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

Подчас газоносные и нефтеносные (районы располагаются на не­ большом расстоянии друг от друга в пределах отдельных провин­ ций. Например, во 'внутренней зоне Предкарнатского прогиба рас­ пространены месторождения нефти, а во внешней — газа. Нередко зоны преимущественного распространения тех или иных типов скоплений углеводородов характеризуются одинаковыми глубинами залегания складчатого или метаморфизоваиного основания и при­ мерно равными значениями температур и давлений .в осадочной толще. Не отмечается также особенной разницы в содержании орга­ нического вещества в породах. Дифференцированное распределение нефти и газа во многих случаях не может быть объяснено и разли­ чиями в возрасте и составе осадочных пород.

Все это заставляет отнестись с вниманием к представлениям ис­ следователей, предполагающих раздельное образование нефти и газа. Известны работы, в которых размещение зон нефтяных или газовых месторождений объясняется образованием нефтяных и га­ зовых флюидов в разных по глубине зонах мантии или же ста­ вится в зависимость от строения глубоких частей земной коры (До­ ленко, 1967; Никонов, 1967, и др.). Подразумевается, что различия в глубине разломов должны определять преимущественное поступ­ ление в осадочный чехол нефтяных или газовых флюидов. В связи с этим можно предположить, что глубина разломов контролирует не только природу веществ, исходных для образования углеводоро­ дов, но и условия их синтеза, в зависимости от которых может происходить образование нефти или газа.

В вопросе генетической связи месторождений нефти и газа с раз­ ломами много неясного. Однако их приуроченность к разломным участкам земной коры, установленную в различны* нефтегазонос­ ных регионах (Кропоткин, 1955; Порфирьев, 1960; Кудрявцев, 1963; Наливкин и др. «Роль...», 1965; Розанов и др. «Тектоника...», 1965; Успенская, 1965; Завьялов, Липецкий, 1966; Кротова, 1969 и др.), следует считать одной из ведущих закономерностей в прост­ ранственном распределении промышленных скоплений углеводоро­ дов. Связь месторождений с ослабленными зонами консолидирован­ ной земной оболочки подтверждается исследованиями новейших тектонических движений. Как один из наиболее важных итогов та­ ких работ необходимо отметить установление тяготения месторож­ дений нефти и газа к зонам максимальных градиентов новейших движений, соответствующих наибольшей густоте трещин в осадоч­ ном чехле (Розанов и др. «Новейшие...», 1967; Ласточкин, 1971 и др.). Эти зоны характеризуются особенно благоприятными условия­ ми для вертикального передвижения флюидов в толще осадочных пород, что и фиксируется распространением здесь скоплений углево­ дородов и наличием гидрогеологических и геотермических анома­ лий.

В Днепровско-Донецкой впадине также наблюдается связь ме­ сторождений нефти и газа с разломами ее кристаллического осно­ вания, Нефтегазоносные структуры расположены или в зонах раз-

71

ГЛ А В А I I I

ГЕ ОЛО Г ИЧЕС КИЕ УСЛОВИЯ МИГРАЦИИ И АККУМУЛЯЦИИ

НЕФТИ И ГАЗА В Д Н Е П Р О В С К О - Д О Н Е Ц К О И В П А Д И Н Е

С тех пор как в нефтяной геологии утвердилось 'представление о вторичном характере скоплений углеводородов, возникла необхо­ димость в объяснении условий их миграции. В отличие от твердых полезных ископаемых, связь которых с вмещающими породами на протяжении геологического времени остается сравнительно неиз­ менной, нефтяные углеводороды под воздействием природных фак­ торов испытывают те или иные перемещения в толщах горных по­ род. При определенных условиях миграция нефти и газа может при­ водить к образованию их промышленных скоплений, но в то же время процессы миграции являются и причиной рассеяния углево­ дородов.

Также дискуссионны представления о силах, вызывающих передви­ жение подвижных веществ, и о физическом состоянии мигрирующих углеводородов. В значительной степени такое положение объясня-

. ется состоянием знаний о происхождении нефти, когда по Многим вопросам этой проблемы нет единой точки зрения.

Различают первичное перемещение нефти из нефтематеринских пород в пласты-коллекторы — первичная миграция и передвижение ее в пределах отдельного пласта-коллектора и из одного нефтяного горизонта в другой-—вторичная миграция. В отличие от дискусси­ онного вопроса первичной миграции нефти, возможность вторично­ го ее передвижения в горных породах ни у кого не вызывает сомне­ ния. Но и по этому вопросу имеются существенные разногласия. Так, например, некоторые исследователи считают допустимой лате­ ральную миграцию нефти и газа на многие сотни километров, дру­ гие же высказывают мнение, что она может происходить на ограни­ ченное расстояние.

Можно отметить, что различные представления о дальности бо­ ковой миграции нефти отражают определенные воззрения на место­ нахождение источника нефтяных углеводородов. В частности, мне­ ние о реальности далекой внутрирезервуарной миграции в . значи-

73

тельной степени обязано своему возникновению необходимости объ­ яснить образование промышленных скоплений нефти в тех регио­ нах, где по тем или иным соображениям не могли быть выделены нефтематеринскне овиты. Однако, учитывая значительные измене­ ния, происшедшие в последние годы во взглядах на породы, способ­ ные продуцировать нефть, можно сделать заключение, что и в рам­ ках органической теории вовсе не обязательно допущение сущест­ вования далекого передвижения углеводородов.

