Общая площадь всего арктического шельфа превышает 26 млн км2. Площадь перспективной акватории российского сектора Арктики составляет не менее 5 млн км2. Почти все пространство Арктики расположено на блоке дорифейской континентальной коры. Согласно другой точке зрения существование дорифейской платформы отрицается. Если будет доказано существование дорифейской платформы, то к России отойдет значительная часть Северного Ледовитого океана. Таким образом, вопрос о дорифейской платформе имеет не только научную, но и экономическую значимость.

Последующие события (рифтогенез, формирование зон каледонид, мезозойский тектогенез, раскрытие океанических котловин и др.) определили формирование современной структуры этого региона. В пределах арктического шельфа выделились два крупных блока земной коры. Евразийский (Норвежско-Баренцево-Карский) блок охватывает одноименные моря, западную часть моря Лаптевых, архипелаги и острова (Шпицберген, Земля Франца-Иосифа, Северная Земля, Новая Земля и др.). Амеразийский блок включает восточную часть моря Лаптевых, Восточно-Сибирское море с Новосибирскими островами и Чукотское море с островами Врангеля и Геральда. Блоки разделены рифтовой зоной подводного хребта Гаккеля, ответвлениями этой зоны на юге, а также смежными с хребтом глубоководными котловинами. На режим и особенности нефтегазоносности выделенных в пределах этих блоков осадочных бассейнов существенное влияние оказывал рифтогенез.

В пределах арктической акватории выделяются крупные опущенные участки с повышенной мощностью отложений и поднятия, перспективные для поиска месторождений нефти и газа. На основе тектонического и литолого-стратиграфического анализов выявлены участки, которые можно рассматривать как отдельные провинции, включающие эти осадочные бассейны. Некоторые из них являются доказанными нефтегазоносными, другие рассматриваются как весьма перспективные .

Нефтегазоносные бассейны западного (евразийского) блока содержат значительные ресурсы нефти и газа, что доказано открытием уникального Штокмановского газового месторождения в Баренцевом море, нефтегазовых месторождений в Печорском море (Приразломное, Северо-Долгинское и другие), газовых в Карском море (Русановское и Ленинградское). В норвежском секторе Баренцева моря залежи углеводородов приурочены к нефтегазовому месторождению Сновит и нефтяному месторождению Голиас. По оценкам, проведенным ВНИИокеангеологией, ВНИГРИ и другими организациями, российская часть западно-арктического шельфа, включая Баренцево, Печорское и Карское моря, составляет более 75 % разведанных запасов всего российского шельфа - 8,2 млрд т усл. топлива. В пределах восточного (амеразийского) сектора российской Арктики еще не пробурено ни одной скважины и не открыто ни одного месторождения нефти и газа, но перспективы имеются, судя по наличию крупных месторождений в аналогичных толщах смежных районов Аляски. В восточной части шельфа Чукотского моря американскими компаниями пробурено несколько скважин, показавших признаки нефтеносности.

Согласно принятой в России точке зрения, основная часть акватории Северного Ледовитого океана и сопредельная территория суши Арктики расположена на дорифейской коре континентального типа. Глубина подошвы земной коры (граница Мохоровичича) изменяется от 40-42 км, уменьшаясь под зонами континентального рифтогенеза до 33-35, иногда до 25 км. Граница Конрада фиксируется на глубине 20-25 км.

В геологической истории бассейнов Арктики на удаленных участках выделяется несколько этапов рифтогенеза, часто синхронных . Синхронность проявления рифтогенеза позволяет наметить региональные геологические зоны, протягивающиеся на сотни и тысячи километров и характеризующиеся сходной геологической историей. В итоге удается составить прогноз нефтегазоносности в разобщенных, на первый взгляд, тектонических блоках.

На рисунке 5 представлена геоморфоогическая карта Северного Ледовитого океана.

Рис. 5.

В плане нефтегазоносности каждому осадочно-породному бассейну соответствует нефтегазоносный бассейн. В пределах западно-арктического шельфа выделяются Баренцевоморский, Тимано-Печорский, Южно-Карский, Западно-Сибирский, Северо-Карский, Енисей-Хатангский, Южно-Лаптевский нефтегазоносные бассейны, на территории восточного сектора российской Арктики - Восточно-Сибирский и Чукотский.

Баренцевоморский нефтегазоносный бассейн наиболее изучен, в его пределах выявлены только газовые и газоконденсатные месторождения (Штокмановское, Ледовое, Лудловское, Северо-Кильдинское и Мурманское).

