
- •Глава 1. Обшие сведения об осадочных породах
- •В чем заключаются различия состава магматических и осадочных пород?
- •Глава 3. Процессы мобилизации и переноса осадочного материала
- •§ 1 Перенос осадочного материала в морях иокеанах
- •§ 2 Сбсгановки осадкообразования
- •Каковы особенности формирования осадков в областях апвеллинга?
- •Глава 4. Посгседиментаодонные преобразования осадков и пород § 1. Диагенез
- •§ 2. Катагенез
- •Раздел II. Классификация осадочных пород
- •Глава 5. Обломочные породы § 1. Пубооеломотные породы (псефищ)
- •§ 2 Песчаные и алевритовые породы
- •Каковы основные черты грубообломочных пород и их происхождение?
- •Глава 6. Глинистые породы
- •Глава 7. Карбонатные породы
- •§ 1. Известняки
- •§ 2. Доломиты
- •По каким признакам проводится классификация кремнистых пород?
- •В чем заключаются постседиментационные изменения кремнистых пород?
- •Глава 9. Вулканогенно-осадочные породы
- •Глава 10. Соли
- •§ 1. Сульфатные породы
- •§ 2. Хлоридные породы
- •Глава 1 1. Фосфатные, железистые, алюминиевые и марганцевые породы
- •§ 1. Фосфатные породы
- •§ 2. Алюминиевые породы (аллиты)
- •§ 3. Железистые породы (ферриты) и 1уды
- •§ 4. Марганцевые гооды (манганиты)
- •Каковы признаки классификации и происхождения фосфатных пород?
- •Каковы состав, структуры и происхождение железистых пород и руд?
- •Глава 12. Общая характеристика
- •§ 2. Карбонатные комплексы
- •Каковы отличия терригенных комплексов древних и молодых платформ?
- •Какие критерии лежат в основе классификации коллекторов?
- •Как учитываются аккумуляция и фильтрация в классификации коллекторов?
- •Глава 15. Зернистые (гранулярные)коллекторы в терригенных погодах
- •Каковы процессы формирования коллекторов в корах выветривания?
- •В чем состоят специфические особенности карбонатных коллекторов?
- •В чем особенность характера пустот в карбонатных породах?
- •Каково влияние вторичных процессов на коллекторские свойства карбонатных
- •Глава 17. Tрещиноватосiъ пород и трещинные коллекторы
- •Ю.Бурлин и др. 257
- •Какие основные виды трещин вьщеляются в осадочных горных породах?
- •В чем различия между тектоническими и литогенетическими трещинами?
- •Глава 18. Коллекторы в глинистых, кремнистых и магматических породах
- •Глава 19. Основные сведения о породах-флюидоупорах
- •Принцип, определяющий выделение пород-флюидоупоров в разрезе.
- •Зависимость между составом глин и их экранирующими свойствами.
- •Роль воды в создании экранирующих свойств глин.
- •Давление прорыва и роль его для создания классификации пород-флюидоупо-
- •Другие типы пород-флюидоупоров.
- •Физические процессы, приводящие к экранированию флюидов в недрах.
- •§ 1 Перенос осадочного материала в морях иокеанах 28
- •§ 2 Сбсгановки осадкообразования 35
- •1 Насыщенность (точнее коэффициент насыщенности) определяется как отношение объема нефти (газа, воды) к объему пор.
- •1 Эта вода обладает, по-видимому, повышенной растворяющей способностью и по отношению к ув и тем способствует их выносу из глин
- •1 После усиления раэбуривания континентальных склонов все эти цифры возможно существенно изменятся.
Каковы структуры, текстуры, условия геологического залегания и образования гипсов и ангидритов?
Что относится к основным типам хлоридных пород и каковы условия их образования?
Что известно об условиях и обстановках возникновения эвапоритов и какова роль эвапоритов в нефтеобразовании?
Каковы признаки классификации и происхождения фосфатных пород?
Каковы состав, структуры и происхождение алюминиевых пород?
Каковы состав, структуры и происхождение железистых пород и руд?
Каковы состав, структура и происхождение марганцевых пород?
Раздел Ш. НЕФТЕГАЗОНОСНЫЕ КОМПЛЕКСЫ
Глава 12. Общая характеристика
Нефтегазоносные комплексы (НГК) представляют собой генетические подразделения самого высокого ранга в разрезе нефтегазоносных бассейнов. Под НГК большинство исследователей понимают толщи с определенным составом пород, характеризующиеся набором специфических черт. Комплексы часто обладают природными резервуарами различных типов и каждый из них содержит нефти с определенным геохимическим составом. Источник нефти (газа) может быть внутри комплекса и (или) УВ могут поступать в комплекс извне. Если комплекс отражает какой-либо этап развития крупного тектонического элемента, он рассматривается одновременно как осадочная геологическая формация. Характер комплексов, их взаимовлияние меняются в процессе развития осадочно-породного бассейна в связи с изменением свойств отложений в ходе катагенеза.
