pdf.php@id=6161.pdf

ление видов по генезису ловушки соблюдено не во всех группах. Например, группа III — ловушек экранирования — включает шесть видов: 1) ловушки экранирования по разрыву; 2 ) ловушки экранирования по поверхности несогласия; 3) выклинивающиеся ловушки; 4) ловушки экранирования ядром диапира; 5) ловушки экранирования жерлом грязевого вулкана; 6 ) ловушки запечаты­ вания асфальтом. Все они представляют собой варианты литоло­ гического экранирования, только в некоторых случаях литологи­ ческий экран представлен секущим телом иного литологического состава. По сути же ловушки, экранированные ядром диапира и жерлом грязевого вулкана, по генезису не отличаются.

По мнению большинства исследователей, классификация за­ лежей нефти и газа должна отражать главные особенности фор­ мирования ловушек, с которыми они генетически связаны, при­ чем выделение типов, классов и(или) групп внутри типов должно быть проведено по единому принципу. Крупные подразделения, типы или классы выделяются по генетическому признаку, а в пределах генетических типов или классов — по морфологиче­ скому. Такие классификации предложены Н.Ю. Успенской, А.Я. Кремсом, А.А. Бакировым и др.

Предлагаемая ниже классификация (табл. 7.1) построена по тому же принципу, только в ней сделана попытка учесть большое число признаков: в основу выделения типов положен генетиче­ ский принцип, подтипов — форма ловушек, классов — характер ограничения ловушки и подклассов — форма природного резер­ вуара.

По генетическому признаку ловушки, содержащие нефть и газ, подразделяются на два основных типа: I — тектонический, II — седиментационно-стратиграфический. Для I типа залежей характерно преобладающее влияние тектонического фактора, и скопления нефти и газа обусловлены тектонической (структур­ ной) формой ловушки; для II типа главным фактором является нетектонический — литологический, стратиграфический и др. Залежи нефти и газа этого типа приурочены к ловушкам, сфор­ мированным при преобладающей роли седиментационных, постседиментационных, эрозионных и других нетектонических про­ цессов. При выделении типов подчеркивается преобладающее влияние того или иного фактора, поскольку и тектонический и литологический, обусловленный седиментационными и постседиментационными процессами, в разной мере воздействуют на формирование всех известных в природе ловушек и залежей.

I, тектонический тип по характеру морфологических структур делится на четыре подтипа: антиклинальный, синклинальный, моноклинальный и блоковый.

321

Первый — антиклинальный подтип — распространен наибо­ лее широко. Ловушки этого подтипа выражены выпуклым из­ гибом природных резервуаров. Залежи в них И.О. Брод назвал сводовыми, по форме антиклинали. По характеру ограничения ловушки, соответственно и залежи, выделяются четыре класса: 1 — сводовые ненарушенные, в которых формирование ловушки и условия для улавливания флюидов обусловлены только антикли­ нальным изгибом слоев; такие залежи распространены очень ши­ роко в платформенных и складчатых областях, они связаны как с пластовыми, так и с массивными резервуарами; 2 — сводовые, нарушенные разрывами, ограничение ловушки и(или) ловушек обеспечивается как антиклинальными изгибами, так и дизъюн­ ктивными нарушениями, обеспечивающими частичное экрани­ рование; частным случаем нарушения и экранирования является протыкание складки ядром диапира (соляного или глиняного). Залежи этого класса связаны прежде всего с пластовыми резер­ вуарами, они встречаются и в массивных резервуарах, но значи­ тельно реже; 3, 4 — сводовые, осложненные литологическим выкли­ ниванием и поверхностью стратиграфического несогласия, обычно пластовые, возможно также формирование залежей этих двух классов и в массивных резервуарах. Залежи класса 3 характерны для терригенных дельтовых и прибрежно-морских комплексов, накапливающихся в условиях частой смены уровня моря, класса 4 — для погребенных поднятий.

Все четыре класса залежей, связанных с антиклинальными складками, по времени образования могут быть как конседиментационными, так и постседиментационными. По генезису анти­ клинали сводовые ловушки могут представлять собой складки регионального сдавливания или бокового сжатия, имеющие, как правило, крутые углы наклона крыльев, подвернутые крылья, им свойственна линейность, подобные ловушки распространены в складчатых областях; складки, образованные над разрывом; от­ раженные изгибы. Последние гораздо положе изгибов бокового сжатия, они характерны прежде всего для платформенных обла­ стей; такие антиклинали возникают в осадочном чехле при пере­ крытии погребенных выступов — структур облекания, а также при вертикальных движениях блоков фундамента. С подобными антиклинальными ловушками связаны крупнейшие залежи неф­ ти и газа.

