9.2. Гидрогеологические критерии поисков нефти и газа.

Являются важнейшими критериями сохранности залежей УВ.

Прип. прогиб: имеет 2 мощных флюидоупора: верх и ниж соль – явл-ся артезианским бассейном со сложным строением. Выделено 2 гидрогеол. этажа: верхний и нижний.

Верхний гидродинамический этаж – надсоль – артезианский бассейн с инфильтрационным типом режима, формир-ся при участии окружающих ПП положительных стр-р.

Нижний этаж: верх соль и ниже – иллизионная система (выжимание, выталкивание). Нет единой области питания, разгрузки. Для вод характерно застойное состояние. Давление часто инверсионное (внизу меньше, чем вверху). Верхняя соль – гидродинамич. экран, контролирующий фактор нефтегазообр-ния. Все скопления УВ в нижнем этаже.

ПБВ: 2 зоны свободного и замедленного водообмена, ниже региональный упор – глинистая толща S. Условия сохранения залежей неблагоприятные.

Оршанская впадина: инфильтрационный бассейн. Есть зоны активного и пассивного водообмена.

Зоны активного водообмена: Q – D2 – пресные воды.

Замедленный водообмен: глубже 800 м, Rf – D2. Условия могут быть благоприятными для сохранения залежей УВ.

10.1. Вертикальная зональность образования углеводородов в осадочных бассейнах

Наиболее полно новейшие исследования по генезису нефти отражены в схеме Н.Б. Вассоевича. Согласно этой схеме нефть с генетической точки зрения является жидким продуктом преобразования в недрах осадочных бассейнов органического вещества сапропелевого типа, содержащегося в горных породах, первоисточником которого были остатки низших организмов. Нефтеобразование рассматривается как процесс, тесно связанный с литогенезом.

Нефть состоит из компонентов, образовавшихся в различные отрезки времени. Некоторые химические соединения в ее составе возникли еще в телах живых организмов и были унаследованы нефтью. Возраст их древнее основной массы нефти. Следующая порция нефти биогенного происхождения образуется в осадках. Эта диагенетическая порция, как и первая (унаследованная), составляет незначительную часть нефти, которая содержится в залежах. Основная же ее масса образуется позже накопления нефтематеринских пород в результате термокатализа органического вещества. По Н.Б. Вассоевичу, термолиз и термокатализ органического вещества достигают значительных масштабов в интервале глубин 2—5 км, где температура изменяется от 50-60° до 130-170 °С.

Углеводородные горючие газы генетически связаны либо с гумусовым (угольным) органическим веществом, либо с сапропелевым (нефтяным). По составу угольный (сухой) и нефтяной (жирный) газы существенно различаются.

При погружении пород на глубины с температурой 50-60 °С и выше процессы изменения ОВ (углефикация и битуминизация) усиливаются. Эти процессы развиваются в течение длительного отрезка времени. Предполагается, что на определенных глубинах усиливается новообразование углеводородов, генерируются в большом количестве гомологи метана и жидкие легкие углеводороды, составляющие бензиновую и керосиновую фракции нефти. Интервалы усиления процессов преобразования ОВ сильно варьируют в разных районах в зависимости от темпов опускания, перерывов в отложениях (из-за перемены знака тектонических движений) и геотермического градиента (точнее, от геотермической истории бассейна).

Таким образом, в процессе погружения отложений при прохождении ими определенных интервалов глубин (зон) в недрах осадочной оболочки происходит преобразование ОВ, содержащегося в этих отложениях. Причем в различных зонах в зависимости от исходного ОВ это преобразование приводит к разным результатам.

Первую графическую схему изменения интенсивности образования углеводородов с глубиной опубликовал В.А. Соколов в 1948 г. В толще осадочных образований он выделил три зоны. В верхней зоне (до глубины 50 м), которую он назвал биохимической, происходят лишь биохимические процессы преобразования ОВ. Они приводят к образованию СН4 и С02. В средней зоне (интервал 1000-6000 м) активно развиваются процессы гидрогенизации и термокаталитических превращений ОВ пород. Эти процессы приводят к интенсивному образованию УВ. В нижней зоне, при погружении отложений на глубины более 6000 м, образуется в основном метан. Нижнюю и среднюю зоны В.А. Соколов назвал термокаталитическими. Между биохимической зоной и термокаталитической в интервале глубин 50— 1000 м выделяется еще одна зона, в которой ОВ претерпевает слабые изменения. Это обусловлено тем, что биохимические процессы прекратились, а термокаталитические еще не набрали силы вследствие небольшой температуры, недостаточной для преодоления энергетического барьера.

Интенсивность генерации УВ можно выразить через количество УВ, которое образуется в единице объема материнских пород за геологический отрезок времени. Опубликованные данные показывают, например, что средняя интенсивность генерации газообразных УВ в термокаталитических зонах за какой-либо геологический этап погружения материнских пород чрезвычайно низкая

Важная закономерность — приуроченность всех местоскоплений УВ к области опускания, к сформировавшимся в них осадочным бассейнам, объясняется и в новейшей теории мобилизма, с позиций которой мощное осадконакопление и интенсивный прогрев связываются с повышенной раздробленностью земной коры, с конвективным перемещением мантийного вещества. Затягивание в мантию в зонах субдукции осадков океанической коры (вместе с углеводородными соединениями и карбонатными осадками) рассматривается как мощный цикл круговорота углерода в природе, выходящий за рамки околоземного пространства и литосферы. Значительная часть углерода попадает в мантию, а из нее в литосферу и атмосферу. Атмосферный углерод усваивается растительными и животными организмами, остатки которых накапливаются в толщах осадочных горных пород.

Обычно до глубины 700 м распространены главным образом скопления газа, ниже до 6, а иногда и до 7 км обнаруживаются как нефтяные, так и газовые месторождения, но обычно глубже 6 км распространены залежи метанового газа. В связи с этим выделяются верхняя зона биохимического газобразования, главная зона нефтеобразования и нижняя зона катагенетического газообразования. Часто эта зональность более сложная: в верхних частях разреза располагаются газовые залежи, ниже нефтяные, нефтегазовые и газонефтяные, еще ниже газоконденсатные и залежи сухого газа. В качестве наиболее важных факторов вертикальной глубинной зональности в размещении скоплений нефти и газа рассматриваются: режим тектонических движений, фациальные особенности осадков, состав и степень метаморфизма исходного ОВ, древние и современные термобарические условия, характер миграции и аккумуляции УВ и т. д. Ведущими среди них являются термобарические условия и степень катагенеза ОВ.