В пределах акваториальной части Тимано-Печорского нефтегазоносного бассейна выявленные месторождения приурочены к зонам продолжения авлакогенов: Варандей-Адзьвинского (Варандей-море, Медынское-море, Долгинское и Приразломное) и Печоро-Колвинского (Поморское газовое). Северо-Гуляевское нефтегазовое месторождение связано с акваториальным продолжением Хорейверской впадины, а нефтяные Песчаноозерское и Ижемко-Таркское месторождения - с акваториальным продолжением Малоземельско-Колгуевской моноклинали.

В пределах Южно-Карского и севера Западно-Сибирского нефтегазоносных бассейнов выявлены уникальные и крупные месторождения на суше п-ова Ямал, а в акваториальной части открыты два уникальных месторождения газа (Русановское и Ленинградское) в Обской и Тазовской губах.

Наиболее благоприятными для формирования нефтегазоносности бассейна оказываются зоны рифтогенных прогибов и сформированные на их месте «сверхглубокие депрессии».

Преимущественно газовые месторождения связаны с инверсионными антиклинальными поднятиями. Они располагаются цепочками в пределах валов и образуют линейные зоны нефтегазонакопления. К таким перспективным зонам в пределах Баренцевоморской зоны рифтогенеза следует отнести все инверсионные структуры (Демидовско-Лудловский мегавал, Штокмановская седловина, поднятия Центральной банки и Ферсмана).

В пределах Южно-Карско-Ямальской зоны рифтогенеза наиболее перспективны на поиски нефтегазовых месторождений инверсионные валы (Нурминский, Малыгинский, Ямбургский, Гыданский, Преображенско-Зеленомысовский, Новопортовский, Уренгойский, Тазовский, Часельский, Верхне-Толькинский, Харампурский).

Интересной, с точки зрения нефтегазоносности, является область развития соляного тектогенеза в пределах Центрально-Баренцевской зоны рифтогенеза. К соляным куполам могут быть приурочены газовые скопления в подсолевом комплексе или же небольшие нефтяные скопления в надсолевом комплексе отложений.

Для формирования нефтяных скоплений наиболее благоприятными оказываются бортовые участки крупных прогибов или отдельные сводовые поднятия в пределах зон рифтогенеза, претерпевшие значительный подъем, который мог повторяться несколько раз в течение геологической истории развития бассейна. В результате мощный мезозойский разрез оказался размытым, а палеозойский разрез осадочного чехла залегает на глубине, доступной для бурения. К таким перспективным структурам на нефть можно отнести свод Федынского, а также бортовые участки Адмиралтейского вала . О возможности сохранения в палеозойских породах нефти свидетельствуют находки в них жидких битумов на крайнем севере Новой Земли, на о-ве Пионер, в западной части Енисей-Хатангского прогиба, на Северной Земле и Таймыре.

В пределах сверхглубоких депрессий максимальной продуктивностью обладают «тектонические узлы», то есть участки, которые попадают в область пересечения зон континентального рифтогенеза разной направленности, а возможно, и разного возраста. Эти «тектонические узлы» отражают пересечение зон с высокой глубинной энергией, что вызывает аномальность всех происходящих в них процессов, в том числе и нефтегазообразования и последующей миграции углеводородов. К таким участкам в пределах Баренцевоморского бассейна можно отнести область пересечения палеозойской субширотной зоны рифтогенеза и наложенной на нее субмеридиональной зоны триасового рифтогенеза, протягивающейся вдоль Новоземельской складчатой области и сформировавшей Южно-Баренцевскую и Северо-Баренцевскую впадины. В эту область попадают гигантское Штокмановское и два крупных месторождения газа (Лудловское и Ледовое).

В пределах Южно-Карско-Западно-Сибирского бассейна к таким тектоническим узлам можно отнести участки пересечения Енисей-Хатангского прогиба как с Южно-Карско-Ямальской зоной рифтогенеза, так и с рифтом моря Лаптевых. В пределах Западной Сибири к подобному тектоническому узлу приурочена большая часть газовых гигантов Ямала.

В западной части моря Лаптевых наиболее перспективны для поисковых работ на нефть и газ зона пересечения двух рифтогенных прогибов, зоны рифтогенеза моря Лаптевых и восточной части Енисей-Хатангского прогиба.

Вблизи пересечений рифтовых прогибов находится крупное Трофимовское поднятие, расположенное частично в дельте Лены, намечены и другие благоприятные структуры.