Среди основных возражений геологического и физического ха­ рактера против возможности латеральной миграции нефти на боль­ шую дистанцию можно привести следующие.

1. Существование скоплений інефти в запечатанных ловушках конечной протяженности. Такие залежи изолированы литологическим барьером, исключающим возможность бокового притока угле­ водородов.

2. Трудность представления интенсивного движения1 рассеянных частиц нефти вверх по пологому падению пласта, не превышаю­ щему во многих районах мира нескольких дециметров на 1 км, в породах с низкой проницаемостью. Наряду с малым углом падения и малой проницаемостью перемещению нефти препятствует «бес­ конечная изменчивость осадочных пород, переслаивание непрони­ цаемых и проницаемых пород, а также процессы сбросообразования, трещинообразования, цементации и другие барьеры проница­ емости, которые встречаются в осадочных породах» (Леворсен, 1958).

3.Данные разработки нефтяных залежей, свидетельствующие о том, что когда нефтенасыщенность гидрофильного коллектора сни­ жается до 20—30% от жидкого состава, нефть прекращает свое движение и задерживается в пласте в виде остаточной.

4.Имеющиеся физические доказательства несостоятельности ги­ потезы далекой латеральной миграции, опровергающие представле­ ния о возможности передвижения нефти на большие расстояния на том основании, что в природных условиях отсутствуют перепады давления, необходимые для преодоления вязкостного трения при перемещении нефти на такие расстояния, существуют явления преломления направления фильтрации в неоднородных породах и затухания фильтрации, обусловленные адсорбцией полярных ком­ понентов нефти в процессе гидрофобизации пористой среды (Hub­ bert, 1953; Линецкий, 1965; Рудаков, 1967 и др.).

Результаты интерпретации новой нефтегеологической информа­ ции наряду с учетом ранее известных фактов заставляют отводить все более значительное место вертикальной миграции в процессе образования месторождений нефти и газа. Как уже отмечалось, вы­ явленные особенности распределения в осадочной толще Днепров- ско-Донецкой впадины промышленных скоплений углеводородов позволяют сделать вывод о формировании их преимущественно пу­ тем вертикальной миграции. Об этом, в частности, свидетельствуют следующие факты.

74

1. Уменьшение в регионе вверх по разрезу осадочного комплекса количества нефтегазоносных площадей в результате существования в разрезе мощных покрышек, задерживающих мигрирующие флю­ иды.

2. Увеличение диапазона промышленной нефтегазоносности на месторождениях, где отмечается сокращение мощности и ухудше­

характерно уменьшение мощности и опесчанивание верхнепермских глинистых отложений — пересажской толщи, являющейся во впа­ дине региональным нефтегазоупором), а также развитие разрыв­ ных нарушений.

3.Широкое распространение залежей массивно-пластового ти­ па с большим этажом газоносности и пластовых сводовых залежей ' нефти и газа, ограниченных в значительной степени в результате изменения литологических соотношений.

4.Существование единых переточных систем в разновозраст­ ных продуктивных толщах ряда газовых месторождений, обуслов­ ленное перетоком газа из нижних горизонтов в верхние по текто­ ническим нарушениям.

5.Многопластовый характер месторождений и опускание корней нефтегазоносности в нижние горизонты осадочного чехла.

6.«Весьма неравномерное распределение по площади запасов нефти и газа, при котором основная их -часть связана с нескольки­ ми структурами.

7.Приуроченность месторождений нефти и газа к активным тектоническим участкам земной коры, нарушенность которых обу­ словливает наиболее благоприятные условия для проникновения флюидов в верхние горизонты осадочного комплекса.

8. Наблюдаемые на ряде месторождений под залежами нефти и газа углеводородные шлейфы, приуроченные к зонам тектониче­ ских нарушений и трассирующие пути миграции углеводородов.

9. Характер изменения физико-химических свойств нефтей и га­ зов: сходство углеводородного состава нефтей в залежах различ­ ных стратиграфических -горизонтов; некоторое утяжеление нефти с переходом к более глубоким горизонтам; уменьшение выхода свет­ лых фракций нефтей с увеличением глубины их залегания; намеча­ ющаяся тенденция к уменьшению вниз по разрезу коэффициента превращенности нефтей; увеличение с глубиной содержания арома­ тических углеводородов во фракциях, выкипающих до 300°С; от­ сутствие площадной зональности размещения нефтей с различными свойствами; увеличение жирности свободных газов с глубиной

ит. п.

10.Геотермические и гидрохимические аномалии на нефтегазо­ носных структурах, свидетельствующие о наличии восходящей внутренней разгрузки флюидов из нижележащих горизонтов в вы­ шележащие, а также ряд других фактов.

Так как основными путями вертикальной миграции служат .раз-

75

4