ГЛАВА I.2. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ




ББК 26.325

Д 93

УДК 550.81

Дьяконов А.И. и др. Теоретические основы и методы прогноза, поисков и

Разведки месторождений нефти и газа: Учебник / А.И. Дьяконов, Б.А. Соколов,

Ю.К. Бурлин. – Ухта: УГТУ, 2002. – 327 с.: ил.

ISBN 5-88179-249-1

Наиболее важный этап в нефтеобразовании связан с началом мезокатагенеза

и отвечает главной фазе нефтеобразования (по Н.Б. Вассоевичу). Как отмечалось

ранее, на этом этапе ОВ нефтегазоматеринских пород сапропелевого или сме-

шанного типа за счет термолиза и термокатализа липидной его части начинает

генерировать значительное количество гомологов метана и низкомолекулярных

жидких УВ. Одновременно с увеличением маштабов образования УВ за счет

вторичной стадии дегидратации глинистых минералов (по Берсту) и отжатием

межслоевой воды начинается эмиграция УВ. Зарождающаяся микронефть дает

начало нормальной нефти путем миграции и образования скоплений в ловушках.

Этот этап связан с градациями катагенеза ПК3−МК3 (стадии углефикации ОВ

Б3−Ж), точнее – стадии МК1−МК3 (стадии углефикации Д−Ж). Начиная с гра-

дации катагенеза МК3, снижается образование жидких УВ и истощенное ОВ

продуцирует в основном метан с изотопически тяжелым углеродом.

Другая фациальная ветвь ОВ – гумусовая, состоящая из высококонденси-

рованных ароматических группировок высшей растительности, на всех этапах

катагенеза продуцирует метан и в меньшей мере хлороформенный битумоид с

низким содержанием углеводородов.

 

 

Рекомендуемая методика раздельной оценки количества образующихся

жидких и газообразных УВ состоит из нескольких этапов:

- реконструкции катагенетической эволюции НГБ;

- изучения типа, содержания и распределения ОВ в основных нефтегазоге-

нерирующих комплексах бассейна;

- проведения на основе этих данных с учетом соответствующих коэффици-

ентов генерации расчетов масштабов образования УВ.

 

 

Исходя из фациально-генетического типа и степени катагенеза ОВ, опре-

деляется общая потеря массы ОВ в процентах на начальную стадию катагенеза

(данные В.А. Успенского, 1975) согласно таблицы 7 .

 

Стр. 181-182

 

С помощью пересчетного коэффициента (Кп) выполняются расчеты со-

держания гумусового, смешанного и сапропелевого ОВ. Приведенная в таблице

8 величина пересчетного коэффициента принимается на основании аналитиче-

ских и экспериментальных данных о некарбонатном углероде (В.А. Успенский,

1975).

 

Таким образом, В.И. Вернадским была создана биогеохимическая основа

учения о нефти, подготовившая научную базу для биогенной осадочно-

миграционной теории стадийного нефтегазообразования. В соответствии с уче-

нием И.М. Губкина (1937 г.) в теории нефтегазообразования выделяются сле-

дующие стадии генерации и аккумуляции углеводородов и формирования ме-

сторождений, сохраняющие определяющее значение до наших дней (см. рис. 7):

– накопление исходного нефтегазоматеринского органического вещества,

фоссилизируемого в осадочных породах, и генерация нефтяных и газовых угле-

водородов в ходе его последующего термобарического преобразования;

 

 

– перемещение нефтяных и газовых углеводородов из нефтегазоматерин-

ских толщ в породы-коллекторы и последующая миграция их по пласту-

коллектору (боковая миграция) или по разрывным нарушениям и трещинам

(вертикальная миграция);

– аккумуляция нефти и газа при наличии благоприятных структурных и

литологических условий на пути их миграции и образование залежей и место-

рождений;

– перераспределение или разрушение залежей при наступлении опреде-

ленных геолого-геохимических условий.

 

 

Принципиально важным явилось выделение в процессе превращения орга-

нического вещества нефтегазоматеринских пород "Главной фазы нефтеобразо-

вания" − ГФН. Место проявления ГФН в разрезе осадочного бассейна получило

название главной зоны нефтеобразования − ГЗН, или зоны генерации жидких

углеводородов. Конкретное выражение получило также понятие об очаге гене-

рации углеводородов − наиболее погруженной части бассейна, характеризую-

щейся активной генерацией углеводородов.

Многочисленные геохимические исследования нефтегазоматеринских

(НГМ) осадочных пород по отечественным и зарубежным бассейнам позволили

определить геолого-геохимические условия и границы проявления ГФН и ГЗН

и выработать на их основе диагностические параметры. Установлено влияние

на развитие ГФН литологического состава нефтегазоматеринских пород, типа

исходного органического вещества, термобарических характеристик бассейна.

Понятия о ГФН и ГЗН широко признаны во всем мире и непременно ис-

пользуются при оценке перспектив нефтегазоносности осадочных бассейнов. В

американской литературе условия ГФН получили название "нефтяного окна".

