-Ураль­

в Башкирии, Татарии, Куйбышевской области и в других нефте­ носных районах провинции.

На базе Чибьюского месторождения был создан нефтепромы­ сел, а в июне 1931 г. началась и переработка нефти на кубовой установке, положившая начало созданию в Ухте нефтеперераба­ тывающей промышленности.

В 1930 г. из Ухты в район Средней Печоры был направлен пер­ вый отряд геологов для организации здесь поисков нефти и угля, а в июне 1931 г.— поисковый отряд на р. Воркута, который осно­ вал на ее берегу небольшой поселок и заложил первый угольный рудник. К началу 1934 г. здесь были построены две капитальные угольные шахты и подготовлен ряд участков для заложения но­ вых шахт.

В 1932 г. на Ухте было открыто месторождение тяжелой нефти, названное Ярегским. На базе этого месторождения и ранее откры­ того Чибьюского начала развиваться добыча нефти.

Ухтинская комплексная экспедиция за пять лет своей деятель­ ности добилась того, чего не могли сделать капиталистические предприниматели за 50 дореволюционных лет. Ухтинский район сделался перспективным промышленным нефтеносным районом. В 1932 г. экспедиция была реорганизована в Ухто-Печорский трест во главе с Н. Н. Тихоновичем. Трест широко развернул поиско­ вые работы.

Несмотря на полное отсутствие дорог, оборудование и мате­ риалы для бурения поисковых и разведочных скважин с огромными трудностями бурлацким способом были заброшены в верховье Ижмы на выявленную здесь Седьиольскую структуру. Было начато бу­ рение удаленных от Ухты поисковых скважин на Малокожвинской структуре в бассейне среднего течения р. Печоры, в пределах юговосточного погружения Печорской тектонической гряды, на Большепорожской площади Юго-Западного Притиманья и т. д. В 1934 г. было открыто Малокожвинское (Югидское) месторождение нефти на Средней Печоре, а в 1935 г. мощным фонтаном газа было озна­ меновано открытие в верховьях Ижмы Седьиольского газового месторождения, на базе которого впоследствии был создан первый в СССР газовый промысел.

Добыча легкой нефти продолжала сравнительно быстро расти и уже в 1938 г. составила более 63,7 тыс. т. Для ее вывоза необ­ ходимо было строительство железной дороги, к проектированию которой на участке Котлас—Ухта и приступил в 1937 г. Ухто-Пе­ чорский трест.

В процессе разведки и опытной эксплуатации огромной по гео­ логическим запасам Ярегской залежи тяжелой нефти выяснилось,

38

что из-за исключительно высокой вязкости вести разработку этой залежи скважинами, пробуренными с поверхности земли, экономи­ чески не выгодно. Поэтому, начиная с 1936 г., объем добычи нефти на Ярегском месторождении резко упал, составив в 1937 г. всего 128 т. Тогда группой ухтинских инженеров и геологов было предло­ жено осуществить добычу ее шахтным способом, ранее не практи­ ковавшимся в нашей стране.

10 октября 1937 г. была заложена первая в стране нефтяная шахта, давшая нефть в сентябре 1939 г. Добача тяжелой нефти на­ чала очень быстро расти: с 2251 т в 1939 г. до 30 102 т в 1941 г. Опыт работы нефтяной шахты оказался удачным, и вскоре были заложены еще две шахты. Шахта 3 была введена в эксплуатацию в 1943 г., а шахта 2 в 1949 г. Это позволило сравнительно интен­ сивно наращивать в годы войны добычу тяжелой нефти и довести

еев 1945 г. почти до 160 тыс. т.

Кдекабрю 1940 г. было закончено строительство железной до­ роги на участке Котлас—Ухта, благодаря чему ухтинская нефть получила выход в центральные и особенно северо-западные про­ мышленные районы страны.

В1938 г. Ухто-Печорский трест разделился на Ухтинский неф­ тегазовый и Воркутинский угольный комбинаты, что еще более

ускорило развитие нефтегазовой и угольной промышленности. В течение 1937—1939 гг. был построен автомобильный тракт Ух­ та—Крутая в район открытого в 1935 г. Седьиольского газового месторождения, на котором в 1939 г. были добыты первые 5 млн. м3 природного газа.

В1943 г. в низах франского яруса верхнего девона было от­ крыто Войвожское газовое месторождение, а в 1946 г. на этом же месторождении выявлена в аналоге живетского яруса среднего де­ вона крупная залежь легкой нефти.

В1947 г. был построен нефтепровод Войвож—Ухта длиной ПО км, а в 1948 г. введен в эксплуатацию первый в мире наземный подвесной газопровод Войвож—Ухта—Сосновка—Ярега длиной

140 км.

Вслед за Войвожским месторождением в Омра-Сойвинском районе в 1945—1952 гг. были открыты Нибельское, Верхнеомринское и Нижнеомринское газонефтяные месторождения, а в север­ ной части Верхнеижемского района — Северо-Седьиольское, Кушкоджское и Нямедское газовые месторождения. В начале 50-х го­ дов суммарная годовая добыча легкой и тяжелой нефти превысила 500 тыс. т, а природного газа добывалось более 1 млрд, м3, что по тому времени было большим достижением.

В последующие годы добыча природного газа начала медленно снижаться в связи с тем, что после открытия в 1952 г. Нижнеомринского месторождения на протяжении четырех лет не было от­

39