Файл: Завьялов В.М. Условия аккумуляции нефти и газа и закономерности размещения их в Днепропетровско-Донецкой впадине.pdf

Известен еще ряд факторов геологического характера, подтверж­ дающих доминирующую роль вертикальной миграции углеводо­ родов в Днепровско-Донецкой впадине. Об этом, в частности, сви­ детельствует широкое распространение в регионе залежей массив­ но-пластового типа. Эти залежи обычно имеют единые водонефтяные и газоводяные контакты, указывающие на гидродинамическую связь составляющих их продуктивных пластов. Поскольку многие пласты-коллекторы характеризуются значительной литологическон изменчивостью, отмечающейся в основном на удалении от центра поднятия, формирование массивно-пластовых залежей должно бы­ ло происходить путем вертикальной миграции углеводородов. Бо­ ковая миграция могла иметь место в основном в пределах струк­ туры —- продвижение нефти и газа от свода складки к крыльям.

Изложенное выше убедительно подтверждается на примере Шебелинского месторождения (см. рис. 12), где нижнеангидритовый газоносный горизонт совместно с продуктивными горизонтами сви­ ты медистых песчаников нижней перми и верхнего карбона образует массивно-пластовую залежь газа. Высота залежи достигает 1150 м; контакт газ — вода проводится по отметке —2270 м. Характерно, что контур верхнего на месторождении нижнеангидритового гори­ зонта, мощность которого достигает 150 м, значительно уже конту­ ра газоносности отложений свиты медистых песчаников, что объ­ ясняется литологическим ограничением горизонта на периферии складки, исключающим возможность формирования газовых скоп­ лений за счет боковой миграции.

Образование газовой залежи в нижнеангидритовом горизонте произошло в результате вертикальной миграции углеводородов. До­ казательством этого является зависимость продуктивности гори­ зонта от зон тектонических нарушений. Большие дебиты в скважи­ нах на своде складки (абсолютно свободный дебит газа в скв. 34 достиг 5870 тыс. м3 /сут) объясняются перетоками газа из высокопро­ дуктивных пластов свиты медистых песчаников. Значительно мень­ шие дебиты (до 200 тыс. м3 /сут) отмечаются в скважинах, располо­ женных на северо-западном и юго-восточном участках месторож­ дения, что обусловлено изоляцией нижнеангидритового горизонта 6т нижнележащих газоносных пластов. Таким образом, в основной продуктивной толще Шебелинского месторождения, представлен­

обусловленная тектоническими нарушениями. Эта система работа­ ет как единый продуктивный пласт (Агишев, Рябых, 1964), являю­

О существующих на многих площадях впадины неблагоприятных условиях для боковой миграции может свидетельствовать и значи­ тельное количество пластовых сводовых залежей нефти и газа, ли-

;53

тологически ограниченных в той или иной степени. Так, из 17 промышленно газо- и нефтеносных горизонтов Зачепиловского место­ рождения 13 содержат залежи, ограниченные на значительном про­ тяжении литологически и тектоническими нарушениями. Встре­ чаются залежи, экранированные литологически почти со всех сто­ рон, за исключением небольших участков, где нефть или газ кон­ тактируют с малоактивными водами, отделенными в свою очередь от областей питания литологическими , барьерами. Также и на Радченковском месторождении залежи нефти, приуроченные к ос­ ложняющим складку куполообразным вздутиям, находятся в ос­ новном в горизонтах, отличающихся непостоянными коллекторскими свойствами. В пластах с активными водами, как правило, скоп­ ления нефти и газа отсутствуют. Все это дает основание сделать заключение, что при образовании залежей нефти и газа на упомя­ нутых месторождениях большое значение имела вертикальная ми­ грация углеводородов.

Ведущая роль вертикальной миграции подтверждается и мно­ гопластовым характером месторождений. Большинство месторож­ дений во впадине имеют от 3—4 до 20 и более продуктивных гори­ зонтов, залегающих в разновозрастных отложениях в диапазоне от нескольких сот метров до 1,5—2,0 км и более. Несомненно, что промышленная нефтегазоносность на этих площадях не ограничи­ вается вскрытой бурением частью разреза, а опускается в глубо­ кие горизонты осадочного чехла. С увеличением глубины разведоч­ ных скважин на многих месторождениях в последние годы получены доказательства промышленной нефтегазоносное™ .и более глу­ боко залегающих отложений. Следовательно, на примере Днепров­ ско-Донецкой впадины еще раз подтверждаются высказывания о том, что образование многопластовых месторождений и опускание

Определенные указания на условия миграции и аккумуляции углеводородов дает характер площадного распределения в регионе запасов нефти и газа. Как известно, о соотношении в регионе меж­ ду «пустыми» и нефтегазоносными поднятиями судят обычно в процессе его изучения по значению коэффициента эффективности разведки структур. Этот коэффициент в Днепровско-Донецкой впа­ дине равен примерно 0,3, т. е. из каждых десяти исследовавшихся структур три оказывались в той или иной степени нефтегазонос­ ными. Однако необходимо учитывать, что многие из этих поднятий содержат весьма незначительные количества нефти и газа, основ­ ные запасы которых сосредоточены в нескольких месторождениях (Шебелинское, Ефремовское, Западно-Крестищенское, Леляковское, Гнединцевское, Глинско-Розбышевское). Подобное распре­ деление скоплений нефти и газа в осадочной толще впадины опятьтаки свидетельствует о формировании месторождений преимущест­ венно путем вертикальной миграции углеводородов. Ибо, отдавая

54

предпочтение боковой миграции, затруднительно объяснить отме­ ченное неравномерное распределение запасов нефти и газа.