Нефтегазоносные комплексы являются совокупностью геологических тел, в том числе более проницаемых, благоприятных для образования залежей, и плохо проницаемых, способствующих консервации залежей. Поскольку разные природные резервуары связаны с различными геологическими формациями, есть смысл коротко остановиться на последних. Термин "формация" впервые ввел в геологию немецкий естествоиспытатель А. Г. Вернер в 1781 г. В его трактовке это понятие отображало представление о естественной ассоциации (серии) горных пород в разрезе. Этот термин имел у А. Г. Вернера и стратиграфический смысл. Понятие о формации в качестве стратиграфической единицы (примерно равной свите) сохранилось в США и ряде других стран. В большинстве случаев этот смысл был утрачен и понятие формации употребляется как общегеологическая категория. Основы современного представления о формации (геоформации) как историко-генетической категории были заложены М. Бертраном в 1894 г. Им было показано на примере Альп, что отрезки времени формирования характерных толщ или формаций, например, таких как флиш или моласса, соответствуют определенным этапам развития региона (флиш - доскладчатый, моласса - после складчатости и начала горообразования). Таким образом, М. Бертран сделал понятие о формации стадийным, соответствующим определенной стадии, историческим. Впоследствии этот подход был развит в трудах В.В. Белоусова, Н. Б. Вассоевича, В. Е. Хаина. В 1940 г. Н. Б. Вассоевич выразил мысль, что формация отражает не только определенную стадию развития, но и особенности этой стадии в применении к разным тектоническим зонам, таким образом, он добавил к стадиальному принципу зональный. Несколько другой подход принят в трудах сторонников так называемого парагенетического направления (Н. С. Шатский, Н. П. Херасков, Н. А. Крылов и др.). Под формацией эти авторы понимают естественные комплексы (ассоциации) горных пород, отдельные члены которых парагенетически связаны между собой как по горизонтали, так и по вертикали. Совместное нахождение, обусловленное образованием (парагенез), представляется единственным объективным критерием. Сторонники второго направления признают связь со структурами, этапами их развития, но эта связь по их мнению проявляется уже как результат субъективных суждений.
Формация с точки зрения системно-структурного анализа является сложной природной системой и занимает определенное место в ряду уровней организации материи между категориями "порода" и "литосфера Земли". Содержание понятия формация очень богато и его нельзя сводить к простой ассоциации пород. Во флише, например, наборы пород могут быть очень различными, но характер строения и способ образования, зависящие от структурно-геоморфологических условий, будут одинаковы. Эти, главным образом тектонические, условия и определяют облик флиша как формации. По определению В. Е. Хаина, формация - это естественное и закономерное сочетание горных пород (осадочных, вулканогенных, интрузивных), связанных общностью условий образования и возникающих на определенных стадиях развития основных структурных зон земной коры. Автор данного определения показывает, что выделять категории формаций можно по разным признакам (литологическим, тектоническим, по обстановкам образования). Обобщающая классификация формаций по наиболее крупным геотектоническим элементам земной коры и с учетом климатических условий составлена В. Е. Хаиным (табл. 12). При характеристике формаций важна возможность практического использования (соленосные, угленосные формации). Различные аспекты изучения и подходы к выделению формаций могут с полным основанием рассматриваться как разные стадии их познания (или познание их свойств на разных этапах развития). Одним из важнейших свойств является нефтегазоносность, проявляющаяся в осадочных толщах. Выделяемые нефтегазоносные комплексы по-разному соотносятся с осадочными (и некоторыми другими) формациями. Эти комплексы могут полностью совпадать с формациями, являться их частями или охватывать несколько формаций (одна материнская, другая коллекторская, третья экранирующая). В качестве нефтегазоносных комплексов или части их выступают многие формации. Развитие процесса нефтегазооб- разования зависит от типа осадочной формации. В каждом типе существуют свои условия для созревания УВ (при этом соседние формации могут оказывать существенное влияние на эти процессы, что также является причиной для выделения комплексов).
