Михайлов В.А., Курило М.В. та ін. Горючі корисні копалини України

Подождите немного. Документ загружается.

Розділ 1. Загальні проблеми геології нафти і газу

Класифікація родовищ нафти і газу

Родовище – це структурно-відокремлена ділянка земної кори, з

якою закономірно пов’язані один або більше покладів нафти і газу. Як

правило, поклади пов’язані з одним структурним елементом і розта-

шовані в межах однієї площі. Термін "родовище" охоплює не тільки

сукупність покладів, а й усю товщу порід, що беруть

участь у будові

даної ділянки земної кори. Трапляються випадки, коли важко просто-

рово відокремити одне родовище від іншого. Термін "родовище" не

зовсім відповідає за змістом самому поняттю родовища як місця

утворення чи народження. Нафта і газ можуть утворюватись і далеко

за межами родовища, переміщуючись упродовж деякого часу на зна-

чні відстані

від місця утворення. Деякі автори робили невдалі спроби

замінити цей термін на поняття "місце скупчення нафти і газу". Не-

бажано також вживати термін "родовище вуглеводнів" як синонім те-

рміну "родовище нафти і газу", оскільки нафта і газ складаються не

тільки з вуглеводневих компонентів [1, 33, 34, 40, 42, 54, 55, 63].

Родовища нафти і газу можуть складатися з

одного чи декількох

покладів. Існують родовища, де нараховується більше сотні покладів

(наприклад, Болівар у Венесуелі). В родовищі можуть міститися як га-

зові, так і нафтові поклади, тому за фазовим станом вони поділяють-

ся на газові, нафтогазові та нафтові. Газові родовища, багаті на кон-

денсат, називають газоконденсатними, але не слід забувати,

що в

пластових умовах конденсат перебуває в газовій фазі. В назві типу

родовища на перше місце ставиться компонент, що має меншу вели-

чину запасів (наприклад, газонафтове родовище – переважає нафта,

нафтогазоконденсатне – переважає газ з конденсатом).

Важливим параметром є величина запасів нафти (млн т) і газу

(млрд м

), за якими родовища поділяються на: невеликі – до 10, сере-

дні – 10–50, великі – 50–100, величезні – 100–500, гігантські – 500–

1000, унікальні – понад 1000.

Перші спроби класифікації нафтогазоносних площ (родовищ) були

зроблені американським геологом Ф.Г. Клапом в 1910–1930 рр., піз-

ніше в цьому напрямку працювали Е. Блюмер, В.Г. Лілей, І.М. Губкін,

В.Б. Вільсон, М.В. Абрамович, І

.О. Брод, М.А. Єрьоменко, А.І. Левор-

сен та ін. Провідним фактором утворення родовищ є тектонічний,

тому більшість класифікацій використовує особливості геотектонічної

позиції родовищ, їх структурних форм і генезису.

Зазвичай виділяють три основні класи родовищ: платформних,

складчастих і перехідних областей [20–22, 26, 37, 47, 58].

Розділ 1. Загальні проблеми геології нафти і газу

Для платформних родовищ нафти і газу характерні невеликі кути

падіння порід; незначна кількість диз’юнктивних порушень; зв’язок з

розлогими антиклінальними складками (куполоподібними, брахіанти-

клінальними)часто неправильної форми; велика кількість дрібних ма-

лоамплітудних піднять площею в декілька квадратних кілометрів;

широке розповсюдження карбонатних комплексів, у тому числі рифо-

генних; присутність галогенних і

сульфатних товщ з проявами соля-

ного діапіризму; наявність літологічних і стратиграфічних пасток; на-

явність покладів масивного типу; сірчаний тип нафт; нормальні гра-

дієнти тисків і температур тощо. Нафтогазоносні площі платформ

вміщують понад 90 % світових запасів нафти і газу, часто до них

приурочені унікальні за запасами родовищ нафти і газу.

Для родовищ

складчастих областей характерні значні кути падін-

ня порід; велика кількість диз’юнктивних порушень; зв’язок з лінійно

витягнутими та брахіантиклінальними складками; часті прояви гли-

нистого і соляного діапіризму, грязьового вулканізму, соляної тектоні-

ки; переважно теригенний склад вмісних порід; широкий розвиток

пластових склепіневих та тектонічно-екранованих покладів, підпо-

рядковане значення масивно-пластових

; малосірчаний тип нафт, їх

однорідний склад; часто – аномально високі пластові тиски тощо. За-

звичай герметичність покришок та екранів у верхніх частинах розрізу

незначна, що призводить до виникнення великої кількості поверхне-

вих нафтогазопроявів. У складчастих областях кількість нафтових по-

кладів переважає над газовими; родовища переважно малі та середні

за запасами, мають

складну багатоярусну будову.

Перехідні області – це крайові прогини, що відокремлюють плат-

форми від складчастих областей і займають проміжне положення між

ними. Перехідні області поділяються на зовнішню і внутрішню зони.