Перспективы Северо-Чукотского прогиба восточного сектора Российской Арктики оцениваются в основном, по аналогии с Аляской, на основании предполагаемой близости характера разрезов. В северной части Аляски известно около 40 месторождений, из которых разрабатывается около 10. Крупнейшим месторождением в бассейне арктического склона является месторождение Прадхо-Бей, приуроченное к поднятию размером 21?52 км2. Начальные промышленные запасы этого месторождения составляли 1,78 млрд т нефти и 735 млрд м3 газа. Основная залежь находится в пермотриасовых отложениях, песчаниках триаса и нижних горизонтах юры (формация Ивишак группы Садлерочит и вышележащие формации Шублик и Саг-Ривер). Вокруг Прадхо-Бей расположена целая группа более мелких месторождений-сателлитов. Западнее находится месторождение Купарук-Ривер, запасы нефти в песчаниках неокома оцениваются в 200 млн т. В скважинах, пробуренных на шельфе Чукотского моря, известны многочисленные нефте- и газопроявления из известняков формации Лисберн в скв. Попкорн и Даймон; из формации Ивишак триасового возраста в скв. Клондайк получены притоки нефти. Многочисленные нефтепроявления отмечены выше мелового несогласия в породах свит Пебл Шейл, Торок и Нанушук.

В разрезе Чукотского моря выделяются благоприятные структуры, в том числе крупные линейные поднятия, с которыми могут быть связаны зоны нефтегазонакопления. Широко развиты зоны выклинивания и стратиграфического срезания . В пределах Северо-Чукотского прогиба есть благоприятные для нефтегазонакопления структурные формы многих типов (складки, зоны литологического выклинивания, стратиграфического срезания, возможно, диапировые складки), которые являются объектами поиска нефти и газа. Этот прогиб можно рассматривать как нефтегазоносный бассейн, представляющий в восточном секторе российской Арктики наибольший интерес . Перспективы нефтегазоносности следует связывать с надвигами Врангелевско-Геральдской зоны поднятий, где на доступной глубине могут быть вскрыты отложения триаса и верхнего палеозоя. Глинистые породы альба (формация Торок на Аляске) служат эффективным флюидоупором.

Перспективы Северо-Чукотского, Восточно-Сибирского прогибов, котловины Подводников и, возможно, Амундсена и других сверхглубоких впадин Восточной Арктики связаны, прежде всего, с верхнемеловыми и кайнозойскими отложениями. Их мощность превышает 10 км. Помимо центральных частей прогибов перспективами обладают также и их бортовые зоны, такие как склоны поднятий Де-Лонга и Северо-Чукотского. Кроме того, высокие перспективы имеют и инверсионные поднятия палеозойских прогибов там, где они доступны для бурения (Врангелевско-Геральдская зона поднятий).

Приведенный выше обзор показывает, что в центральных, наиболее опущенных частях осадочных бассейнов Арктики сосредоточены главные потенциальные ресурсы газа и нефти. Преимущественно газоносны наиболее опущенные части бассейнов из-за вытеснения нефтяных флюидов газовыми в бортовые зоны прогибов. Нефтеносность связана с мезо-кайнозойским комплексом северо-восточного шельфа, а также с относительно приподнятыми блоками, не испытавшими погружения на глубину 5-6 км западного сектора Арктики. Эти закономерности в пределах отдельных структур различной природы могут быть выявлены только при региональном, широком подходе к изучению Арктики и рассмотрении ее как единого целого на протяжении длительной истории геологического развития

Владимир Хомутко

Время на чтение: 4 минуты

А А

Российские и зарубежные месторождения нефти

Ни для кого не является секретом, что нефть, наряду с природным газом – это основной энергоресурс современного мира. Купить нефть стремятся все страны, не имеющие собственных запасов, так как нефтепродукты, изготавливаемые из этого полезного ископаемого, широко используются во всех отраслях мировой экономики в качестве моторного и котельного топлива, сырья для предприятий нефтехимии и так далее. Поэтому нефть еще часто называют «черным золотом».

Добывается черное золото из специальных нефтеносных пластов естественного происхождения, называемых коллекторами. Скопление коллекторов со значительными запасами сырье называется нефтяным ли газовым месторождением.

Такие месторождения разбросаны по всему миру.

Нефть вместе с природным газом нередко залегают в одном коллекторе, и поэтому во многих случаях добываются они из одной и той же горной выработки, которая называется скважина. Основные запасы черного золота могут располагаться на глубинах от одного до трех километров от земной поверхности, но достаточно часто нефть находят как у самой поверхности земли, так на больших глубинах (больше шести километров). Как мы уже упоминали ранее, крупнейшие нефтяные месторождения рассредоточены по разным частям света, и карта их весьма обширна.