|
Эпиконтинентальные бассейны, платформенный чехол |
Пассивные окраины континентов |
Активные окраины континентов |
|
||||||
Стадии развития |
Гумидная эона |
Аридная эона |
Континентальная окраина (внутренняя часть) - пери- кратоииые опускания — миогеосинклииали |
Континентальный склон- подножие — окраинные |
Окраинные моря—островные дуги—желоба— эвгеосинклинали, |
Океаны |
||||
|
|
|
Гумидная |
Аридная |
моря; мезогео- синклинали, позже— передовые прогибы |
позже — передовые прогибы |
|
|||
Конечная |
Оэерно-аллювиаль- ная сероцветная формация с каолинитом, углями; красноцветная с бокситами |
Пустынно-озерная красно- или пестроцветная формация с карбонатами и сульфатами |
|
|
Верхняя кон- тинентальиая грубая молас- са |
Верхняя континентальная грубая моласса Вулканогенная моласса |
||||
Поздняя 1 |
Паралическая угленосная формация прибрежных равнин |
Красноцветио-эва- поритовая формация лагунного (ка- рабогазского) типа |
|
|
Нижняя морская моласса с эвксинской субформацией |
Нижняя морская тонкая моласса |
|
|||
Поздняя 1 |
Эпиконтинентальная песчано-глииистая или кварцево-пес- чаиая формация с глауконитом |
Эпиконтиненталь- ная карбонатно- терригенная форма- ция(с субформацией черных глин) |
|
|
Терригенный флиш |
Терригенный флиш |
Гемипелагичес- кая терригенно- глинистая формация |
192
Эпиконтяиентальная |
Эпикоктиненталь- |
Неритическая |
Неретическая |
Карбонатный |
Карбонатный |
Пелагические гли |
карбонаткая (изнест- |
ная карбонатная |
кремнисто- |
карбонатная |
флиш |
флиш |
нистая и крем- |
няково-мергельная) |
(известняково- |
глинистая |
формация |
|
|
нисто-глинистая |
формация |
доломитовая) |
фосфорито- |
(кокколито- |
|
|
формации абис- |
|
формация |
носная формация |
форидовая и форамини- феровая с субформацией барьерных рифов |
|
|
сальных котловин |
Эпиконтинентальная |
Эпиконтиненталь- |
Пестроцветная |
Битуминозная |
Т ерригенный |
Терригенный |
Формации пелаги- |
песчано-глинистая |
ная карбоиаты-тер- |
глинистая фор- |
песчаио-гликис- |
флиш |
флиш |
ческих известня- |
или кварцево-пес- |
ригенная форма- |
мация с магне |
тая формация |
|
|
ков и известня |
чаная формация с |
ция с субформа- |
зиальными |
с субформаций |
|
|
ковых турбиди- |
глауконитом |
цией черных глин |
силикатами |
черных глин и терригенно-кар- бонатная форма ция |
|
|
тов срединных хребтов поднятий в пределах тадассопленов |
Паралическая угле- |
Красноцветно- |
Паралическая |
Эвапоритовая фор |
-Сланцево- |
|
Эдафогенная |
носная формация |
эвапоритовая |
угленосная |
мация зрелого |
граувакко- |
|
формация |
прибрежных |
формация ла- |
формация зре- |
рифта (красно- |
вая (аспид- |
|
рифта |
равнин |
гунного (кара- |
лого рифта |
морского типа) |
иая) форма- |
|
Металлоносная |
|
богаэского) |
|
|
ция |
|
(эксгаляционкая) |
|
типа |
|
|
|
формация рифто- |
|
Озерно-аллюви- |
Пустынно-озер- |
Континен- |
Обломочная фор- |
|
|
вых зои |
альная серо цвет- |
ная красно- или |
тальиая мопо- |
мация зон (грабе- |
|
|
|
ная формация с |
пестроцветная |
дых рифто- |
новая) |
|
|
|
каолинитом, уг |
формация с кар- |
вых |
Красно- или |
|
|
|
лями; красноцвет- |
бонатами и суль- |
Сероцветная |
пестроцветная |
|
|
|
ная с бокситами |
фатами |
Красноцветная |
|
|
|
|
7 - Ю. Бурлин и др.
Зрелая
Ранняя 2
Ранняя 1
Начальная
По вещественно-структурному признаку обломочные породы совместно с глинистыми и некоторыми другими входят в состав различных формаций: песчано-глинистых морских, угленосных и субугле- носных преимущественно континентальных, молассовых, дельтовых, континентального склона и др.