Зовнішня зона, що прилягає до платформи, характеризується на-

явністю пологих складок, малою кількістю тектонічних порушень, не-

великою інтенсивністю тектонічних рухів тощо.

Внутрішня

зона, що прилягає до складчастої області, характеризу-

ється інтенсивною дислокованістю із значним впливом горизонталь-

них тектонічних рухів. Зони мають не тільки різну структуру, але й

виникли у різний час, що призвело до наявності різновікових нафто-

газоносних товщ в їх межах та особливостей нафтогазоносності.

За структурними формами і генезисом виділяють типи

родовищ:

• антиклінальних піднять: нормальних; захоронених; безкореневих;

ускладнених;

• насунених покривів;

• монокліналей і гомокліналей: зон розломів та інших структурних

ускладнень; зон виклинювань; зон стратиграфічних нзгідностей;

Розділ 1. Загальні проблеми геології нафти і газу

• рифогенних і ерозійних виступів;

• синклінальних прогинів.

Існує немало прикладів, коли в межах складного родовища зу-

стрічаються елементи різних типів. Такі родовища є комбіновани-

ми, за бажанням їх можна виділити в окремий класифікаційний

тип.

Родовища антиклінальних піднять (рис. 1.7) найбільш поши-

рені, відомі в усіх нафтогазоносних регіонах світу, як у складчастих,

так і в платформних умовах, вміщують основну

частину розвіданих

світових запасів нафти і газу. Характерними типами покладів є пла-

стові склепінні та масивні. Форми складок можуть бути різноманіт-

ними, від простих антиклінальних і куполоподібних до складок дуже

складної конфігурації з різними видами порушень та ускладнень.

Родовища нормальних антиклінальних піднять є найпростішими

серед цього типу родовищ. Це антикліналі,

які простежуються від

поверхні до значних глибин, наскрізні, або відроджені підняття. Во-

ни поділяються на дві підгрупи: непорушених і порушених піднять.

Перші проявлені в платформних умовах, рідше – у складчастих. Це

куполоподібні підняття, де є декілька покладів, переважно пласто-

вих склепінних або масивних. Родовища-гіганти пов’язані з велики-

ми валоподібними підняттями

. Другі характерні для складчастих і

перехідних областей. Крім склепінних, присутні тектонічно-

екрановані та масивно-пластові поклади. В більшості випадків стру-

ктурні плани окремих горизонтів або збігаються, або дещо зміщені.

Такі зміщення можуть бути істотними тільки у разі значних перерв в

осадконагромадженні чи за різкої зміни літофаціального складу по-

рід.

Родовища

захоронених антиклінальних піднять характерні для

платформ, де під інтенсивно дислокованими породами верхнього

комплексу незгідно залягають слабодислоковані породи нижнього

комплексу з малими кутами падіння або навпаки. Це можуть бути

підняття, перекриті насувами, або поверхнею стратиграфічних не-

згідностей, наприклад, Лопушнянське родовище на Прикарпатті

(рис. 1.8), Східно-Саратське в Одеській області (рис. 1.9).

Родовища безкореневих антиклінальних піднять дещо схожі з

описаними вище. Вони не проявлені ні у верхніх горизонтах, ні у

нижніх, що може обумовлене тектонічними факторами або нерівно-

мірним ущільненням різних за складом порід. Це переважно мало-

амплітудні підняття, які містять один або декілька покладів і часті-

ше трапляються у межах платформ, ніж

у складчастих областях.

Розділ 1. Загальні проблеми геології нафти і газу

Рис. 1.7. Родовища нафти і газу антиклінальних піднять

Нормальних (а–д); ускладнених (е–і); насунених покривів (ї)

Розділ 1. Загальні проблеми геології нафти і газу

Рис. 1.8. Геологічний розріз Лопушнянського нафтового родовища

(Чернівецька область, Прикарпаття, за Р.Т. Трушкевичем, 1994 р.)

Розділ 1. Загальні проблеми геології нафти і газу

Рис. 1.9. Геологічний розріз Східно-Саратського нафтового родовища

(Одеська область), (за Б.М. Полухтовичем, 1990 р.)

Родовища ускладнених антиклінальних піднять поділяють на:

ускладнені соляним та глинистим діапіризмом, грязьовим вулканіз-

мом, дайками або трапами вивержених порід. Найбільш розповсю-

джені родовища, ускладнені соляним діапіризмом, в результаті якого

утворився соляний шток або роздуття. Виділяються відкриті діапіри,

де ядро протикання досягло чи майже досягло денної поверхні, і крі-

птодіапіри, де

ядро розташовано на глибині і прориває тільки части-

ну залягаючих вище порід, а інші трохи піднімає (рис. 1.10, 1.11).