Самые крупные по своим запасам залежи этого ценного энергоресурса сосредоточены в Персидском заливе (Саудовская Аравия, Кувейт), а также в США, Иране и России.

Стоимость разработки месторождений нефти и газа довольно высока, и далеко не всем обладающим запасами этих углеводородов странам по карману самостоятельно проводить их добычу. Иногда по этой причине месторождения продают иностранным компаниям за достаточно невысокую цену.

Скажем сразу – далеко не все нефтеносные коллекторы могут называться месторождениями. Например, если объемы запасов полезных ископаемых невелики, то тратиться на разработку таких коллекторов невыгодно с экономической точки зрения. Поэтому нефтяным месторождением называется совокупность нефтеносных площадей, которые расположены недалеко друг от друга на определенной территории. Площадь месторождения может варьироваться от нескольких десятков до нескольких сотен квадратных километров.

По объемам своих природных ресурсов все месторождения условно делятся на пять категорий:

• мелкие, чьи объемы менее десяти миллионов тонн добываемой нефти;
• средние: количество запасов от десяти до ста миллионов тонн (например, такие месторождения, как Верхне-Тарское, Кукмоль и так далее);
• крупные – запасы находятся в диапазоне от ста миллионов до одного миллиарда тонн (Правдинское, Каламкас и прочие);
• крупнейшие (по-другому – гигантские) – от одного до пяти миллиардов тонн черного золота (Ромашкинское, Самотлорское и другие);
• уникальные (супергигантские) – больше пяти миллиардов тонн (к таким месторождениям относятся Аль-Гавар, Большой Курган, Эр-Румайла).

Стоит сказать, что не все обнаруженные нефтяные залежи можно отнести к той или другой категории месторождений. Например, некоторые разведанные коллекторы содержат в себе не больше ста тонн углеводородного сырья, и разрабатывать их экономически нецелесообразно.

Российские нефтяные месторождения

На данный момент на территории нашей страны разведано больше двадцати мест, где ведется активная добыча черного золота.

Стоит сказать, что год от года число найденных месторождений возрастает, но из-за нынешних крайне низких нефтяных котировок поиск и разведка новых залежей экономически невыгодна. Каждое новое месторождение нефти требует колоссальных капитальных вложений на свою разработку, а таких денег у нефтяных компаний в настоящее время нет. В особенности это касается месторождений малой и средней категории.

Большая часть действующих российских нефтяных промыслов сосредоточена в Западной Сибири и севернее, вплоть до арктического шельфа.

Разработка ведется в сложных климатических условиях, однако объемы запасов этих месторождений делают затраты на неё оправданными. Однако, нефть мало добыть, её еще нужно переработать в готовые к применению нефтепродукты. Это также является проблемой, поскольку многие новые месторождения открыты в таких местах, где нет соответствующей перерабатывающей инфраструктуры, и доставка сырья с этих промыслов до действующих НПЗ требует колоссальных материальных затрат.

Основные месторождения нефти России – это Самотлор, Ромашкинское, Правдинское и так далее, находящиеся в Западной Сибири, где достаточно давно, и запасы крупнейшего в РФ Самотлорского месторождения уже изрядно истощены.

Отдельно хочется сказать об Уренгойском газонефтяном месторождении. В мировом рейтинге ему отводится почетное второе место. Запасы природного газа этого промысла оцениваются почти в десять триллионов кубометров. а нефтяного сырья – примерно на 15-ть процентов меньше. Расположены эти залежи в Тюменской области и в ЯНАО (Ямало-Немецкий автономный округ).

Своим названием это месторождение обязано небольшому поселению Уренгой, расположенному поблизости от этой территории. Открыли эти залежи в 1966-ом году, и поселение сразу превратилось в небольшой городок, а затем на этом месте вырос город с тем же названием Уренгой. Первую продукцию скважины здесь начали давать в 1978-ом году и работают они до сих пор.

Стоит упомянуть и о Находкинском газовом месторождении.

Запасы его скромнее уренгойских («всего» 275 миллиардов кубометров природного газа), однако нефти на этой территории достаточно большое количество. Хотя открыто это месторождение было еще в 1976-ом году, промышленная разработка началась гораздо позже, и первую продукцию здесь получили только в 2004-ом.

Другие залежи российской нефти

Туймазинское нефтяное месторождение было открыто еще в 1937-ом году, когда началось освоение Волго-Уральской нефтеносной провинции. Свое название оно получило от башкирского города Туймазы, расположенного неподалеку. Этот промысел отличает относительно неглубокое залегание продуктивных пластов (от одного до двух километров от земной поверхности).

