|
Нормальные, или
гравитационные, сбросы, а также взбросы и надвиги [30] в породах-коллекторах
полностью или частично контролируют образование ловушек для многих нефтяных и
газовых залежей. Тектонические нарушения в существенной мере определяют форму
почти всех структурных ловушек. Они могут служить единственной причиной
образования ловушки, но чаще тектонические нарушения создают ее в комбинации
с другими структурными особенностями строения, такими, как складки и
моноклинали, или с литолого-стратиграфическими изменениями разреза. Но во
многих залежах разрывы играют второстепенную роль в образовании ловушки,
обусловливая изменение ее конфигурации и локальные вариации промысловых
характеристик.
С тектоническими нарушениями, плоскости которых
выходят на дневную поверхность, часто связаны нефте- и газопроявления.
Поэтому обычно предполагают, что сбросы служат вертикальными путями для миграции
углеводородов из коллекторского пласта на поверхность. Нефтепроявления в
обнажениях указывают на то, что потенциометрическая поверхность водоносног
горизонта располагается выше уровня земли. Отсутствие этих проявлений,
наоборот, может служить доказательством более низкого по сравнению с уровнем
земли положения этой поверхности. Многие нарушения органичивают в плане
залежь нефти или газа. В этих случаях сброс надежно изолирует залежь и
препятствует дальнейшей миграции углеводородов, или, что еще, вероятнее,
гидродинамические потенциалы, будучи более высокими внутри сбросовых каналов
и вверх по восстанию вкрест плоскостям сбросов, являются дополнительным
барьером на пути миграции углеводородов вверх по восстанию. При комбинации
такого сброса с благоприятными гидродинамическими условиями образуется
ловушка, содержащая залежь.
Нормальные сбросы. Нормальные, или гравитационные,
сбросы в сочетании с региональным гомоклинальным наклоном слоев могут
образовывать ловушки. Такую роль может играть один изогнутый в плане сброс
(6-23, А) два пересекающихся сброса (6-23, Б) или комбинация
нескольких сбросов (6-23, В). Нормальные сбросы в сочетании с пологими
складками образуют многие ловушки, подобные показанной на 6-24, А. Если
складки более крутые, ловушки бывают выражены резче (6-24, Б): такие
ловушки обычны для многих вытянутых антиклинальных структур.
Месторождение Раунд-Маунтин в округе Керн, Калифорния,
содержит залежи, приуроченные к ловушкам, которые образованы пересечением
дугообразных сбросов с региональной гомоклиналью (6-25). Расположенное
поблизости месторождение Уэст-Эдисон также содержит ловушки, образованные
пересекающейся системой нормальных сбросов, развитых на региональной
гомоклинали (6-26). Вообще в этой части Калифорнии многие залежи связаны с ловушками,
в образовании которых значительную роль играют нормальные сбросы.
Залежь Ричланд в округе Наварро, Техас, ‑ одна
из многочисленных залежей, связанных с ловушками, которые образованы
нормальным сбросом, пересекающим сводовую часть пологой складки в
коллекторском пласте [31]. Структурная карта и разрез ловушки приведены на
6-27, где можно видеть не только положение сброса на поверхности, но и
характер пересечения его с продуктивным песчаным пластом. На нефтяном
месторождении Досс в Эмбенском районе СССР [32], показанном на 6-28,
продуктивны песчаники юры, изогнутые в складку и разорванные сбросами. Здесь,
как и к залежи Ричланд, плоскость сброса образует одно крыло резервуара.
Сбросы часто расчленяют месторождение на отдельные
залежи; в этих случаях плоскости нарушений могут служить границами залежей и
надеже: изолировать их. Подобным образом построено месторождение Куитмен в
округе Вуд, Техас; оно представляет собой куполовидную антиклинальную
складку, разбитую сбросами на ряд блоков. Каждый из блоков образует ловушку,
содержащую залежь нефти и газа. Разрез этого месторождения показан на 6-29.
Еще одним примером может служить месторождение Кала в районе Баку в СССР,
структурная карта которого показана на 6-30. Комбинация складок и сбросов
обычна для многих антиклинальных ловушек. В некоторых из них размеры секущих
сбросов недостаточны для того, чтобы изолировать отдельные залежи, но в
других, как, например, на месторождении Кала, многие сбросы образуют границы
изолированных друг от друга залежей, отличающихся гипсометрическим положением
своих водо-нефтяных контактов. Антиклинальные складки в сочетании со
взбросами в западной Венесуэле создают ловушки в известняках мелового
возраста, содержащих крупные залежи. На разрезе месторождения Мара,
приведенном на 6-31, виден ограниченный взбросами горст, протягивающийся
вдоль осевой части складки. Подобное же строение характерно и для некоторых
других месторождений этого района.
Месторождение Инглвуд в Калифорнии является примером
ловушки, образованной куполовидной складкой, осложненной сбросами и
содержащей несколько залежей. Структурная карта и два разреза складки
показаны на 6-32.
6-25. Структурная карта месторождения Раунд-Маунтин в округе Керн,
Калифорния, по кровле песчаников Веддер (Brooks, AAPG Guidebook,
Los Angeles, p. 148, 1952). Это пример ловушки, образованной изогнутым
сбросом, секущим региональную гомоклиналь.