В качестве самостоятельного второго подтипа (класс 5) в тек­ тоническом типе ловушек и залежей выделяются, хотя и крайне немногочисленные, синклинальные складки. Такие залежи форми­ руются только в пластовых резервуарах под действием гравитаци­ онного фактора при отсутствии в них воды. Нефть, будучи более

322

тяжелой, чем газы, заполняющие поры породы в пластовом ре­ зервуаре, скатывается вниз. В ловушках-синклиналях встречена только нефть, образование залежей газа в синклиналях исклю­ чено. Ловушки, выраженные синклинальными изгибами, могут представлять собой только отраженные складки. Над разрывами и ядрами диапиров синклинальные изгибы не образуются, а в синклинальных изгибах бокового сжатия, свойственных склад­ чатым областям с активным гидрогеологическим режимом, воз­ можность формирования залежей практически отсутствует. За­ лежи, приуроченные к синклинальным ловушкам, известны в Предаппалачском бассейне в Северной Америке — Биг-Крик, Кэбин-Крик, Грифтисвил и Копли.

Третий подтип тектонического типа — моноклинальный — объ­ единяет залежи в ловушках, образованных в результате экрани­ рования моноклинали. И.О. Брод выделил их в качестве подгруп­ пы экранированных в группе пластовых залежей, подразделив на тектонически экранированные, стратиграфически экранирован­ ные, литологически экранированные. В рассматриваемой клас­ сификации выделенные И.О. Бродом подразделения принима­ ются в виде классов, соответствующих ограничению ловушки: класс 6 — дизъюнктивно экранированный, 7 — стратиграфически экранированный, 8 — литологически экранированный. Залежи ука­ занных классов приурочены к пластовым резервуарам, но могут формироваться и в массивных (табл. 7.1). Условия формирова­ ния ловушек этих классов даны при описании классификации И.О. Брода. В природе существует много различных примеров экранирования — соляным штоком, глиняным диапиром, жер­ лом грязевого вулкана, асфальтовой пробкой, магматическим те­ лом; все указанные виды экранирования попадают в выделенные классы. Так, запечатывание асфальтом может быть частным слу­ чаем стратиграфического и(или) литологического экранирования. Исключение составляет экранирование напорной водой, этот вид ограничения ловушки выделен в качестве самостоятельного класса 9 — гидродинамически экранированных ловушек и залежей, с ними связанных (см. табл. 7.1). Залежи этого класса немного­ численны, установлены только в пластовых резервуарах и изу­ чены недостаточно. Экраном для флюидов является напор вод, противостоящий всплыванию нефти и(или) газа вверх по вос­ станию пласта. Возникновению ловушек и залежей такого типа способствует резкое изменение мощностей пласта-коллектора. Примером подобного экранирования является газовая залежь Восточно-Луговского месторождения на Южном Сахалине. По мнению некоторых исследователей, формирование гигантского

323

Даулетабад-Донмезского газового месторождения в Восточной Туркмении также обусловлено гидродинамическим барьером.

Четвертый подтип — блоковый — представляет собой высту­ пы тектонического происхождения — приподнятые блоки пород с различным типом залегания (горизонтальным, моноклиналь­ ным и др.). По характеру ограничения ему соответствует класс 10 — тектонически ограниченных со всех сторон ловушек и зале­ жей, к ним приуроченных. Помимо тектонического ограничения подобные ловушки могут быть осложнены литологическим или стратиграфическим экранированием. Залежи этого типа могут формироваться как в пластовом резервуаре, так и в массивном (см. табл. 7.1). В первом случае залежь возникнет, если пластрезервуар находится в материнской толще, во втором, более рас­ пространенном, массивная залежь образуется по стандартной схеме, т.е. за счет вертикальной миграции.

Птипловушекизалежей,снимисвязанных, — седиментационностратиграфический. Он охватывает все многообразие объектов,

вгенезисе которых тектонические процессы не играли главен­ ствующей роли, а их формирование обусловлено седиментационными, постседиментационными и денудационными процессами. По форме ловушек этот тип подразделяется на два подтипа: вы­ ступы и линзы.