Коллекторские свойства обломочных пород формируются практически на всех стадиях литогенеза. Для слабо измененных пород преимущественное значение имеют процессы первых трех стадий: выветривания (гипергенеза), переноса (мотогенеза) и осаждения (седимен- тогенеза). Действительно, свойства будущих коллекторов определяются составом исходного материала и условиями формирования отложений. К последним относятся способ, энергетическая обстановка, длительность во времени и расстояние переноса материала, тип водоема осаждения, его тектоническое положение и климат. Влияние многих этих факторов было рассмотрено в разд. I. Различные процессы диагенеза, а затем катагенеза сильно преобразуют осадок, а затем - породу. Сформировавшиеся в результате структурно-текстурные особенности пород и будут определять характер и качество коллекторов.
Начиная с зоны гипергенеза, характер и глубина выветривания определяют облик и структурные особенности будущих отложений. При разрушении исходных пород разного состава образуются различные совокупности минералов для будущих осадков. Источники материала, за счет которого образуются обломочные породы, называются питающими провинциями. Кроме того, В. П. Батурин ввел понятие о терригенно-минералогических провинциях, т. е. областях развития обломочных пород, состоящих из определенного комплекса минералов, поступающих из питающих провинций. Терригенно-минералоги- ческие провинции бывают простые и сложные. В последние материал поступает из нескольких областей питания.
Во время выветривания материнских пород образуются частицы определенного минерального состава, размера и формы, и эти их особенности сохраняются, если они не претерпевают длительного блуждания на путях переноса. Особенно часто такие ситуации складываются в межгорных бассейнах, где накапливается неотсортированный, незрелый в структурном отношении материал, почти полностью наследующий минеральный состав материнских пород, с частицами примерно той же формы, которую они приобрели при выветривании.
Для характеристики коллекторских свойств обломочных пород имеют значение все их составные части. Они определяют в целом структуру пород, в том числе структуру порового (пустотного) пространства. В понятие структуры входят форма, размер, характер поверхности зерен, соотношение отдельных компонентов. Очертания и
194
Кошайская
пачка
Апт
Готериа
i
X
£
03
<0
03
Берриас
Волжский
Нелловей-кимеоии
^осрормн(ачймовск'иX)
'сеrfcмо
/
/// ;
■' ' |'■
\.jf
\!
U-
1.,''
14-
|—-~j
5
Рис.
5O. Клиноформное строение
пород ачимовской пачки
в Западной
Сибири.
I
— битуминозно-глинистые баженовские
литофации депрессионной (глубоководной)
формации; 2
— аргиллиты георгиевской свиты; границы:
3
— пластов, 4
- клиноформ, 5 — комплексов
форма зерен первоначально зависят от кристаллографических особенностей минералов. Формы зерен влияют на способ компоновки (упаковки) материала, что определяет характер поровых каналов. Даже такая на первый взгляд несущественная характеристика, как характер поверхности зерен, влияет на фильтрацию. Наличие трещин спайности, зазубренных окончаний повышают адсорбционную способность поверхностей, затрудняют движение флюидов.
Материал (зерна) различного размера может быть ориентирован в породе по-разному. Одни зерна располагаются длинной осью параллельно направлению течения водного потока, другие, особенно пластинчатые, - почти перпендикулярно. При изучении ориентировки зерен необходимо обращать внимание на ее соотношение со слоистостью, поверхностями размыва и другими признаками. Обычно определение ориентировки зерен сочетается с изучением направления косой слойчатости. Ориентировку зерен можно определять методом магнитной восприимчивости, которая меняется в разных направлениях в зависимости от расположения материала.
Процессы рассортировки, дифференциации во время переноса и осаждения оказывают большое влияние на коллекторские свойства будущей осадочной породы. У более крупнозернистых пород более крупные поры. Чем выше окатанность и однородность материала обломков, тем поры будут иметь более изометричную форму, проще будет структура порового пространства.
Такие параметры, как средний диаметр, коэффициент отсортиро- ванности, имеют большое значение для определения коллекторских свойств пород. Отсортированность зерен в обломочных породах в значительной степени влияет на их емкостные и фильтрационные свойства. Это проявляется на кривых зависимости коэффициента пористости
195
от коэффициента отсортированности. Если данные для построения графика брать по образцам с близким средним диаметром и количеством цемента, то точки расположатся вдоль кривой типа параболы. Немаловажное значение для формирования коллекторских свойств имеет также цемент. В зависимости от строения природных резервуаров, сочетаний их внутри комплексов с другими породами характер их дальнейших преобразований будет различным.