До сих пор эта нефтеносная территория по своим разведанным запасам находится в числе пяти крупнейших российских нефтеносных промыслов. Промышленная добыча здесь началась во время Великой Отечественной войны, в 1944-ом году, и весьма успешно продолжается до настоящего времени. Площадь территории Туймазинских нефтепромыслов достаточно велика – 800 квадратных километров.

Применение передовых для того времени технологий нефтедобычи привело к тому, что основные запасы углеводородного сырья были извлечены здесь в течение двух десятков лет, поскольку применение таких передовых методик добычи позволяло поднимать из продуктивных пластов девонского геологического периода на 45-50 процентов больше нефтяного сырья, чем с применением классических методик того времени. Однако со временем выяснилось, что запасов черного золота на этой территории гораздо больше, чем предполагалось вначале, и новые современные добывающие технологии позволили продолжать эффективную разработки здесь до настоящего времени.

Также достойны упоминания такие российские месторождения, как Ванкорское и Ковыктинское.

Ковыктинское расположено в Иркутской области Российской Федерации, на высокогорном плато в окружении нетронутой человеком густой тайги. Интересно, что изначально здесь были открыты залежи природного газа и газовых конденсатов, добычу которых и наладили в первую очередь. Однако со временем были обнаружены и нефтеносные слои, запасы которых оказались весьма богатыми.

Ванкорские углеводородные промыслы сосредоточены в северных районах Красноярского края. Этот район также не является чисто нефтяным, поскольку тут добывают и значительные объемы природного газа, называемого еще «голубым топливом».

По оценкам специалистов, нефтяные запасы этой территории насчитывают около двухсот шестидесяти миллионов тонн, а газовые находятся в пределах девяноста миллиардов кубометров. Здесь работают 250 добывающих скважин, а полученная продукция транспортируется по Восточному магистральному трубопроводу.

Ковыктинское месторождение

Зарубежные нефтяные провинции

Разумеется, не только Россия располагает запасами углеводородов в большом объеме. Много месторождений, находящихся в других странах, имеют громадные запасы этого ценного ресурса.

Мировым лидером по мировой нефтедобыче является Саудовская Аравия, находящаяся на берегу Персидского залива.

Запасы одного только месторождения Гавар оцениваются в 75-85 миллиардов баррелей черного золота. Разведанные залежи такого государства, как Кувейт, оцениваются от 66-ти до 73-х миллиардов баррелей. Иран обладает значительными резервами черного золота (по мнению некоторых специалистов, до ста миллиардов баррелей).

Западная канадская провинция Альберта является крупнейшей нефтеносной провинцией. Помимо того, что там добывают около 95-ти процентов канадского черного золота, так еще там есть большие природные запасы газа. Много нефти в США, Венесуэле, Мексике и в Нигерии.

Проявления и промышленные залежи нефти и газа известны в породах фундаментов и базальных горизонтов осадочных бассейнов США, Венесуэлы, Ливии, Марокко, Египта, Австрии, Югославии, Венгрии, стран СНГ, Китая и в недрах других государств.

Фундаменты тектонотипов платформенных областей, краевых и подвижных систем характеризуются разными по составу и возрасту комплексами пород. Углеводородные скпления выявлены в гнейсах, сланцах, кварцитах и прочих метаморфитах, вулканогенных образованиях и, конечно, в гранитоидах и корах их выветривания. Подсчитано, что к последним приурочено около 40% от числа залежей, открытых в породах фундаментов , а если учесть их объем, то с гранитоидами связано более 3/4 запасов углеводородов в фундаментах нефтегазогеологических объектов .

Когда рассматриваются вопросы нефтегазоносности пород фундамента, сопутствующих им кор выветривания и базальных горизонтов чехла, обычно основное внимание сосредотачивается на роли зон разломов в формировании коллекторов и залежей УВ . Приводятся примеры разных по строению месторождений нефти и газа, нефте- и битумопроявлений, выходов горючих газов так или иначе приуроченных к системам глубинных нарушений, закономерно делящих земную кору на разновеликие блоки. В современной геологической структуре планеты часть таких блоков лишена осадочного покрова и на дневной поверхности выступает в виде щитов и массивов, сложенных комплексами кристаллических пород, другая часть блоков перекрыта осадками разного состава, толщина которых изменяется в зависимости от условий их развития и гипсометрического положения, и на дневной поверхности проявляется в виде тектонических элементов различного масштаба и морфологии .