Вловушках первого подтипа — выступах — формируются только массивные залежи. Этот подтип объединяет два класса ловушек: 11 — биогенные выступы с литологическим экранировани­ ем залежи и 12 — эрозионные выступы со стратиграфическим огра­ ничением. Ловушки, представленные структурными элементами указанного типа, выделены и названы И.О. Бродом (1951).

Биогенные выступы, представляющие собой рифовые масси­ вы, как одиночные, так и цепочку или группу рифов, в плане имеют относительно правильную форму. Коллекторские свой­ ства рифовых массивов резко меняются, наилучшие емкостно­ фильтрационные параметры характерны, как правило, не для вершины рифового массива, а для расположенной ниже зернисто­ обломочной зоны, формирующейся на склоне рифа, обращенном

воткрытое море. Рифовые массивы различны по размерам — от первых десятков метров до очень крупных, высотой более 1 км (например, Карачаганакский риф на северном борту Прикаспий­ ской впадины) (рис. 7.9). Рифовые массивы часто перекрыты галогенно-сульфатными породами, представляющими наиболее совершенные покрышки. Рифовые постройки обычно формиру­ ются на бровке шельфа. Поиски и обнаружение новых биогенных массивов и связанных с ними массивных залежей — перспектив­ ное направление нефтепоисковых работ ближайшего будущего.

325

Класс ловушек выступов со стратиграфическим ограничени­ ем — эрозионные выступы — приурочен к выступам фундамен­ та, формирование которых связано с эрозионными процессами. Емкостные и фильтрационные свойства резервуаров такого типа обусловлены интенсивностью и длительностью воздействия ги­ пергенетических процессов, протекающих главным образом в аэробных условиях (идиогипергенез), хотя возможно и участие анаэробных процессов (криптогипергенез). В эрозионных вы­ ступах коллекторские свойства в общем ухудшаются вглубь от поверхности размыва. В отдельных случаях помимо процессов выветривания в формировании коллекторских свойств массива принимают участие и эндогенные гидротермальные процессы. Это прежде всего касается массивов изверженных пород. Харак­ терным примером подобной ловушки является залежь в гранит­ ном массиве месторождения Белый Тигр (шельф Вьетнама), где емкостные свойства имеют явно полигенную природу и не на­ блюдается закономерного снижения емкости с глубиной.

Второй подкласс ловушек и залежей, с ними связанных, седиментационно-стратиграфического типа — линзовидные тела. По характеру ограничения они делятся на три класса линз: 13 —

литологического ограничения (седиментационные), 14 — текстурно­ структурного ограничения (катагенетические), 15 — ограниченные водой — гидравлические. В ловушках этого подтипа формируются залежи только в резервуарах, ограниченных со всех сторон (см. табл. 7.1). Ловушки этого подтипа — линз и линзовидных лову­ шек — Н.Ю. Успенская (1955) именовала литологически замкну­ тыми, а И.О. Брод (1951) — литологически ограниченными (см. рис. 7.3, и, к).

Класс 13 — литологически ограниченных ловушек и залежей —

наиболее распространенный, объединяет замкнутые тела опреде­ ленного состава, ограниченные со всех сторон плохо проницае­ мыми породами или находящиеся в толще иного литологического состава, прежде всего песчаные тела различной формы, приуро­ ченные к глинистым НМ-толщам. Генезис таких песчаных тел различен: русловые, дельтовые, прибрежные аккумулятивные тела — бары, косы, дюны, глубоководные конусы выноса, т.е. первичные седиментационные линзы. Типичный пример — так называемые шнурковые залежи в майкопской толще Предкавка­ зья, резервуарами для которых служат захороненные русловые речные отложения. Реже встречаются первичные седиментаци­ онные линзы, связанные с карбонатными породами. Это обычно некрупные залежи, но известны и исключения, например крупное газовое месторождение Картидж (северный борт бассейна Мек­

327

сиканского залива); продуктивны оолитовые известняки нижне­ го мела, образующие линзу в песчано-известняковой толще.

Класс 14 — линзы текстурно-структурного ограничения — объ­ единяет тела, обособление которых связано с изменением тек­ стурных или структурных признаков без существенного изме­ нения вещественного состава, обусловленные главным образом катагенетическими процессами. Гораздо шире распространены вторичные ловушки — постседиментационные линзы, названные катагенетическими ловушками, к которым относятся и линзы тре­ щиноватости. Формирование коллекторских свойств и соответ­ ственно ловушек происходит в результате перекристаллизации, выщелачивания, цементации, разуплотнения, обусловленных процессами трансформации минерального вещества, генерации флюидов, неравновесного уплотнения и т.д., они могут форми­ роваться в толщах различного литологического состава — кар­ бонатных, кремнистых, глинистых, реже терригенных, а чаще в толщах смешанного состава.