Платформенные морские терригенные формации представляют широкие и протяженные полосы, имеющие в поперечном разрезе характер весьма уплощенных линз толщиной в десятки и сотни метров. По бокам эти полосы окаймляются преимущественно континентальными отложениями, развитыми в пределах древних поднятий, или глинистыми и глинисто-карбонатными - в пределах депрессий. Внутри линзы ритмично чередуются песчаники, алевролиты и аргиллиты, иногда известняки. В нижней части комплекса состав песчаников более грубозернистый, гравелитистый, в верхней части материал более мелкозернистый, преобладающими являются алевролиты. Такие комплексы подробно охарактеризованы Н. А. Крыловым, А. К. Мальцевой, М. Я. Рудкевичем и другими исследователями. По данным
Н. А. Крылова и А. К. Мальцевой, песчаники таких комплексов на древних платформах в основном кварцевые, зернистость и степень отсортированности различны, наилучшие они в зонах перемывов и действия древних потоков. Глинистое вещество аргиллитов и всех типов алевролитов представлены в основном гидрослюдой и каолинитом. В цементе обломочных пород, кроме глинистого материала, значительную долю составляют также карбонаты и железистые образования. Примером морской терригенной нефтегазоносной толщи (формации) на древних платформах является среднедевонский комплекс Урало-Поволжья. Он содержит целый ряд нефтеносных песчано-алевритовых пластов, являющихся основными продуктивными горизонтами на многих месторождениях Волго-Уральской провинции (продуктивные пласты Ду в эйфельском ярусе; Д,,, Д,„, Д„ в живетс- ком ярусе; Д, Д0, Д-К в нижнефранском подъярусе). Породы нижне- франского подъяруса верхнего девона отнесены к среднедевонскому комплексу по литологическому единству. Пористость и проницаемость песчаных и алевролитовых коллекторов составляет в среднем соответ- ствено 19-21% и 0,5 мкм2. с рассматриваемым комплексом связано ранее супергигантское Ромашкинское, а также Шкаповское, Белебеев- ское и другие месторождения. Основные залежи приурочены к пластам Д1 и Д0 пашийского и кыновского горизонтов нижнефранского яруса.
Песчано-глинистые толщи молодых платформ, наряду со сходством, имеют и существенные различия. Нефтегазоносность связана в основном с мезозойскими отложениями. Основная продуктивная
неокомская толща Среднего Приобья в Западной Сибири представлена чередованием преимущественно песчаных и глинистых пачек. Одна из наиболее мощных и выдержанных глинистых пачек - кошайская свита аптского возраста как бы венчает разрез комплекса. Две другие глинистые пачки - сармановская и чеусинская, залегают в нижней части готеривских отложений. В нижней (валанжинской) части разреза строение песчано-глинистого комплекса становится более сложным. Здесь он имеет уже не параллельно слоистое, а "косослоистое" клиноформное строение. В наибольшей степени это заметно в отложениях берриасского возраста, в так называемой ачимовской пачке (рис. 50). Образование ее, очевидно, связано с боковым наращиванием (проградацией) на континентальной окраине, что не характерно для внутренних частей платформ. Таким образом, можно различать комплексы шельфа и континентального склона. Подобные клиноформные комплексы выделяются и в Предкавказье на Скифской платформе. При этом ориентировка клиноформ зависит от направления сноса в разное время.
В пределах Среднего Приобья выделен ряд клиноформ с глинистыми пачками в основаниях. С востока на запад молодые клиноформы частично перекрывают более древние. В региональном плане все они протягиваются полосами юго-юго-западного и северо-северо-восточно- го простирания. Ширина закартированных клиноформ от 25 до 75 км. Толщина в наиболее расширенной части от 130 до 410 м. Нефтяные залежи в ачимовском комплексе принадлежат к разным клиноформам Выявленные клиноформы, имеющие собственные названия, и особенности распространения пачек внутри них, дают возможность наметить направления при поисках новых скоплений. По мнению О. К. Мкртчяна и других, каждая крупная клиноформа может рассматриваться в определенном смысле как относительно автономная нефтегеологическая система.
С отложениями молодых платформ наиболее тесно связаны глауконитовые терригенные и другие родственные глауконитсодержащие формации (меловая, опоковая). Наиболее широко развиты глауконитовые платформенные формации позднего мела и эоцена. Нефтегазоносная меловая глауконитовая формация эпипалеозойских плит юга СССР протягивается от Крыма до Тянь-Шаня. С ней связаны газоконденсатные месторождения Бйско-Березанского района в Западном Предкавказье, нефтяные залежи Прикумского района Восточного Предкавказья и газовые залежи крупного Газлинского месторождения Узбекистана. Породы формации имеют кварцевый и глауконито-квар- цевый состав (содержание кварца 60-70%, глауконита - до 20%). Коллекторские свойства песчаных горизонтов весьма высокие. Проницаемость достигает (1,5 - 2) 10-12 м2 ,открытая пористость на Газлинс- ком месторождении 20-32%. Глауконитовые формации эпипалеозойс- ких плит развиты в северном и южном полушариях. Они являются нефтегазоносными в бассейнах Австралии. С континента они, по-видимому, протягиваются под воды океанов.