Найчастіше шток розташован у центральній частині підняття, інколи

– у периклінальній. Коли обидві перикліналі або крила складки ускла-

днені штоками, виникають міжкупольні (міжштокові) антиклінальні

структури, з якими пов’язані родовища міжкупольних (міжштокових)

піднять. Ядро

діапіру може мати витягнуту форму, коли сіль підійма-

ється вздовж розлому, або ізометричну штокоподібну форму, іноді з

дашком з одного боку або навколо штоку. Все це призводить до екра-

нування пластів-колекторів і утворення в них покладів нафти і газу. В

кріптодіапірових структурах поклади переважно містяться у пластах,

зібраних в

антиклінальну складку, розташовану над штоком (діапі-

ром). Родовища, пов’язані з соляно-діапіровими структурами, відомі в

Дніпровсько-Донецькій, Прикаспійській, Мексіканській западинах,

Рейнському і Північноморському грабенах, Передкарпатському (Руму-

нія) і Закарпатському прогинах та інших районах світу.

Розділ 1. Загальні проблеми геології нафти і газу

Рис. 1.10. Геологічний розріз Клинсько-Краснознаменського газокон-

денсатного родовища (за М.М. Брягідою та Т.Г. Литвинюком, +1998 р.)

Рис. 1.11. Геологічний розріз Скоробогатьківського газоконденсатного

родовища (за П.М. Чепелем та Т.П. Ісаєвою)

Розділ 1. Загальні проблеми геології нафти і газу

Останніми роками виявлено поклади під соляними штоками, де

породи зібрані в антиклінальні складки. В деяких випадках вони міс-

тяться не під штоком, а зміщені, як у родовищі Вест-Соул (рис. 1.12).

Родовища між штоками виявлено в Прикаспійській западині – це Ка-

рачаганацьке родовище (рис. 1.13). Часто породи над штоком усклад-

нені тектонічними порушеннями,

а в центральній частині спостеріга-

ється грабен просідання, що виникає внаслідок вилуговування солей

пластовими водами. На місці вилуговування залишаються слабороз-

чинні породи (наприклад, гіпси, ангідрити), в яких утворюється пус-

тотний простір і виникають поклади, приурочені до кепроку, як

зветься ця гіпсо-ангідритова шапка штоку. Такого типу поклад вияв-

лено у брекчії

Роменського соляного штоку (рис. 1.14).

Рис. 1.12. Геологічний розріз родовища Вест-Соул (за Kent, Walmsley,

1970)

Розділ 1. Загальні проблеми геології нафти і газу

Рис. 1.13. Геологічний розріз Карачаганацького родовища

Рис. 1.14. Геологічний розріз Роменського нафтового родовища

(за В.І. Мясниковим, 1998 р.)

У розрізі ДДЗ присутні солі девонського і нижньопермського віку.

При цьому девонська сіль, проткнувши залягаючі вище породи,

з’єднується з нижньопермською і порушує її залягання. Це створює

грибоподібні структури, які нерідко впливають на розподіл та харак-

тер покладів (рис. 1.15). У таких родовищах переважають пластові

склепінні й екрановані поклади, інші типи

зустрічаються рідше.

Глинистий діапіризм, порівняно із соляним, поширений не так час-

то але відомий в багатьох регіонах світу. Пластичні глинисті маси ру-

хаються внаслідок дії геостатичного та геодинамічного тисків. Цьому

сприяє висока водо- та газонасиченість глин. Сприятливі умови гли-

нистого діапіризму існують в районах молодої складчастості, де від-

бувалося швидке занурення

гірських мас при тектонічних рухах.

Складки з проявами глинистого кріптодіапіризму мають дуже різ-

номанітну форму, часто тектонічного порушені. Приклади таких ро-

довищ є в Краснодарському краї Росії.

Найбільш поширеним є глинистий діапіризм відкритого типу з яв-

ними ознаками грязьового вулканізму. Грязьові вулкани на поверхні

часто представлені горбами у формі зрізаного

конуса заввишки до

Розділ 1. Загальні проблеми геології нафти і газу

400 м, які складені грязьовулканічною брекчією. Невеликі вулкани

заввишки до 50 м називають грязьовими сопками. З кратера вулкана

виділяються горючий газ, вода, іноді з плівкою нафти, грязь. Під час

активізації грязьові вулкани викидають величезну кількість матеріа-

лу, у тому числі газ, який іноді загоряється, утворюючи вогняні стов-

пи. Природа цього вулканізму до

кінця не з’ясована, він відбувається

за наявності товщ пластичних глин, високих тисків, газу та нафти.

Рис. 1.15. Геологічний розріз Чутівського нафтового родовища (за В.П.

Ляшенком, 1998 р.)

Грязьові вулкани розташовані на склепіннях та їх крилах, поруше-

них розломами, приурочені до асиметричних складок. Еруптивні апа-

рати пронизують нафтогазоносні товщі, їх жерла є провідниками теп-

ла з нижніх горизонтів у верхні.

Грязьові вулкани розвинуті в молодих альпійських складчастих си-

стемах, які є одночасно і нафтогазоносними районами. Такі вулкани є

в Азербайджані, де з ними пов’язані такі великі родовища, як Бала-

хани, Сабунчі, Рамана, Бібіейбат (рис. 1.16), Локбатан, Карадаг, в За-