Термин «катагенетическая ловушка» был предложен Н.Б. Вассоевичем. Подобные ловушки рассматривались многими иссле­ дователями (М.В. Абрамович, Г.А. Габриэлянц, Л.Д. Виноградов, А.И. Леворсен, Г. Риттенхаус и др.), которые называли их поразному: эпигенетические, диагенетические, ловушки запеча­ тывания. Последний термин употреблялся для ловушек, полная изоляция которых происходила уже после формирования зале­ жи. Первичная залежь в подобных ловушках формировалась в обычном резервуаре в традиционном коллекторе; такие ловушки не следует именовать катагенетическими. А.И. Леворсен, а затем Г. Риттенхаус, рассматривая класс диагенетических ловушек, под­ разделили их на два подкласса: 1) ловушки, возникающие за счет трансформации коллектора в неколлектор, 2 ) за счет преобразо­ вания неколлектора в коллектор. По-видимому, именно ловушки этого подкласса, в которых формирование коллектора также обу­ словлено катагенетическими процессами, следует относить к катагенетическим. Залежи нефти и газа, приуроченные к подобным ловушкам, связаны прежде всего с так называемыми сланцевыми толщами. Они сложены кремнисто-глинистыми, карбонатно- кремнисто-глинистыми образованиями с повышенными концен­ трациями ОВ. Типичным примером катагенетической ловушки

вкремнистой толще является залежь месторождения Лост Хиле

вбассейне Сан-Хоакин (Запад США). На периклинали склад­ ки пористые диатомиты замещаются глинистыми диатомитами с резко ухудшенными коллекторскими свойствами. Возникновение ловушки в данном случае обусловлено различной микрострукту­ рой, формирование которой контролируется уровнем преобра­

328

зованности участков толщи с различной кремнистостью. Другим примером таких ловушек являются участки повышенной крем­ нистости, характеризующиеся высокой трещиноватостью в менее кремнистых и менее трещинных, относительно непроницаемых зонах. Ограничение подобной ловушки — потеря трещиновато­ сти. В пределах каждого крупного изостадиапьного уровня фор­ мирование катагенетических ловушек определяется неравномер­ ностью вторичных преобразований в толщах в зависимости от соотношения и характера распределения глинистой, кремнистой и углеродистой составляющих. Предпосылки же возникновения катагенетических ловушек закладываются в седиментогенезе — неравномерность распределения карбонатного, кремнистого ма­ териала и ОВ.

Класс 15 — ловушки, ограниченные водой, или гидравлические

(крайне редки). Залежь в подобных ловушках может существо­ вать в случае, если силы гравитации слабее капиллярных. Это происходит в том случае, если нефть находится в линзах песча­ ных пород с высокой проницаемостью, окруженных породами с худшими коллекторскими свойствами, но и насыщенными во­ дой. В качестве примера таких залежей, приуроченных к линзам крупнозернистого песка в тонкозернистом водоносном песчани­ ке, И.О. Брод приводит «стофутовый песчаник» нижнего карбона в Аппалачском бассейне США.

Других примеров залежей подобного типа в литературе не встречено, хотя наличие их вполне возможно. Примером суще­ ствования скоплений нефти, окруженных водой, являются так называемые «целики», образующиеся в результате обводнения залежи и разделения ее на отдельные линзы, окруженные со всех сторон водой. Они могут возникать при чрезвычайно интенсив­ ном отборе нефти в невысоких залежах большой площади.

Основная часть всех известных залежей приурочена к анти­ клинальным сводовым ловушкам, и подавляющее число их уже обнаружено по крайней мере в бассейнах континентов. Перспек­ тива открытия новых залежей, в том числе и крупных, связана с неантиклинальными ловушками, прежде всего с теми, которые труднее всего обнаруживать, — катагенетическими и седиментационными линзами.

Все рассмотренные выше классы ловушек и залежей, за ис­ ключением катагенетических, выделялись ранее разными ис­ следователями в качестве самостоятельных классификационных категорий под сходными или несколько отличными названиями. Опубликовано большое количество работ с детальной характери­ стикой ловушек разных классов, примеры залежей разных клас­ сов рассматриваются и при характеристике месторождений.

329