Ниже глубинной зоны ГФН в условиях позднего литогенеза пород выделена

зона генерации углеводородных газов. Она нашла подтверждение в последую-

щих исследованиях и названа С.Г. Неручевым "Главной фазой или зоной газо-

образования" (ГФГ, ГЗГ).

 

 

Анализ фактического распределения нефтяных и газовых залежей в разре-

зе многих бассейнов подтвердил вертикальную геохимическую зональность в

образовании УВ разного фазового состава. Вертикальная геохимическая зо-

нальность в образовании нефти и газа, термобарические условия проявления

НФГ, ГФН, ГФГ, особенности развития бассейнов различных генетических ти-

пов позволили разработать современную концепцию формирования нефтяных,

газовых и газоконденсатных месторождений, включающую новые представле-

ния о механизме эмиграции и миграции УВ. Расчетным путем показана смена

механизмов эмиграции углеводородов из нефтематеринских пород в соответст-

вии со сменой термобарокаталитических и гидродинамических условий (элизи-

онный и послеэлизионный этапы, закрытые и открытые системы водообмена);

показана ведущая роль миграции жидких УВ в ГЗН в свободном состоянии в

форме микроструй и лишь незначительно − в водорастворенном состоянии. В

условиях главной зоны газообразования жидкие углеводороды эмигрируют из

нефтематеринских толщ в газорастворенном состоянии (более 77%); газ же

эмигрирует преимущественно в свободном состоянии (до 80%).

Многочисленные комплексные геохимические исследования ОВ в различ-

ных НГБ мира позволили количественно оценить нефтегазообразование на раз-

ных этапах литогенеза, дать формулу расчета удельной продуктивности пород.

Все это позволило ввести в практику научно обоснованного прогноза нефтепо-

исковых работ понятие "масштабы генерации" УВ и определить на генетиче-

ской основе масштабы нефтегазообразования, эмиграции и миграции углеводо-

родов в НГБ.

Знание законов трансформации ОВ разного исходного генетического типа

в условиях устойчивого прогибания в седиментационном бассейне дало воз-

можность разработать метод оценки выхода жидких и газообразных УВ (в % от

содержания ОВ в породе), что явилось основой для определения удельной про-

дуктивности пород. С учетом мощности НГМ пород и площади их распростра-

нения определяется объем УВ, образованных в очаге генерации к определенно-

му этапу его нефтегазогеологической эволюции. Этот метод предусматривает

использование минимальной геолого-геохимической информации с необходи-

мыми палеогеографическими реконструкциями, метода расчета "СИТ", опреде-

ление содержания Сорг в породе. Все это позволило ввести в практику понятие

"масштабы генерации" и выразить количественно масштабы нефтегазообразо-

вания, эмиграции углеводородов и нефтегазонакопления в осадочном бассейне.

 

 

Физико-химическая сущность рассматриваемой эволюционно-катагенети-

ческой модели заключается в использовании вертикальной геохимической зо-

нальности углеводородов различной фазовой характеристики и зависимостей

их состава от степени прогрева органического вещества при соответствующем

уровне катагенеза. Величина прогрева ОВ и палеотемпература нефтегазомате-

ринских пород определяется абсолютной глубиной их погружения в осадочно-

породном бассейне и величиной геотермической ступени (обычно 30-33 м на

1°С или термоградиента 3,3-3,0°С на 100 м погружения). Исследованиями под-

тверждается зависимость генерации углеводородов соответствующего фазового

состава от уровня литогенеза пород и катагенеза ОВ соответствующего типа.

Наиболее простым и достоверным показателем температуры и палеотем-

пературы в разрезе осадочной толщи является степень углефикации органиче-

ского вещества, фиксируемая величиной отражательной способности витрини-

та – одной из чаще встречающихся разновидностей углистого вещества. Витри-

нит назван И.И. Аммосовым земным "термометром". В соответствии с установ-

ленными градациями "угольной шкалы" по маркам углей выделяются: 1 – бу-

роугольная градация (марка углей "Б"), 2 – длиннопламенная (марка углей "Д"),

3 – газовая градация (марка углей "Г"), 4 – жирная (марка углей "Ж"), 5 – кок-

совая первая градация (марка углей "К 1"), 6 – коксовая вторая (марка углей

"К2"), 7 – тощеспекающаяся градация (марка углей "ТП") и др. Каждая из вы-

деленных градаций определяется соответствующим уровнем температуры (па-

леотемпературы), фиксируемым отражательной способностью витринита (R), и

степенью катагенетического преобразования ОВ в характерном диапазоне: про-

токатагенезе ПК с тремя подградациями – ПК1, ПК2, ПКз – от 20 до 50°С, R – от

6 до 7 ед.; мезокатагенез 1 (МК1) – от 50 до 100°C, R – от 7,1 до 7,8 ед.; мезока-

тагенез 2 (МК2) – от 100 до 135°С, R – от 7,9 до 8,5 ед.; мезокатагенез 3 (МК3) –

от 135 до 165°С, R – от 8,6 до 9,5 ед.; мезокатагенез 4 (МК4) – от 165 до 185°С,

R – от 9,6 до 10,0 ед.; мезокатагенез 5 (МК5) – от 185 до 205°С, R – от 10,1 до

11,0 ед.; апокатагенез 1 (АК1) – от 205 до 220°С, R – от 11,0 до 12,0 ед.; и т.д.