Существенное значение для нефтегазоносности имеют угленосные, главным образом субугленосные толщи. В СССР и других районах мира они широко развиты в отложениях палеозоя и мезозоя, в большинстве случаев на платформах и в меньшей степени - в более подвижных областях. Сложены эти толщи переслаиванием алеврито-пес- чаных и глинистых пород с подчиненным содержанием карбонатов. Преобладающим генезисом является континентальный и прибрежно-морской, для отложений характерна полифациальность. Преимущественно гумусовый состав OB предопределяет в основном генерацию газа, однако контакт с другими отложениями может обеспечить и нефтенакопление. На древних платформах, где формирование отложений происходило в условиях выровненного рельефа при активном воздействии химического выветривания, разложение неустойчивых минералов привело к преобладанию двухкомпонентного (кварц, полевой шпат) или даже мономинерального кварцевого материала. Широкое развитие имеют каолинитовые глины.
На молодых тектонически более подвижных плитах породы в основном полимиктового состава. Здесь субугленосные формации особенно характерны для основания чехла (например, нижняя и средняя юра Предкавказья и Западной Сибири). Это толщи сероцветов, занимающие в прогнутых зонах обширные пространства. Мощность их составляет сотни метров и первые километры. Подобный характер присущ иногда и переходным промежуточным комплексам между фундаментом и чехлом. Однако угленосные и субугленосные толщи играют важную роль и в вышележащих регрессивных частях разрезов. Таковы субугленосная формация апта-сеномана Западной Сибири и верхи нижнего карбона Русской платформы. Наиболее благоприятными для нефтенакопления являются фации прибрежно-морские, лагунные, аллювиальные, дельтовые, а в ряде случаев отложения крупных озер.
Среди пород аллювиально-руслово-дельтового типа преобладают песчаники и алевролиты, для которых весьма характерны косая слоистость, невыдержанность по мощности и преимущественно линзовидная форма залегания. Наиболее частое изменение в гранулометрическом составе и количественном соотношении песчаных и глинистых разностей наблюдается среди аллювиально-русловых отложений. Невыдержанность мощности разреза угленосных толщ, низкая сортировка материала, полимиктовый состав и другие особенности определяют неравномерное распределение коллекторских свойств и часто их низкое значение. Наряду с тем, что угленосные и, в особенности, субугленосные отложения - природные резервуары, они и источники 198 газообразных УВ и насыщают ими вышележащие комплексы. Примером является газоносность континентальных пород нижней перми (месторождение Слохтерен в Голландии, многие месторождения Северного моря), формирование которых произошло вследствие миграции газа из подстилающих угленосных пород карбона. В СССР наиболее известными нефтяными месторождениями в самих угленосных толщах являются Узеньское на Мангышлаке (нижняя и средняя юра) и Арланское в Волго-Уральской провинции (угленосная свита нижнего карбона, рис. 51). Особенности распределения нефтесодержащих песчаников зависят от строения песчаных тел, которые представляют типичные русловые тела (рис. 52).
Хорошим примером регионально нефтегазоносной субугленосной сероцветной толщи является песчано-глинистый полифациальный комплекс, залегающий в основании чехла Скифской, Туранской и Западно-Сибирской плит. Как отмечают Н. А. Крылов и А. К. Мальцева, сероцветные комплексы с четко выраженной цикличностью строения представлены в упомянутых регионах геологическими телами, имеющими вид очень крупных линз толщиной свыше 2 км в центральных частях. Наиболее полные разрезы установлены в Усть-Енисейс- кой синеклизе Западной Сибири, в Амударьинской впадине Туранской плиты и в Восточно-Кубанской впадине на Скифской плите. В составе наиболее насыщенных нефтью и газом песчано-глинистых толщ смешанного генезиса широко распространены отложения прибрежные и мелководно-шельфовые, дельтовые, аллювиальные и озерные. Четкое разделение аллювиальных и озерно-болотных отложений затруднено из-за частого чередования в разрезе и изменчивости по латерали. Быстро меняются и коллекторские свойства. В Западной Сибири к рассматриваемой категории комплексов относят нижне-, среднеюрские отложения. Это прибрежно-морские и континентальные субугленосные образования.