Месторождение Креол, расположенное в Мексиканском
заливе у побережья Луизианы, содержит четыре изолированные залежи. Ловушки
образованы комбинацией нормальных сбросов и куполовидной складки, связанной с
глубоко погруженным соляным штоком. Это месторождение интересно и по другой
причине ‑ оно было разбурено с одной установленной в заливе платформы с
применением направленного бурения [33]. Проекция стволов скважин на
горизонтальную поверхность и их соотношение с плоскостями сбросов можно
видеть на 6-33. Распределение газа, нефти и воды в более глубоких залежах
показано на 6-34, а разрез месторождения - на 6-35. На 6-36 приведена
структурная карта месторождения Ван в северо-восточном Техасе по кровле
продуктивной
6-30. Структура нефтегазового месторождения Кала в районе Баку,
Апшеронский полуостров, СССР (расположение месторождения см. на 2-3) [из
статьи «Нефтяные месторождения Азербайджана» (с изменениями), XVII Межд. геол. конгресс, М., 4, стр. 116, 1937].
Изогипсы через 33 фута (10 м).
Показано распределение нефти и газа в сабунчинскойсвите (продуктивная
толща, плиоцен). Поперечные сбросы обусловливают существование отдельных
залежей вдоль оси складки. Кала ‑ это одна из наиболее простых по
своему строению складок в крупной Бакинской нефтегазоносной провинции.
1 ‑ обнажение А; 2 ‑ газ; 3 ‑
нефть.
формации Вудбайн (верхний мел). Две изолированные
залежи, А и В, образованы сбросом, секущим куполовидную складку. Разрез этого
месторождения в направлении с северо-востока на юго-запад можно видеть на
5-4, где сделан анализ истории формирования залежей.
В некоторых случаях формирование меньших по масштабам сбросов может
сопровождать возникающую трещиноватость; оба явления поверхностные и отражают
глубинные напряжения, связанные со складкообразованием. По мере уничтожения
эрозией верхних слоев разреза породы, находящиеся под напряжением,
приближаются на глубине к поверхности земли, и напряжения ослабляются в
результате возникновения небольших нарушений. Поэтому многие складки,
образующие ловушки, сопровождаются небольшими сбросами, которые могут
достигать или не достигать коллектора, и сбросами, которые протягиваются в
коллекторский горизонт, лишь несколько изменяя конфигурацию залежи, но не
влияя на положение водо-нефтяного контакта, остающегося плоским в пределах
всей залежи. Такая залежь имеется, например, на месторождении Петролеа в
регионе Барко, Колумбия (6-37). Среди мелких тектонических разрывов здесь
встречаются как нормальные, так и обратные сбросы.
Залежи, контролируемые нормальными сбросами, почти
всегда приурочены к их приподнятым крыльям. Судя по профильному разрезу можно
было бы ожидать, что и на опущенном крыле сброса может сформироваться
ловушка. Но в действительности это наблюдается редко, что обусловлено,
по-видимому, миграцией нефти и газа вверх по восстанию слоев вблизи зоны
сброса. Залежи в ловушках на опущенных крыльях сбросов встречаются лишь в
виде исключения, и существование их обычно объясняется комбинацией более
мелких тектонических разрывов, изменениями проницаемости пород,
гидродинамическими силами, направленными вниз по падению слоев складки вдоль
опущенного крыла, и срезанием коллекторского пласта у плоскости сброса.
Однако многие залежи в провинции Галф-Кост в пределах южного Техаса и
Луизианы связаны именно с опущенными крыльями сбросов. Эти залежи обнаружены
непосредственно южнее серии сбросов, параллельных побережью Мексиканского
залива, причем плоскости сбросов, как и слои горных пород, падают к югу, в
сторону залива. Но когда эти залежи были изучены более детально, оказалось,
что почти все они приурочены к замкнутым антиклинальным складкам, развитым
вдоль опущенных крыльев сбросов и параллельным их плоскостям. Эта ситуация
схематично показана на 6-38. Северное ограничение ловушки обусловлено
падением слоев к северу, к плоскости сброса, которое само по себе весьма
необычно. Сброс же редко имеет какое-либо отношение к действительному
ограничению залежи; ловушка здесь образована антиклинальной складкой. Однако
эти сбросы должны иметь генетическую связь со складками, и для объяснения
столь необычных соотношений были выдвинуты следующие теории:
1. Погружение фундамента вдоль флексурных
линий, параллельных побережью, обусловило резкое увеличение углов наклона
вышележащих некомпетентных формаций, которые в результате были разорваны
нарушениями.
2. Оползание осадочных толщ вдоль плоскостей
напластования по направлению к побережью вызвало возникновение разрывов, в
которые осели слои, образующие опущенные крылья сбросов.
3. Глубоко погруженные соляные хребты,
вытянутые параллельно побережью, внедрились в вышележащие формации, обусловив
возникновение сбросов [35]. Механизм внедрения соли и возникновения сбросов,
по-видимому, подобен механизму образования грабенов над соляными штоками,
который рассмотрен на стр. 344-350. Возможно, что разрывы, с которыми связаны
сбросы, представляют собой в действительности формирующиеся в настоящее время
верхние бровки будущих гигантских оползней в направлении Мексиканского
залива.
Ловушка на месторождении Амелиа в округе Джефферсон в
Техасе представляет собой складку на опущенном крыле сброса. Структурная
карта месторождения по кровле продуктивных песчаников Лангхам (формация Фрио,
олигоцен) показана на 6-39, а разрез месторождения - на 6-40.
|