Указанная последовательность поинтервального роста температуры от

диагенеза-раннего эпигенеза до глубокого эпигенеза при постоянных значениях

геотермической ступени (33 м на 1°С) хорошо согласуется с глубиной погру-

жения нефтегазоматеринских отложений в осадочно-породном бассейне, харак-

теризуясь интервалами глубин, адекватным величине прогрева: в среднем до

1800 м, до 3300 м, до 4500 м, до 5000 м, до 6100 м, до 6700 м, 7200 м и т.д. Тер-

мобарическая эволюция осадочно-породного бассейна, выражающаяся в после-

довательном прохождении его разновозрастными осадками термально актив-

ных зон, создает необходимые генетические условия для образования углево-

дородов соответствующего фазового состава. Тем самым создаются необходи-

мые предпосылки для массовой генерации газа и нефти и эволюции осадочно-

породного бассейна в нефтегазоносный.

 

 

Как указывалось ранее, в качестве руководящих принимаются следующие

геолого-геохимические положения образования углеводородов и формирования

их залежей:

1. Генерация нефти и газа происходит в результате катагенетических пре-

вращений органического вещества при прогрессивном литогенезе отложений и

катагенезе ОВ по мере погружения глинистых нефтегазоматеринских пород в

осадочном бассейне с различным темпом опускания и поднятий в тектониче-

ских зонах и очагах генерации и аккумуляции углеводородов.

2. Наличие в разрезе темноцветных глин и глинистых пород, содержащих

органическое вещество сапропелевого, гумусового или смешанного типа в ко-

личестве выше кларка (более 0,01%). Темноцветность представляет характер-

ный признак нефтегазоматеринских отложений. Красные, коричневые, зеленые

и голубые цвета этих пород свидетельствуют о практическом отсутствии неф-

тегазопроизводящего потенциала. Вместе с тем, и те, и другие служат даже при

наличии небольшой песчано-алевритовой примеси надежными флюидоупора-

ми. Отмеченный показатель темноцветности пород указывает на восстанови-

тельный характер фациально-геохимической среды, благоприятный для генера-

ции углеводородов в субаквальных анаэробных условиях.

3. Степень литогенеза осадочных пород и соответствующий уровень ката-

генетического преобразования органического вещества являются определяю-

щими факторами генерации УВ: протокатагенез(ПК), мезокатагенез(МК),

апокатагенез(АК), характеризующие масштабы и активность нефтегазообра-

зования с генерацией в протокатагенезе газа, в мезокатагенезе (за исключением

поздних стадий МК4, МК5) – нефти, апокатагенезе газа. Масштабы процесса

возрастают при росте содержания ОВ в нефтегазоматеринских отложениях.

4. Присутствие в разрезе пород-коллекторов: песков, песчаников, алевритов,

алевролитов, органогенных известняков, различных трещиноватых пород, в т.ч.

вулканогенных. Характерным свойством их является способность вмещать и

фильтровать через себя значительные количества углеводородных флюидов.

5. Наличие природных резервуаров и ловушек для нефти и газа (природ-

ных "емкостей" значительного размера), которые могут вмещать промышлен-

ные количества углеводородов, сохранность которых обеспечивается флюидо-

упорами достаточной мощности (десятки – первые сотни метров).

6. Разное время формирования залежей в палеозое, мезозое и кайнозое в

различных тектонических зонах по мере образования в них соответствующих

термодинамических и термокаталитических условий, отвечающих главной фазе

нефтеобразования (при опускании материнских пород до зоны с температурой

от 50 до 165°С), обычно более длительное – в мезозое.

7. Нефтегазонакопление осуществляется на начальных этапах при домини-

рующей роли локальной внутрирезервуарной миграции, а на завершающей ста-

дии – латеральной миграции. При дальнейшем погружении пород в зоны апо-

катагенеза "истощенное" ОВ генерирует газообразные углеводороды (в основ-

ном сухой метановый газ).

 

 

ГЛАВА I.2. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ

...





Читайте также:
Своеобразие родной литературы: Толстой Л.Н. «Два товарища». Приёмы создания характеров и ситуаций...
История государства Древнего Египта: Одним из основных аспектов изучения истории государств и права этих стран является...
Тема 5. Подряд. Возмездное оказание услуг: К адвокату на консультацию явилась Минеева и пояснила, что...
Тест Тулуз-Пьерон (корректурная проба): получение информации о более общих характеристиках работоспособности, таких как...

Поиск по сайту

©2015-2022 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-10-25 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:


Мы поможем в написании ваших работ!
Обратная связь
0.031 с.