Нефтегазовая геология

 

 

Ловушки, связанные с разрывными нарушениями. Гравитационные сбросы

 

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.

гомоклиналь

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

Изогипсы

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.

 

 

К содержанию: Леворсен: ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА

 

Смотрите также:

 

ГЕОЛОГИЯ. Учебник  Геология ленинградской, новгородской и псковской областей

 

Историческая геология  Геология полезных ископаемых  Месторождения ископаемых