Роль нефти и газа в мировой политике и экономике

72

 

Рис. 41. Профильный разрез месторождения Пембина. Канада (Бакнров и др., 1971) 1 - пески и  песчаники; 2 - глинистые сланцы и  глины; 3 - пески с прослоями глин; 4 - известняки и доломиты; 5 - нефть.

Рис. 42. Профильный разрез месторождения Пикетт-Ридж. Техас. США (Леворсен, 1970).

Рис. 43. Профильный разрез газового месторождения Сикс-Лейкс. Мичиган. США (Леворсен, 1970).

 

 

 

 

 

Рис. 44. Нефтяная   залежь в тульском горизонте (нижний месторождения . Самарская область (Еременко, 1964). 

карбон) Покровского

 

щим в слабопроницаемых породах. В качестве примера можно  привести месторождение Дора (штат Оклахом, США); залежь нефти приурочена к линзе песчаников, которая почти  полностью окружена слабопроницаемыми  глинистыми породами. На рис. 45 показана блок-диаграмма этой линзы. Не исключено, что к литологическому типу следует отнести и некоторую часть гидродинамически экранированных залежей. Можно предположить, что в этих случаях "экраном" служит не гидравлический напор, а капиллярные явления, поскольку капиллярные явления и связанные с ними особенности фазовых проницаемостей во многом обусловлены литологическим фактором.

Рис.   45.    Блок-диаграмма   песчаного   пласта   Дора   (верхний   карбон)   на месторождении Дора. Оклахома. США (Леворсен, 1970).

 

Месторождения стратиграфического типа развиты достаточно широко. В  качестве примера можно привести одно из крупнейших нефтяных месторождений  США - Оклахома-Сити (рис. 46). Залежи нефти  приурочены к головным частям песчаных пластов ордовикского возраста, со стратиграфическим несогласием перекрытых слабопроницаемыми породами каменноугольного возраста. Часто залежи стратиграфического типа встречаются в комбинации с залежами литологического и структурного типов. В частности, одно из крупнейших нефтяных месторождений США Ист-Тексас (рис. 35). Залежь нефти приурочена к верхнемеловым песчаникам Вудбайн, выклинивающимися на склоне поднятия Сабин и перекрытым со стратиграфическим несогласием более молодыми слабопроницаемыми породами. На рис. 47 приведен разрез Западно-Тебукского месторождения Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. В пределах этого месторождения присутствуют залежи структурного, палеогеографического и стратиграфического типов.

Рис. 46. Профильный разрез месторождения Оклахома-Сити. Оклахома. США (Бакиров и др., 1971).

1 - пески и  песчаники; 2 - известняки и доломиты; 3 - нефть.

Рис.    47.    Профильный   разрез    Западно-Тэбукского   месторождения.    Коми (Нефтегазоносные..., 1983)

С рифом связана  залежь пласта Ф|.

 

Месторождения нефти и газа относимые к палеогеографической группе развиты широко. Их можно подразделить на две подгруппы . месторождения, связанные с рифовыми постройками и месторождения связанные с эрозионными останцами. Рифовые массивы формируются в определенных палеогеографических условиях. Рифовые постройки первично пористы и проницаемы, а облегающие их породы слабопроницаемы, что и создает благоприятные условия для аккумуляции УВ. Месторождения нефти и газ, приуроченные к рифовым постройкам, развиты довольно широко. На рис. 48 и 49 показаны примеры приуроченности месторождений к органогенным рифам. Месторождения нефти и газа, приуроченные к эрозионным останцам, развиты менее широко. В качестве примера месторождения такого типа на рис. 50 приведен разрез месторождения Гротолле-Феррандина (Италия). Основная залежь газа приурочена к эрозионному выступу, сложенному известняками верхнего мела.

 

 

 

Рис. 48. Профильный разрез месторождений Ледюк и Редуотер. Альберта. Канада (Левоосен, 1970).

 

                 

 

Рис. 49. Профильный разрез месторождения Совхозное. Волго-Уральская провинция (Нефтегазоносные..., 1983).

1 - глины, алевролиты; 2- песчаники с конгломератами; 3 - известняки; 4 - соль; 5-ангидриты с  прослоями доломитов; 6 - газ; 7 - нефть; 8 - ГНК; 9 - ВНК

 

Рис. 50. Геологический  профиль месторождения Гротолле-Феррандина. Италия (Высоцкий, 1979).

1 - песчаники; 2 - глины; 3 - известняки; 4 - газоносные  песчаники; 5 - газоносные известняки; 6 - разрывное нарушение; 7 - угловое несогласие.

