Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Гипотезы и реальность
К анализу перспективных запасов нефти и газа в некоторых геологических регионах России
Владимир КРИВИЦКИЙ, кандидат геолого-минералогических наук
Рассмотренная ранее (журнал "Нефть России", № 4 за 1998 г.) гипотеза данного автора, касающаяся вопроса образования месторождений нефти как результата геопротонирования органического вещества и керогена представляется актуальной и своевременной. Это надежно подтверждается и другими исследователями, некоторые из них весьма своеобразно трактуют процесс образования нефтей, опровергая устоявшиеся стереотипы.
Заслуживает внимания в связи с этим точка зрения Р.Х.Муслимова, в работе которого дан всесторонний анализ результатов бурения глубоких и сверхглубоких скважин осадочного чехла и кристаллического фундамента Южно-Татарского свода.
Проведенные исследования доказывают невозможность формирования промышленных скоплений углеводородного сырья, происходящего на основе свободного нефтегенерирующего потенциала осадочного чехла как на самом своде, так и на прилегающих к нему территориях. Убедительно показано существование здесь единого источника нефтегенерации для залежей нефти и битумов, а также то, что формирование их месторождений происходит за счет вертикально восходящей миграции нефтегазоносных флюидов через разломы, секущие кристаллический фундамент и нижние горизонты осадочного чехла. Исходя из предложенной гипотезы, вполне логично предположить, что основную функцию единого источника нефтегенерации выполняют протий и водород, а основной процесс образования нефтей - геопротонирование органического вещества и керогена.
Переходя к анализу нефтегазовых регионов, в которых компания "ЛУКОЙЛ" разрабатывает нефтяные месторождения, прежде всего следует отметить, что они характеризуются единым геотектоническим фактором, а именно: эти нефтегазовые бассейны имеют первично-рифтогенное происхождение. Развитие рифтогенеза сопровождается двумя главными геодинамическими процессами, играющими важнейшую роль в образовании нефтяных месторождений. Первый - это опускание обширных территорий и накопление мощных осадочных толщ, обогащенных органическим веществом; второй - интенсивный прогрев осадочного чехла и воздымание за счет повышенного теплового потока, возникающего в результате интенсивного энергомассопереноса глубинных флюидов.
Следует отметить, что распространение молодых скоплений углеводородов зависит не только и не столько от толщины осадочного чехла, сколько от интенсивности тепловых потоков, направленности и активности тектонических движений и, следовательно, от общего объема поступающего флюида. Более того, учеными ГАНГ имени И.М.Губкина - В.И.Лариным и В.П.Филипповым - установлено, что в регионально-нефтегазоносных комплексах стратисферы аккумуляция первично рассеянных газообразных и жидких углеводородов происходила и происходит с интенсивностью одного и того же порядка - 10-13 кг/м3. сек.
Эти наблюдения и позволяют сформулировать физическую природу процесса нефтеобразования. Смысл ее в следующем: геологическое пространство - стратисфера с ее многочисленными микро- и макроловушками (резервуарами) - представляет собой диссипативную систему. Она функционирует и развивается до тех пор, пока существует энергомассоперенос. Подобный "резервуар" представляет собой частично замкнутую систему, которая как бы диссипирует дополнительную несбалансированную энергию в замкнутом пространстве (микропорах, пластах, ловушках) и продуцирует углеводородные структуры из органического вещества и керогена. Именно они выполняют роль зародыша в процессе нефтеобразования, являясь при этом аккумуляторами неизрасходованной, поступающей из глубин избыточной энергии, а также вещества в виде протия, водорода и метана.
Другими словами, углеводородное вещество есть результат преобразования и адаптации первичных структур органического вещества и керогена в диссипативных системах геологического пространства.
Исходя из вышеизложенного, становится понятно, что основыми условиями формирования фазовой зональности углеводородов и образования залежей нефти являются тип и зрелость исходного органического вещества и керогена, с одной стороны, и физико-химические условия миграции и аккумуляции флюидов в "резервуарах" - с другой.
Интенсивные геологические и геофизические исследования территории Западно-Сибирской низменности последних лет показали, что структура земной коры и верхней мантии в этом регионе сохраняет характерные черты, присущие областям современного рифтогенеза вообще, и отражает палеорифтовую систему фундамента Западно-Сибирской плиты, в частности (рис. 1).
|
Рис. 1. Разрез через Западно-Сибирский осадочный бассейн. |
Температурные замеры глубоких пластовых скважин в пределах Западно-Сибирской нефтегазовой провинции для одних и тех же глубин над рифтовыми зонами показали повышение температуры, хотя вне зон рифтогенеза на этих же глубинах температуры ниже. Одновременно с этим следует отметить, что значительные пространства Западно-Сибирской платформы отличаются высокой биопродуктивностью в седиментационных бассейнах.