Существование прибрежно-морских паралических и обширных озерных бассейнов обусловило переслаивание, часто линзовидного характера, песчаников, алевролитов и аргиллитов, обогащенных углистым детритом, с прослоями углей. В центральной части Западной Сибири субугленосный комплекс выделяется как тюменская свита, представленная частым ритмичным чередованием линзовидных пластов песчаников, алевролитов, аргиллитов с углями. Повышенные мощности песчаников связаны с древними руслами рек. Две крупные речные артерии выявлены в Ханты-Мансийской синеклизе и в Колто- горско-Уренгойской системе прогибов. Иногда в разрезе свиты фиксируются более или менее протяженные глинистые пачки, но в целом тюменская свита представляет единый сложно построенный природный резервуар, как отмечают М. Я. Рудкевич и др. Качество коллекторов во многом зависит от типа фаций. В целом емкостные и фильтрационные свойства ухудшаются от периферии к центру бассейна. , 9 9
Рис.
51 Геологический профиль Арланского
месторождения:
J
— известняки; 2—аргиллиты;
3—песчаники;
4
— углисто-глинистые сланцы и угли;
5—залежи нефти; 6—водонефтяной
контакт
Рис. 52. Скопления нефти в песчаных телах погребенных русел.
1
- нефтяные залежи; толщина песчаников,
м: 2 - 6 - 20, 3 - 20 - 40, 4 - 40 - 80, 5 - более 80
В разрезах как древних, так и молодых платформ и реже геосинклиналей пестроцветные (красноцветные) континентальные толщи играют, наряду с угленосными и субугленосными, определенную роль как аккумуляторы УВ. Пестроцветные толщи в отличие от угленосных чаще формируются в условиях аридного климата. Типичным примером красноцветной песчано-глинистой нефтегазоносной толщи является красный лежень (ротлигендес) нижней перми на Западно-Европейской платформе. Ротлигендес перекрывается соленосной формацией цехштейна и образует одну из главных продуктивных зон в разрезе бассейна Северного моря. Известны нефтегазоносные красноцветы в триасе Тимано-Печорского бассейна, в девоне Предаппалачского прогиба в Америке, в некоме Средней Азии и в других районах. Пестроцветные отложения, так же как и угленосные, чаще всего полифациальны, в них перемежаются лагунные, аллювиально-озерные и дюнные образования пустынь. Состав пород полевошпатово-кварцевый с железисто-глинистым и карбонатным цементом. Лучшие коллекторы связаны с хорошо отсортированными эоловыми отложениями погребенных барханов. Продуктивность в пестроцветных толщах вторична. Для питания углеводородами им необходим контакт с нефте- или газоматеринскими отложениями,как, например, в Северном море, где ротлингендес перекрывает в ряде случаев угленосную толщу карбона. В совокупности они образуют нефтегазоносный комплекс.
Природные резервуары передовых прогибов перед горно-складчатыми сооружениями и в межгорных впадинах отличаются по своему составу и происхождению от платформенных. Образуются они в различных условиях более активного чем на платформах тектонического режима. Это приводит к пестроте генетического и минерального состава и накоплению значительных по толщине, часто до нескольких километров, свит. В то же время интенсивная тектоническая дифференциация зон поднятий и прогибов отражается в значительном разнообразии (больших градиентах) мощностей. При формировании отложений в передовых прогибах сказывается также влияние граничащих с ними более стабильных платформенных блоков, откуда также поступает материал, имеющий для подвижной геосинклинальной зоны характер аллохтонного, принесенного извне. Это сказывается на составе коллекторов, на повышении их однородности, мономинераль- ности.
На орогенических этапах основным формационным комплексом является моласса, которая обладает практически повсеместной нефте- газоносностью. В особенности это касается нижней молассы (шлира), которую называют также тонкой молассой. Это важнейший нефтегазоносный комплекс передовых прогибов. Среди пород по составу преобладают песчано-глинистые разности. Примерами нижней нефтеносной молассы предгорных бассейнов являются миоценовые толщи в Среднекаспийском и Азово-Кубанском бассейнах. Те части этого комплекса, которые формировались на платформенном борту, имеют сходство по характеру тел и составу с платформенными песчано-глинистыми формациями морского шельфового происхождения. В верхней более грубой молассе нефтегазоносность отмечается реже, преобладающей является газоносность. Характер развития бассейнов на заключительном орогенном этапе иногда приводит к возникновению в них соленосных толщ. С последними коррелируются красноцветные толщи, например, в составе моласс Ферганской впадины или свиты верхнего фарса в Месопотамском прогибе. Молассовые комплексы могут содержать также покровы эффузивов.