7.2. Разрушение  месторождений нефти и газа

Как уже отмечалось, в  литосфере преобладают процессы рассеивания 
УВ. Общее количество УВ, находящееся на современном этапе эволюции 
литосферы Земли в открытых месторождениях нефти и газа, составляет по 
оценкам многих исследователей ничтожную долю УВ, генерированных 
органическим веществом верхнедокембрийских-фанерозойских отложений. Так, по расчетам А.Э.Конторовича (1967) запасы природного газа в юрских и неокомовых отложениях Западно-Сибирского бассейна составляют только около 1% от образовавшихся в этих отложениях УВ за время пребывания этих отложений в зоне катагенеза.

Рассеивание УВ представляет собой непрерывнодействующий процесс, который состоит из различных  форм: молекулярной, химической (биохимической), физико-химической и механической.

Молекулярная форма  разрушения это постоянно действующий  механизм диффузионного рассеивания  УВ, который играет, чаще всего, незначительную роль в процессе разрушения месторождения.

Процесс разрушения месторождений  нефти и газа можно разделить  на две ветви - гипергенную и метаморфическую.

Гипергенное разрушение месторождений происходит под действием  химической (биохимической), физико-химической и механической форм.

Химическая (биохимическая) форма разрушения месторождений  это результат анаэробного и  аэробного разрушения углеводородных молекул. Эти процессы происходят в результате бактериальной деятельности. Аэробное окисление (биодеградация) происходит также в результате бактериальной деятельности, но уже в присутствии кислорода. В результате  процессов  биодеградации  (с участием  физико-химических процессов) в приповерхностной зоне литосферы образуется широкая гамма нафтидов: мальты - асфальты - асфальтиты - озокериты . гуминокериты, представляющие собой непрерывный ряд продуктов гипергенного разрушения нефтей. В качестве примера скоплений биодеградированных нефтей можно привести- месторождение высоковязких нефтей Атабаска и Оленекское месторождение мальт и асфальтов.

Механическое разрушение заключается в уничтожении денудационными процессами ловушки и связанной с ним залежи. При неполном разрушении возможно образование закированных пород (кир -продукт субаэрального выветривания слабосмолистых нефтей), которые в определенных структурно-тектонических условиях играют роль покрышки, для сохранившейся части залежи.

Метаморфическое разрушение месторождений происходит под действием физико-химических процессов. Разрушение месторождений происходит под воздействием высоких (более 120°С) температур и давлений. В погружающейся в ходе геологической истории залежи может произойти в конечном счете распад жидких УВ на газ (CHt) и твердые минералы (графит).

ГЛАВА 8. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ  ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ И ГАЗА В ЗЕМНОЙ КОРЕ

8.1. Особенности распределения залежей  нефти и газа

Размещение  месторождений нефти и газа в земной коре подчиняется определенным закономерностям. Установление этих закономерностей является предметом изучения в течение всей истории поисков этих месторождений. Процессы поисков месторождений нефти и газа и выявление закономерностей их размещения были взаимодополняющими -каждое новое месторождение давало дополнительную информацию для теоретических разработок, а повышение уровня теоретических знаний позволяло более объективно подойти к оценке перспектив и выбору направления поисков.

К настоящему времени на земном шаре открыто около 40 тыс. месторождений нефти и газа Эти скопления встречаются в отложениях от рифея до четвертичного возраста. Однако, по разрезу они распределены крайне неравномерно. Более 60% мировых разведанных запасов нефти приходится на юрские и меловые отложения. Около 40% природного газа на меловые отложения. Второй пик по запасам газа (30%) приурочен к

 

пермским  отложениям. Около 30% запасов нефти  открыто в отложениях палеогена и неогена.

Также неравномерно географическое распределение запасов нефти и газа. На начало 1993 г. 65,7% мировых запасов нефти было сосредоточено в странах Ближнего и Среднего Востока. В Южной Америке - 12,4%, в Африке - 6,2%, в России и странах СНГ - 5,9%, в Азии и Австралии - 5%, в Северной Америке - 4,0%, в Европе - 1,6%. По природному газу -40,2% мировых запасов сосредоточено в России и странах СНГ, 31% - на Ближнем и Среднем Востоке, 7,1% - в Африке, в Азии и Австралии - 9%, в Северной и Южной Америке - по 5,4%, в Европе - 3,8% (ВР review of world gas, 1993).

