Файл: Тхостов Б.А. Начальные пластовые давления в нефтяных и газовых месторождениях.pdf

исследуемой территории» (стр. 222). Рассматривая, с другой сто­ роны, в качестве области питания не местные возвышенности в.рельефе, где питанием подземных вод (по М. А. Гатальскому)

обусловливается фонтанирование скважин из всех водоносных го­ ризонтов разреза, а, как указано выше, крупные положительные

орографические элементы, как-то Урал, Уфимское плато и Ти­

ман. По М. А. Гатальскому все горизонты разреза структур пер­ вого порядка Русской платформы имеют «гидравлическую» (пра­ вильнее говорить гидродинамическую) связь между собой.

Большинство исследователей считает, что гидродинамические условия газоводонефтеносных комплексов разреза палеозоя Рус­ ской платформы определяются наличием областей питания, где происходит инфильтрация вод и областей разгрузки, куда про­ исходит сток подземных вод. Такая простая схема гидродинами­ ческой связи предусматривает снижение пьезометрических уров­

ней и давлений в направлении — область питания — область раз­ грузки. На самом деле эти два понятия остаются в значительной степени гипотетическими, т. е. распределением пьезометрических уровней в силу сложности его, они однозначно не доказываются, а других, более очевидных фактов нет.

Сложную форму пьезометрической поверхности объясняют обычно наличием местных областей питания и разгрузки, обу­ словливающих образование локальных зон повышенных и пони­ женных пьезометрических уровней.

Чтобы разобраться в справедливости этих суждений, необхо­ димо дать определение понятиям область питания и область

разгрузки подземный вод.

Под областью питания какого-либо водоносного литологиче­ ского комплекса понимают территорию, запятую выходами пород этого комплекса на дневную поверхность в приподнятом зале­ гании, в пределах которой происходит инфильтрация атмосфер­ ных осадков через проницаемые пласты, тектонические нарушения и трещины — на глубину. Путями движения вод от области пита­ ния считают:

а) проницаемые пласты, чаще всего пески и песчаники, сохра­ няющие проницаемость на значительных расстояниях, реже из­ вестняки, мергели и другие породы, обладающие трещинова­

тостью;

б) тектонические нарушения или трещины значительной протяженности. Последние обычно соединяют дневную поверх­ ность с пористыми проницаемыми пластами, выклинивающимися на глубине.

В соответствии с таким пониманием областями питания палео­

зойских отложений Русской платформы могут являться (как указано выше) Урал, Приуралье, Тиман, Воронежский свод и другие места приподнятого залегания водоносных горизонтов, могущих сообщаться с дневной поверхностью непосредственно или через тектонические нарушения и трещины.

28

Под областью разгрузки какого-либо водоносного комплекса пород понимают территорию относительно пониженного залега­ ния пород этого комплекса, в пределах которой происходит сток вод на дневную поверхность непосредственно из водоносных гори­ зонтов или из трещин и тектонических нарушений, соединяющих

эти горизонты с дневной поверхностью.

Следовательно, область разгрузки вод характеризуется, с од­ ной стороны, пониженным залеганием водоносных пород, с дру­

гой — непременной связью этих пород с дневной поверхностью непосредственно в обнажениях или через тектонические наруше­

ния и трещины.

Более низкое, чем в области питания, гипсометрическое поло­ жение пласта и сообщение с дневной поверхностью должны обу­ словливать соответственно более низкий пьезометрический уро­ вень жидкости в области разгрузки и наличие перепада давления в любой точке между областью питания и областью разгрузки.

При наличии такой гидродинамической связи поверхность, образованная пьезометрическими уровнями, будет наклонена к области разгрузки.

Основным условием, определяющим понятие области раз­ грузки, является сообщение водоносных пластов с поверхностью, обеспечивающее сток жидкости, по количеству отвечающий пере­ паду давления у выхода воды на поверхность.

Если допустить наличие прямой гидродинамической связи между областями питания и разгрузки, то происхождение и ве­ личину пластовых давлений в месторождениях нефти и газа, приуроченных к девонским и каменноугольным отложениям, следует связывать с напором вод, определяемым гипсометриче­ ским положением пород в области питания. Иначе говоря, все нефтяные и газовые месторождения Русской платформы должны были бы иметь прямую гидродинамическую связь с упомянутыми выше областями питания, принадлежа к единому гидродина­ мическому резервуару в пределах структур первого порядка.

Факты, в том числе и те, которые приводит в своей работе В. А. Кротова, говорят о том, что в действительности такая про­ стая схема гидродинамической связи между областями питания и разгрузки вод маловероятна.

Для передачи давления на значительное расстояние необхо­ димо, чтобы пласт или комплекс пластов обладали соответствую­ щими геолого-физическими свойствами, т. е. фациальным по­ стоянством, пористостью и главным образом более или менее постоянной проницаемостью.

Рассмотрим с этой точки зрения каменноугольные и девонские

отложения Русской платформы, к которым приурочена основная масса нефтяных и газовых месторождений. К нижней части де­ вона относят так называемую бавлиискую свиту. Она сравнительно сильно метаморфизована, нефтяных или газовых залежей в ней не обнаружено, поэтому мы внимания уделять ей не будем.