В последнее время все большее внимание с точки зрения нефте- газоносности привлекают формации континентальных окраин. Нефтегазоносные комплексы формируются здесь в условиях различных тектонических режимов, из которых наиболее характерными являются два. Один из них связан с пассивными, другой - с активными окраинами. Общее для них состоит в том, что они в обоих случаях принадлежат к поясам так называемой лавинной седиментации с повышенными скоростями накопления и большой толщиной отложений. По основным чертам генезиса и в том,и в другом случае можно выделить образования дельт и континентального склона.
Наиболее крупные нефтегазоносные дельтовые комплексы известны на пассивных континентальных окраинах. В структурном отношении дельтовые комплексы приурочены к крупным, поперечным к краю континента, депрессиям, многие из которых развивались на фоне грабенов. Дельтовое тело зачастую перекрывает переходную зону от континентальной к океанической коре. Наиболее крупные нефтегазоносные комплексы известны в дельтах рек Маккензи и Миссисипи в Северной Америке и р. Нигер на западе Африки. Нарастание дельты, наложение тел разных этапов развития определяют разнообразие форм природных резервуаров. Состав пород полевошпатово-кварцевый, размерность и характер отсортированности сильно дифференцированы. Отмечается пестрота и в распределении коллекторских свойств, в
промытых отложениях проток они высокие.
Преимущественно дельтовой по образованию является известная продуктивная толща плиоцена на Апшеронском п-ове. В отличие от условий вышеназванных дельт образование отложений здесь происходило в подвижной расчлененной краевой зоне геосинклинали. Но, наряду с накоплением "местных" осадков, большое количество обломочного материала приносилось палеоВолгой (по В. П. Батурину) и с платформы, и это отразилось на составе. На базальном грубообломочном горизонте залегают кварцевые пески. Выше в разрезе основную роль играет переслаивание песков с глинами. Породы, образовавшиеся при высокоэнергетических режимах осадконакопления, обладают повышенными коллекторскими свойствами.
Специфические комплексы образовались на тех участках континентального склона, где действовали (а иногда и действуют) высокоскоростные потоки. Наиболее ярко они выражены на активных окраинах, особенно в условиях деструкции и интенсивной вертикальной тектонической дифференциации (наличие уступов, крутых склонов на так называемых бордерлендах). Наиболее изученной в настоящее время в этом отношении является калифорнийская часть континентальной окраины Северной Америки.
Седиментогенез на континентальных склонах приводит к формированию линейно-вытянутых песчаных тел, которые становятся резервуарами для флюидов. С ними связаны месторождения многих прибрежных калифорнийских нефтегазоносных бассейнов. Причина локализации этих тел - интенсивный снос материала с крутых склонов по каньонам до больших глубин с образованием глубоководных конусов - фэнов. Питаемая каньонами система есть и была обычной для деструктивной западной окраины Северной Америки. Это отражено на схематической карте (рис. 53). Отложения фэнов занимают обширные пространства, порой перекрывая друг друга. Грубые, часто промытые отложения канала верхнего фэна образуют вытянутые тела в несколько километров (до первых десятков) длиной и несколько сот метров по мощности. В активные периоды потоки русла врезаются в
Рис. 53. Система склоново-потоковых образований на калифорнийском бордерленде.
1
— современные долины; 2
— песчаные тела; 3
— глинисто-алевритовые отложения;
4
— погребенные долины неогенового
возраста
более тонкие смежные отложения, врезы заполняются грубым материалом, который запечатывается с боков.
Помимо участков континентального склона и подножия в условиях резкой дифференциации подводного рельефа в опущенных по разломам блоках формируются вытянутые глубоководные троговые долины. Поступающий в них материал разносится течениями вдоль осевых частей. В условиях повышенной гидродинамики материал сортируется, при этом глинистые фракции вымываются. Наиболее отсортированный песчаный материал скапливается в центральных осевых частях этих долин. В бассейнах такого типа хорошие коллекторы связаны с относительно глубоководными фациями. Примером являются песчаники репето месторождения Вентура в Калифорнии. Таким образом, условия лавинной седиментации на бордерлендах, связанной с промытостью отложений, приводят к формированию тер- ригенных коллекторов с высокими свойствами.
Глинистые породы составляют неразрывную часть терригенных комплексов, выступая как флюидоупоры, но иногда и как коллекторы. Глинистые коллекторы рассматриваются в особом разделе.