Активные гидротермальные и дегазационные процессы протекают в зонах разломов не только континентов, но и в рифтовых системах срединно-океанических хребтов, чаще всего лишенных осадочного слоя.

Таким образом, зоны глубинных разломов, особенно обновленные современными движениями, - “кровеносная система”, по которой происходит флюидо- и теплообмен в земной коре, способствующий генерации УВ и их последующему онтогенезу. С разломами во многом связаны процессы формирования зон нефтегазонакопления, резервуаров и залежей нефти и газа, а также пространственное размещение последних.

И.М. Шахновский, рассматривая условия нефтегазоносности пород фундамента, отмечает, что в блоках фундамента, перекрытых отложениями чехла, нефтегазоносность чаще всего приурочена к коре выветривания, мощность которой достигает 50-80 м, но обычно не превышает 10-15 м . Для образующихся здесь вторичных коллекторов характерны сложные причудливые очертания и резкая изменчивость свойств в пространстве. Для резервуаров, формирующихся в зонах разломов, характерна линейная форма. Соответственно коллекторы в корах выветривания подразделяются на площадные, линейные и смешанного типа. Автор приводит характеристики месторождений с залежами нефти и газа в различных по составу, мощности и глубине залегания корах выветривания молодых и древних фундаментов. Это месторождения, открытые в Центральном Техасе США (Орф и др.), Венесуэле (Ла-Пас, Мара), Алжире (Хасси-Мессауд), Казахстане (Оймаши) и другие.

К.Е. Веселов и И.Н. Михайлов приводят статистические данные о месторождениях нефти и газа, открытых в породах фундамента в Австралии, на островах Тихого океана, в Азии, Африке, Европе, Америке . Обычно наблюдается плановое соответствие нефтегазоносных площадей в фундаменте и в осадочном чехле; редко скопления УВ обнаруживаются только в фундаменте. Акцентируется внимание на теоретических аспектах поисков залежей нефти и газа на больших глубинах в породах фундамента (в фундаменте существуют развитые, постоянно обновляемые, горизонтальные и вертикальные системы трещин, которые в пределах платформ отражают их сложную многопорядковую разломно-трещинно-блоковую структуру). Образование последней объясняется с позиций тектоники глобального рифтогенеза. В этой концепции гармонично сочетаются фиксистские и мобилистские представления о тектогенезе, позволяющие обоснованно рассмотреть развитие земной коры и образование ее трещинно-блоковой делимости. Особое внимание уделяется трещинообразованию. В зависимости от масштабов его проявления системы трещин могут соединять не только разные горизонты осадочного чехла, но и проникать глубоко в породы фундамента, способствовать миграции флюидов и формированию залежей УВ в геологической среде, традиционно считавшейся неперспективной. Трещинно-блоковое строение коры приводит к тому, что в зависимости от местоположения одни и те же породы могут быть как монолитно-непроницаемыми, так и хорошими вторичными коллекторами, пористость которых определяется трещиноватостью и действием разных физико-химических процессов. Известные в породах фундамента месторождения нефти и газа - не случайность (хотя в подавляющем большинстве своем открыты они случайно!), а проявление определенной закономерности, позволяющей предполагать на больших глубинах огромные скопления УВ. Основными объектами поисков должны стать трещинно-разломно-блоковые структуры континентальной коры, которые должны иметь большие вертикальные и ограниченные горизонтальные размеры. Трещинообразование в твердых породах и на больших глубинах - широко распространенный геологический процесс, способствующий нефтегазонакоплению .

В.Л. Шустер приводит сведения (состав пород, запасы и дебит скважин, толщина нефтенасыщенной части разреза, коллекторские свойства) о некоторых нефтяных и газовых месторождениях, открытых в кристаллических породах на территории Ливии, Египта, Индии, Бразилии, Венесуэлы, США и Казахстана. Месторождения, как правило, многопластовые, залежи частично или полностью литологически и (или) тектонически экранированы, располагаются в нормально осадочных породах и в трещиноватых гнейсах, гранитах, гранодиоритах, гранофирах, порфиритах фундаментов разного возраста. Комплексы пород фундаментов Западно-Сибирской плиты, Сибирской платформы, на территории арктических и северо-восточных морей, Дальнего Востока могут быть новыми перспективными объектами поисков залежей нефти и газа.