Открытые  к натоящему времени нефтяные и газовые ресурсы сосредоточены в основном в Северном полушарии. В этом полушарии открыто около 130 нефтяных месторождений с начальными извлекаемыми запасами более 100 млн. т, тогда как в Южном только 9 таких месторождений. В мире открыто около 90 газовых месторождений с запасами 100 млрд. м³ и более, из которых абсолютное большинство также расположено в Северном полушарии.

Большая часть  запасов нефти концентрируется  в месторождениях на глубинах до 3 км.

Приуроченность основных запасов нефти в каждом конкретном осадочном бассейне зависит, главным образом, от истории его геологического развития. В самом общем виде можно говорить об определенной обратной зависимости между возрастом основной седиментации в бассейне и глубиной размещения запасов нефти. В осадочных бассейнах, сформировавшихся в палеозое, большая часть запасов нефти концентрируется на глубинах до 2 км. Это такие бассейны, как Днепрово-Донецкий на Украине, Тимано-Печорский на северо-востоке Русской платформы, Перский, Мичиганский, Иллинойский и др. бассейны Северо-Американской платформы. В бассейнах, где основная часть осадочного чехла имеет мезозойско-кайнозойский возраст. Основные запасы нефти приурочены к глубинам 2-4 км. Это крупнейшие нефтеносные бассейны - Западно-Сибирский, Персидского залива, бассейны Северной Африки Сирт и севера Южно-Африканской платформы (бассейн Ориноко).

Эта закономерность не является универсальной. Так, в кайнозойских межгорных осадочных бассейнах, генетически связанных, как правило, с континентальными окраинами активного типа (в соответствии с постулатами плитной тектоники) основные запасы нефти сосредоточены в интервале глубин 1-2 км. Это такие бассейны, как Сан-Хоакин (Калифорния, США), Маракаибо (Венесуэла) и др.

Эта закономерность нарушается и в бассейнах, где имеются огромные запасы окисленной нефти, мальты и асфальтов на склонах древних платформ залегают в интервале глубин до 1 км (Западно-Канадский бассейн, Лено-Анабарский прогиб, Восточно-Венесуэльский прогиб).

 

В Республике Саха (Якутия) 60% разведанных запасов нефти залегают в интервале глубин 2-3 км и 40% - в интервале глубин 1-2 км.

Залежи нефти  выявлены и на глубинах свыше 3 км. На территории России эти месторождения к мезозойским отложениям Тереко-Кумского прогиба Предкавказья. Крупные залежи нефти открыты в казахстанской части Прикаспийской синеклизы (месторождения: Тенгизское, Кенкияк, Жанажол), где продуктивные горизонты каменноугольно-пермского возраста залегают на глубинах до 4500 м. В Южно-Каспийской впадине нефтяные залежи вскрыты на глубинах до 5000 м.

Самые глубокие нефтяные залежи открыты в США: в  Галф-Косте на месторождении Кеблоу-Айлену (гл. 6593 м), в бассейне Биг-Хорн (Скалистые горы) на месторождении Фрисби-Южный (гл. 5896-5911 м) и Др.

Распределение запасов газа по глубинам залегания также в самом общем виде определяется историей геологического развития, а также вертикальной зональностью генерации УВ (Глава 5).

В отличие  от нефти, запасы природного газа по глубине  смещены на несколько большие глубины.

На глубинах до 1 км присутствуют скопления преимущественно в водорастворенном состоянии. Эти месторождения приурочены к верхнеплиоценовым-четвертичным отложениям небольших наложенных впадин кайнозойских складчатых систем (Япония, Италия).

Основная  часть разведанных запасов газа сосредоточена в интервале глубин 1-4 км. Месторождения приурочены к отложениям от верхнего докембрия до кайнозоя. Именно в этом интервале глубин сосредоточена подавляющая часть запасов природного газа, приуроченных к меловым-кайнозойским отложениям (газовые месторождения Западно-Сибирская плита, Предкавказского прогиба, Мексиканского и Персидского заливов). В этом же интервале глубин газовые месторождения в каменноугольных, пермских, триасовых и юрских отложениях Североморско-Германской провинции, Днепрово-Донецкой впадины, Вилюйской синеклизы, синеклизы Иллинойс, впадин Анадарко, Пермская (США) и др. К интервалу глубин 1-3 км приурочены все газовые месторождения Сибирской платформы, связанные с венд-нижнекембрийским комплексом.

В Республике Саха (Якутия) в пределах Непско-Ботуобинской антеклизы разведанные запасы газа примерно поровну распределены в интервалах глубин 1-2 и 2-3 км, в Вилюйской синеклизе 85% всех разведанных запасов газа сосредоточено в интервале глубин 2-3 км.