Представление о характере миграции нефтяных углеводородов во впадине можно получить и из рассмотрения данных о физико-хи­ мических свойствах нефтей.

сходство независимо от возраста вмещающих отложений, что позво­ ляет предполагать генетическую связь нефтей Днепровско-Донецкой впадины. Наблюдаемые по разрезам отдельных месторождений из­ менения физико-химических свойств нефтей из различных продук­ тивных горизонтов (повышенное содержание и, наоборот, отсутст­ вие асфальтенов, изменение степени окисленное™ и ассоциирован­ ности смол и др.) объясняются дифференциацией нефтей при их вертикальной миграции и гипергенными процессами.

Отмеченные особенности в размещении залежей нефти и газа в Днепровско-Донецкой впадине характерны также и для других нефтегазоносных провинций. Так, определяющее значение регио­ нальных покрышек в размещении скоплений нефти и газа (при ус­ ловии, конечно, существования других факторов, необходимых для формирования залежей,— наличия ловушек, пород-коллекто­ ров) отчетливо проявляется во многих нефтегазоносных областях. На Северном Кавказе в области платформенного склона ЗападноКубанского прогиба на обширной площади установлена газонос­ ность отложений апта и нижнего альба. Газовые и газоконденсатные залежи в этих отложениях экранируются регионально выдер­ жанной толщей средне-верхнеальбеких глин. В Западном Узбе­ кистане и Юго-Восточной Туркмении основными покрышками яв­ ляются соляно-ангидритовая свита, верхней юры и нижнеальбекие глины. В соответствии с характером распространения соляно-ан- гидритовой свиты здесь отмечается вполне закономерное размеще­ ние по разрезу нефтяных и газовых скоплений, обнаруженных в области развития мощных гомогенных масс соли только в подсолевых карбонатных и терригенных толщах юры (Сверчков, 1965). Уместно сослаться также на особенности распределения скоплений углеводородов в Западной Сибири, где широко распространена неф­ тегазоносное™ отложений нижнего мела и юры. Нефтегазоупором на этой территории служит почта повсеместно распространенная глинистая толща верхней юры и валанжина — отложения марьяновской и куломзинской свит.

Так же, как и в Днепровско-Донецкой впадине, в других регио­ нах доминирующая роль региональных слабопроницаемых толщ в размещении залежей нефти и газа подтверждается тем, что увели­ чение по разрезу стратиграфического этажа нефтегазоносное™ происходит в основном на площадях, для которых свойственно ухудшение качества покрышек (сокращение их мощности, опесчанивание, развитие трещиноватости или перебитость тектоническими

55

нарушениями). Например, возрастание по разрезу осадочного ком­ плекса диапазона нефтегазоносности в результате ухудшения экра­ нирующих свойств покрышек наблюдается на месторождениях Се­ верного Предкавказья (Ставропольский свод, Прикумский район). В районах, где альбская глинистая покрышка распространена: спо* радически, имеет небольшую мощность или опесчанена, нефтегазоносность захватывает верхнемеловые и более молодые отложе­ ния (Наливкин и др. «Роль...», 1967).

Наглядно проявляется зависимость между мощностью покры­ шек и размерами экранируемых ими залежей. Установлено, что почти все крупные газовые залежи на эпигерцинских плитах (Запад­ но-Сибирской, Турано-Скифской) находятся в пачках коллекторов, перекрытых мощными выдержанными покрышками (Наливкин и др. «Роль...», 1967). Как это зафиксировано во многих районах, наи­ более крупные залежи приурочены обычно к продуктивным пла­ стам, находящимся под региональными покрышками. Степень за^ полнения ловушек углеводородными флюидами в таких пластах несравненно выше, чем в ловушках, перекрытых невыдержанными покрышками (Преображенская и др. «Закономерность...», 1967). В толщах, представленных частым переслаиванием пород-коллекто­ ров и покрышек незначительной мощности, нередко содержится много залежей, но по своим размерам они несоизмеримы с зале­ жами, сосредоточенными под мощными региональными покрыш­ ками., В. Ф. Никонов (1971) отмечает, что нефтяные и газовые ме­ сторождения-гиганты формируются в областях распространения ре­ гиональных покрышек. Ниже таких покрышек отмечается большая вертикальная проницаемость разреза, обусловленная или отсутст­ вием хороших экранов, или трещиноватостыо и нарушениями, т. е. факторами, способствовавшими аккумуляции нефти и газа под ос­ новными изолирующими толщами.

В свете вышеизложенного утверждение о том, что региональ­ ная нефтегазоносность определенных стратиграфических комплек­ сов обусловлена распределением достаточно мощных и качествен­ ных покрышек, контролирующих благоприятные условия для ак­ кумуляции нефти и газа, представляется логическим следствием анализа материала, характеризующего особенности размещения скоплений углеводородов в осадочной толще земной коры.

Подобная региональная нефтегазоносность отдельных свит от­

нефти. Так, например, М. К- Калинко (1968), рассматривая регио­ нально-нефтегазоносные свиты в ряде провинций, отмечает: «Совер­ шенно очевидно, что если бы нефть и газ поступали снизу по зонам разломов, то нигде не было бы такой строгой и постоянной страти­ графической приуроченности залежей». Оставляя в стороне вопрос о происхождении нефти, необходимо подчеркнуть, что как в Днеп­ ровско-Донецкой впадине, так и в других регионах, где наблюда­ ется четкая связь между стратиграфическими этажами нефтегазо-

56