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

Рост температуры, сопровождаясь расширением жидкости, также вызывает перемещение ее. Способствует передвижению вод и цементация поровых пространств и, как следствие этого, уменьшение объема пор, занятых водой.

Все эти факторы максимального значения достигают во впади­ нах и прогибах, которые наряду с огромной мощностью осадков характеризуются также высокой температурой и минерализацией вод. Под влиянием этих сил, главным образом горного давления, вода по путям наименьшего сопротивления ее движению пере­ мещалась вверх.

Такими путями могли служить как сам пласт, так и трещины и нарушения, образующиеся при тектонических процессах. Вода могла, например, двигаться сначала по пласту, затем по тре­ щине, пересекающей этот пласт, затем снова по пласту, до тех пор, пока не восстановится равновесное состояние между горным и гидростатическим давлением в результате перемещения воды

от погруженных зон к повышенным. Если бы выжимаемая вода

не имела истока на поверхность, то под воздействием геостати-

ческого давления резко увеличилась бы ее упругая энергия и

в залежах отмечались давления, значительно превышающие гидро­

статические.

Отсутствие на Русской платформе нефтяных или газовых месторождений, в которых начальные пластовые давления превы­ шали значения условного гидростатического давления хотя бы на 20%, и соответствие пластового давления в большинстве место­ рождений гидростатическому, указывает, что вода, выжимаемая

из пластов при уплотнении их горным давлением, всегда дости­ гает поверхности или близко поверхности. Следовательно, до достижения стабильного состояния горного давления, постоян­ ной плотности осадка и (как следствие этого) равновесия гидро­ динамической системы областью питания служила впадина,

областью разгрузки — дневная поверхность или ненасыщенные

водой пористые образования, куда под влиянием горного давле­ ния могла выжиматься вода. После же стабилизации гидродина­

мической системы областью питания ее или залежи, находящейся в ней, служит зона наивысших гипсометрических отметок системы.

Воды древних бассейнов, в которых откладывались осадки, перетекали под влиянием непрерывно изменявшегося горного давления по путям наименьшего сопротивления, будь то пласты, трещины или тектонические нарушения вверх к дневной поверх­ ности.

При этом с изменением тектонического строения Русской платформы и ростом мощности осадочного покрова ее непрерывно изменялось и распределение давлений.

В соответствии с изменением тектонического плана платформы

менялось местоположение областей питания и разгрузки, а также

характер гидродинамических систем.

Из изложенного можно сделать следующие выводы.

37

I. He существует активной гидродинамической связи ио пла­ стам между «областью питания», за которые принимают крупные положительные геоморфологические зоны выходов древних по­ род па поверхность (Балтийский щит, Урал и Приуралье, Воро­ нежский свод и т. д.), и погребенными структурами, расположенными в пределах Русской платформы. В от­ дельных случаях (см. выше) продуктивные пласты или свиты различного возраста в пределах структур первого порядка могут принадлежать одной п той же гидродинамической системе, со­ общаясь друг с другом за контуром, где могут выклиниваться разделяющие их глины, или по трещинам и тектоническим на­ рушениям .

2. Принятое в геологии определение области питания (см. выше) не отвечает смыслу этого понятия. Областью питания

газо-водопефтяного пласта или комплекса пластов данной кон­ кретной структуры следует считать зону наиболее высокого по­ ложения пьезометрического уровня жидкости, насыщающей пласт или комплекс пластов, которая обычно соответствует наиболее высокому залеганию их и имеет гидродинамическую связь с дан­

кретной залежи может быть создана искусственно, например, путем нагнетания воды в пласт. «Линия» нагнетания в этом слу­ чае будет служить областью питания.

3. В условиях платформы образование гидродинамических систем есть результат совокупного действия горного давления и гео­ лого-тектонического развития. А пластовое давление является следствием гидродинамической связи области питания данной

гидродинамической системы с месторождением.

Днепровско-Донецкая впадина и окраины Донбасса

Днепровско-Донецкая впадина, как и ряд других крупных

отрицательных тектонических элементов (Прикаспийская, Сара­ товско-Рязанская и другие впадины, является составной частью Русской платформы и занимает ее юго-западную окраину. Учиты­ вая некоторые особенности тектонического строения, а также значительную площадь впадины, целесообразно рассмотреть ее отдельно.

месторождениям, охватывающим 14 нефтяных и газовых зале­ жей, в том числе 7 месторождений (8 залежей) относится к палео­ зою и 5 месторождений (6 залежей) — к мезозою — юрским и

триасовым отложениям.

:;я

Таблица 3

Средняя

* Лидр — условное гидростатическое давление.

давления.

В Днепровско-Донецкой впадине, как и в других частях Русской платформы, природа и величины начальных пластовых давлений в нефтяных и газовых месторождениях связаны с усло-

39

виямп образования и развития гидродинамической системы, заключающей эти залежи. В данном случае разрешение вопросов

генезиса пластовых давлений облегчается тем, что все рассмат­ риваемые залежи относятся к каменноугольной системе, глав­

ным образом, к нижнему отделу ее.

Втектоническом отношении под Днепровско-Донецкой впади­ ной понимается прогиб земной коры, ограниченный на северо-

востоке Воронежским выступом фундамента Русской платформы, на юго-западе Украинским кристаллическим массивом, на за­ паде Полесским валом. На востоке Днепровско-Донецкая впадина сочленяется с окраинными частями Донбасса.

Впределах впадины выделяют крупные тектонические эле­

менты, генетически связанные между собой. Выделяются склон Воронежского выступа, образующий северо-восточный борт впа­ дины, склон Украинского кристаллического массива, образую­ щий юго-западный борт, и заключенная между ними центральная

часть впадины, называемая Днепровским грабеном. В пределах Днепровского грабена выделяют северную и южную зоны окаймля­ ющих грабен тектонических нарушений. Бортовые части плавно погружаются к Днепровскому грабену, причем наклон их соста­ вляет не более 1—1,5° в пределах глубин фундамента до 1000 м

и далее растет до 2°, а вблизи зон окаймления центрального

грабена достигает 5—6° (рис. 4).

Вся впадина разбивается системой тектонических нарушений,

более интенсивной в пределах Днепровского грабена. По напра­ влению к последнему возрастает и амплитуда уступов фунда­ мента, образуемых разрывами и достигающая местами 2300 м.

Глубина фундамента впадины в Днепровском грабене, то есть в центральной части впадины, неодинакова и изменяется от 3— 4 км в северо-западной части до 6—7 км в центре и юго-восточной части, примыкающей к окраинным районам Донбасса (рис. 5).

Впадина сложена палеозойскими, мезозойскими и кайнозой­ скими отложениями. В наиболее глубокой центральной части фундамент не вскрыт бурением, поэтому неизвестно, какие отло­ жения являются здесь древнейшими.

Для осадочной толщи характерно несогласное залегание кай­

нозойских отложений на мезозойских и мезозойских на палеозой­

частям убывает мощность осадков. Каменноугольные отложения,

к которым приурочены известные нефтяные и газовые место­

рождения, выклиниваются (см. рис. 4) на бортах впадины: на северном борту, примерно на широте г. Дмитриева, на абсолют­ ной отметке несколько ниже уровня моря, на южном борту —

между Рейзерово и Черкассами, на абсолютной отметке — 400— 500 м ниже уровня моря, причем мощность их резко сокращается.

Примерно на тех же отметках выклиниваются каменноугольные отложения на всем протяжении вдоль обоих бортов впадины.

40