Для севера Западно-Сибирской плиты характерен процесс воздымания на современном геодинамическом этапе с тепловым потоком до 70 мВт/м2 в апт-позднемеловое время, с которым связаны преимущественно нефтяные и газовые месторождения. Наличие тепловых потоков к северу от Сибирских увалов (по данным В.С.Сукова) связывается с тем, что земная кора в этом регионе имеет меньшую мощность, а под поверхностью Мохоровичича фиксируется больших размеров астеносферный плюм с температурой на границе с земной корой до 10000С. Активные физико-химические процессы в нем обуславливают мощный энергомассоперенос высокотемпературных флюидных газопоровых смесей с выделением протия, водорода, метана и других газов. Где и как происходит генерация углеводородов, утверждать сложно, однако есть все основания полагать, что углеводороды Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна образуются за счет геогидрокрекинга и геопротонирования органического вещества, а также керогена осадочных пород протием и водородом, поступающих из горячего мантийного плюма.
Характерной для Тимано-Печорской провинции представляется роль процесса рифтогенеза при образовании углеводородов, а также размещение и скопление нефтегазовых месторождений, их приуроченность к зонам долгоживуших, глубокопроникающих разломов. На основе этих представлений В.И.Башилов и другие исследователи провинции пришли к выводу, что углеводородные залежи Верхнепечорской, Денисовской впадин и Яреги имеют единый ювенильный источник.
Геодинамическая обстановка для указанной провинции характеризуется воздыманием с плотностью теплового потока в среднем в 50 мВт/м2 для времени олигоцен-неоген. При наличии надежных флюидоупоров просматривается тесная генетическая связь складочных форм нефтяных месторождений с погребенными и открытыми разломами (рис. 2).
|
Рис. 2. Геологический разрез через северную часть Тимано-Печорской нефтегазовой провинции /по Н. Д. Матвиевской/. |
Другой особенностью Тимано-Печорской провинции, которая является хорошим примером подтверждения процессов геопротонирования в образовании нефтей, является специфический характер газонасыщения пород в зонах разломов, что говорит о сложном флюидном режиме в пределах различных рифтовых зон с повышенным содержанием водорода. Более того, неоднократно было отмечено, что битумоиды в разломных зонах характеризуются преобладанием изопренового углеводорода-пристана как генетического индикатора восстановительной среды. На основании этого делается очень важный вывод о том, что в зонах разломов происходила и происходит активная генерация углеводородов на основе преобразования органического вещества вмещающих пород. Косвенным подтверждением этому является преобладание тяжелого метана наряду с его низкой гелионосностью, что свидетельствует о молодости процессов интенсивной газогенерации в Тимано-Печорской провинции. Иными словами, процесс геогидрокрекинга и геопротонирования по "геологическим часам" только начался, и поэтому сама провинция может служить прекрасной природной лабораторией для дальнейшего изучения предложенной гипотезы.
При рассмотрении наиболее перспективных территорий Тимано-Печорской провинции на нефть и газ следует выделить районы, где распространены осадочные отложения мощностью свыше 5 км вместе с прилегающими прогнутыми районами в Предуральском прогибе и на севере Печоро-Колвинского рифта в пермь-карбоновых отложениях. Весьма перспективными территориями являются отложения верхнего девона с обогащенным органическим веществом (3-7%) доманиковых отложений, находящихся в зонах глубоких погружений над рифтовыми системами, по которым идет интенсивный поток протия, водорода и метана.
Прикаспийская нефтегазовая провинция относится к региону, испытывающему новейшие воздымания с повышенной тектонической активностью и интенсивным тепловым потоком. Весь этот геодинамический режим сопровождается современным периодическим внедрением глубинных флюидов, в результате чего на западе и северо-востоке Прикаспийской впадины возникли богатейшие газоконденсатные залежи; на востоке и юго-востоке - нефтегазовые месторождения.
Принимая гипотезу образования нефтей в результате процесса геопротонирования и геогидрокрекинга, можно выделить ряд основных геотектонических особенностей строения и развития земной коры, где возможны процессы образования и накопления углеводородов.
Первое. Месторождения углеводородов могут быть выявлены в осадочных бассейнах, под которыми верхняя мантия испытала существенную активизацию с развитием зон активных плюмов, обуславливающих деструкцию земной коры с мощным энергомассопереносом вещества в виде протия, водорода и метана.
Второе. Наиболее перспективными являются осадочные бассейны со значительными мощностями и надежными экранами, которые испытали воздействие астеносферными плюмами в новейшую эпоху, а местами этот процесс продолжается и на современном этапе.
Третье. Можно считать перспективными обширные впадины, где складчатость и чистая инверсия развивались и развиваются вдоль зон глубинных разломов при сохранении верхних надежных флюидоупоров.
Четвертое. Особое внимание следует обратить на выявление перекрытых, погруженных зональных разломов, их ответвления, пересечения и т.п. Именно эти тектонические нарушения отражают современную геодинамическую активность в блоках земной коры. Указанные тектонические нарушения являются главными структурами, контрагирующими энергомассоперенос в земной коре.
На стадии проведения детальных геологогеохимических, газогеохимических и битумологических поисковых работ в выделенных зонах тектонических нарушений при обнаружении аномально высоких содержаний сорбированного водорода и битумоидов можно ожидать возникновения и развития залежей углеводородного сырья.