Формирование скоплений УВ в пределах фундамента обязано взаимодействию двух встречных потоков: глубинных паров, газов и тепла, стремящихся снизу из недр земли и охлажденного органического минерального вещества, опускающегося сверху в недра. Миграции флюидов и возникновению термобарических условий для образования УВ способствуют зоны проницаемости, приуроченные к глубинным разломам. Разломы также контролируют образование разных структур и связанных с ними ловушек, преобразование плотных гранитоидов в трещиноватые, распространение коллекторов и покрышек. Эти требования отвечают условиям нефтегазонакопления как в кристаллических породах фундамента, так и в отложениях чехла. Генезис УВ для промышленного использования нефти и газа существенного значения не имеет .

Нефтяные месторождения, связанные с коллекторами в гранитоидах, известны в России, Казахстане, Ливии, Китае, Индии, США, Канаде. Подавляющее большинство их приурочено к зонам выветривания небольшой мощности.

На этом “фоне” показательны строение и условия нефтеносности месторождения Белый Тигр, расположенного в Меконгской (Кыулонгской) впадине на шельфе Южного Вьетнама . На месторождении изначально продуктивным считался кайнозойский осадочный чехол, в котором нефтеносными являются песчаники нижнего олигоцена и нижнего миоцена, пока в 1988 г. в “свежих” мезозойских гранитоидах фундамента не была открыта уникальная нефтяная залежь. Здесь сосредоточено до 70% начальных геологических запасов категорий С 1 +С 2 . Исключителен объем нефтенасыщенных гранитоидов - высота залежи свыше 1300 м и высоки значения фильтрационных свойств пород, что позволяет получать из них более 90% общей добычи нефти. И это при том, что скважинами, пробуренными на глубины свыше 5000 м, ВНК (в общепринятом толковании) так и не установлен!

Структура месторождения Белый Тигр представляет собой горстообразное поднятие, разновеликие блоки которого образовались в период активизации палеогеновых движений вдоль конседиментационных сбросов северо-восточного простирания. Амплитуда их по поверхности фундамента 1500-1600 м и более, в чехле она понижается и в отложениях верхнего олигоцена уже не превышает 400-500 м; смещения по другим сбросам редко достигают 150-200 м. По кровле фундамента поднятие четко делится на три основных части блока, представленных Южным, Центральным (наиболее приподнятым) и Северным сводами, которым, в свою очередь, свойственна более дробная делимость. Размерность поднятия: длина - несколько десятков километров, ширина и высота - более 1.5 км, отметка замка - 4650 м (рис. 51) .

Рис. 51. Расположение основных месторождений шельфа Южного Вьетнама и

структурно-тектоническая схема поверхности фундамента месторождения Белый Тигр

1 - границы тектонических структур; 2 - месторождения; 3 - основные разломы; 4 – изогипсы поверхно­сти фундамента, км; 5 - скважины. Месторождения: БТ - Белый Тигр, ДХ - Дайхунг, ДР - Дракон, ТД - Тамдао.

Мощность кайнозойского чехла изменяется от 3000 м на поднятых блоках и до 8000 м в пределах опущенных блоков. Фундамент сложен гранитами, гранодиоритами, кварцевыми диоритами; коэффициенты монопородности блоков - 0.73; 0.57 и 0.8. Характерны дайки и лавовые покровы (диабазы, базальты и т.п.) над фундаментом.

Емкостные и фильтрационные свойства обусловлены вторичной пустотностью трещинного, каверно-трещинного и блокового типов; на приточность флюида наиболее сильно влияет трещиноватость пород.

Нефтяная залежь “разбита” по блокам фундамента на разных гипсометрических уровнях и экранируется верхне- и нижнеолигоценовыми глинисто-аргиллитовыми породами мощностью от 5-20 до 40-60 м, на участках, где покрышка маломощна, притоки нефти обычно невелики или отсутствуют. Здесь, возможно, происходит переток УВ из пород фундамента в отложения нижнего олигоцена. Максимальная глубина доказанного нефтенасыщения - 4350 м, предполагаемого - 4650 м .

Нефтеносность пород фундамента установлена и на других структурах Меконгской впадины - блоки Дракон, Тамдао, Баден, Биви, крупные запасы прогнозируются на месторождении Дайхунг в Южно-Коншонской впадине.

О.А. Шнип , рассмотрев условия нефтегазоносности фундаментов, предлагает геологические критерии оценки перспектив пород фундамента на нефть и газ:

1. Гранитоиды – наиболее вероятная группа пород фундамента, способная аккумулировать и сохранять промышленные скопления углеводородов.

2. Пути миграции флюидов связаны с трещиновато-разломными зонами и с другими системами пустотного пространства, которые могут возникать в фундаменте.

3. Коллекторы в фундаменте образуются под влиянием разрывной тектоники и гипергенных воздействий, которые способствуют образованию пустотного пространства в любых породах.