29

На породах бавлинской свиты пли местами непосредственно на кристаллическом фундаменте залегают отложения средне- и верхнедевонского возраста, с которыми связаны большая часть запасов нефти Русской платформы. Весь разрез девона грубо

расчленяется на две части: терригенную, содержащую крупней­

шие залежи нефти в ряде месторождений (Ромашкипо, Туймазы, Бавлы и т. д.), и карбонатную, также содержащую промышлен­ ные скопления нефти. К терригенной части относятся отложения живетского яруса и нижняя часть франского яруса, а именно

пашпйские и кыновскпе слои.

Отложения пижнеживетского подъяруса имеют ограниченное распространение и развиты в некоторых районах Башкирии,

другие геофизические свойства. Залегают трансгрессивно па раз­ личных горизонтах бавлинской толщи, а в большей части райо­

нов непосредственно на фундаменте. Представлены пижнеживетские отложения песчаниками, алевролитами, глинами и глини­ стыми известняками. Более широкое распространение имеют верхнеживетские отложения, трансгрессивно залегающие на различных

горизонтах пижнеживетского подъяруса или породах фун­ дамента. Однако и они в отдельных районах отсутствуют.

Мощности верхнеживетских отложений также изменяются

внесколько десятков раз. Максимальные мощности наблюдаются

врайонах Саратовской области, северо-восточной части Куйбы­ шевской области и в некоторых районах Башкирской АССР. Минимальные мощности, около 15—20 м, отмечены в Западной

части Самарской Луки и в платформенных районах Башкирии.

Литологически верхнеживетский подъярус представлен ком­

плексом песчаников и алевролитов, мергелей и прослоев извест­ няков. Фациальное разнообразие разреза и литологическое непостоянство слоев по простиранию, обусловливающее изменчи­

вость геолого-физических свойств, характерны и для верхнежи-

ветского подъяруса.

Вышележащие пашийские слои также подвержены значитель­ ным изменениям в мощности, имеющей наибольшие значения в Саратовской области. Литологически выражены чередованием

песчаников, алевролитов и глин, причем количественное соотно­ шение песчаников, глин и алевролитов, связанных взаимными пе­ реходами, не одинаково в разных районах.

В некоторых разрезах преобладают песчаники, в других алевролиты. Соответственно этому изменяются пористость и

проницаемость. Над пашпйскими слоями лежат кыновские слои,

представленные в основном органогенными известняками, иногда битуминозными, или доломитами, часто железистыми и выше чередованием глин и алевролитов, местами с прослоями песчаников.

Мощность кыиовских слоев также изменяется и, составляя обычно около 20—30 ,w, достигает 60—70 м.

30

Выше залегает карбонатный комплекс разреза, охватываю­ щий почти весь верхний девон, а именно большую часть франского и фаменский ярусы. Мощность карбонатной части девонских отложений весьма значительна и составляет в среднем до 500 м на положительных структурах первого порядка и более 600 м во впадинах.

Большим изменениям и по мощности, и по коллекторским свойствам подвержены отложения каменноугольной системы.

Основные запасы нефти в каменноугольных отложениях связаны с нижним отделом, а именно с турне и главным образом визейским

ярусом.

Отложения турне представлены известняками с редкими про­ слоями известковистых глин. Мощность турне изменяется от 30—

40 до 100—110 м в районах Заволжья.

Выше, на турнейские известняки согласно, а местами с неболь­ шими размывами (эти размывы хорошо установлены, например,

в месторождении Арчеда) ложится терригенная толща угленос­

Бугурусланском месторождениях до 360 м при мощности песча­ ников 115 ж в Мухановском месторождении Куйбышевской обла­ сти. Терригенная толща нижнего карбона и ее песчаные отложе­ ния имеют небольшие мощности в северных и северо-восточных районах Башкирской АССР, северной части Оренбургской области и в северо-восточной, западной и юго-западной частях

Куйбышевской области [27].

Мощность песчаников зависит от общей мощности терригенного

комплекса. Зоны максимальных мощностей пересекают ВолгоУральскую нефтеносную область в нескольких направлениях. Верхняя часть нижнекаменноугольных отложений, а также сред­ ний и верхний карбон представлены карбонатными отложениями с подчиненными им терригенными осадками в низах среднего от­ дела каменноугольных отложений (верейский, каширский п

частично подольский горизонты московского яруса).

Мощность карбонатного комплекса карбона весьма значи­

тельна и достигает 700 м и более.

Карбонатные породы карбона в смысле нефтегазоносности, как

икарбонатные отложения девона, изучены недостаточно, однако

как в тех, так и в других в ряде районов Русской платформы (Куй­ бышевская, Сталинградская области и др.) выявлены нефтеносные

игазоносные пласты.

Над каменноугольными отложениями залегает гипсоангидри­

товая толща пермских отложений, которые во многих местах на Русской платформе служат водоупорным горизонтом.

Из изложенного видно, что мощности девонского комплекса пород и каменноугольных отложений, а также фациальный харак­ тер их подвержены весьма сильным изменениям. Это особенно

31