4. Покрышками залежей нефти и газа в фундаменте служат горизонты непроницаемых пород осадочного чехла. Изолирующими комплексами могут быть и непроницаемые породы фундамента.

5. Приуроченность промышленных скоплений нефти и газа к фундаментам осадочных бассейнов.

6. Размещение скоплений углеводородов в выступах фундамента, возвышающихся над его кровлей на десяти, сотни и более метров.

7. Углеводородные включения в минералах гранитоидов.

8. Глубины залегания пород фундамента от 3.5 до 4.3 км.

9. Наличие зон нефтегазообразования на доступном для миграции УВ расстояния.

В.Л. Шустер, Ю.Г. Такаев , охарактеризовав строение месторождений нефти и газа в кристаллических образованиях Америки, Африки, Европы, Австралии, Азии, Китая, Индонезии и Вьетнама, также останавливаются на проблеме критериев оценки нефтегазоносности. Ссылаясь на известных авторов, давно занимающихся вопросами нефтегазоносности пород фундаментов и древних толщ. (Е.Р. Алиева и др., 1987; Е.В. Кучерук, 1991; Б.П. Кабышев, 1991; Р. Шерифф, 1980, 1987; и др.), они указывают следующие показатели нефтегазоносности фундаментов:

Залегание скоплений углеводородов в фундаментах ниже региональных поверхностей несогласия;

Резкая расчлененность рельефа фундамента;

Глубина залегания или нахождения скоплений УВ в фундаменте не может превышать глубины подошвы осадочного слоя в депрессиях бассейнов;

Структурный фактор (наиболее перспективны валы и выступы фундамента), в т.ч. наличие зон разломов;

Гидрогеологические условия сохранности скоплений нефти и газа;

Наличие пустотности в кристаллических породах.

Анализ предложенных критериев и показателей оценки нефтегазоносности пород фундаментов разных тектонотипов показывает, что большая часть их принципиально не отличается от признаков и условий нефтегазоносности и набора тектонических, литологических, гидрогеологических и геохимических показателей и критериев нефтегазонакопления и сохранности залежей углеводородов, обычно применяемых для оценки перспектив осадочных басейнов на нефть и газ. И в фундаменте, и в чехле в конечном счете главное – коллектор и покрышка! В формировании ловушек углеводородов важнейшую роль играют разломно-блоковые структуры, которые обусловили эрозионно-тектонический рельеф и региональные поверхности несогласия. И, кроме того, разломно-блоковые (межблоковые!) системы безусловно контролируют размещение в земной коре львиной доли месторождений нефти и газа.

Тектонический фактор в совокупности процессов, определяющих геологическую среду и ее нефтегазоносность, является ведущим. Именно тектогенез обусловливает развитие различных по масштабу, строению и возрасту осадочных нефтегазоносных бассейнов и их зональное распределение в земной коре . Его роль проявляется на всех уровнях прогноза и поиска месторождений нефти и газа. При этом тектонический режим, формируя (слоисто-) блоковую структуру бассейна, контролирует образование и размещение УВ в разрезе и по площади территории. Интенсивность и направленность структуроформирующих движений прямо или опосредованно воздействуют на обстановку и масштабы осадконакопления, степень изменения пород, тип и характер преобразования ОВ, области питания и разгрузки пластовых вод, изменение во времени геотермического градиента, региональные направления перетока флюидов и на другие процессы, сопровождающие или определяющие нефтегазоносность.

Установлен факт блокового контроля над формированием и размещением многих полезных ископаемых. Вполне очевидно, что глубинные нарушения, составляющие основу межблоковых (граничных) систем, представляют собой зоны подвижного сочленения разделяемых ими блоков и обусловливают определенную их автономность и специфику нефтегазоносности.

Как правило, блоковые и межблоковые системы более контрастно проявляются в структуре фундамента и нижней части осадочного чехла, чем в его верхней. На дневной поверхности они часто отражены складчатыми (пликативными) структурными формами (валы, прогибы и т.п.), нередко контролируемыми конседиментационными разломами.

В этом смысле показательно, например, строение восточной части Русской платформы, где на территории Башкортостана выделены регионально протяженные конседиментационные грабенообразные прогибы, контролирующие линейно выраженные зоны нефтегазонакопления (Е.В.Лозин, 1994) (рис. 52) .

Рис. 52. Карта изопахит кыновско-пашийской толщи осадков

1 - изопахиты, м; 2 - западная граница складчатого Урала; 3,4- границы выклинивания: пашийских (3) и кыновских (4) отложений; 5,6- зоны дизъюнктивов (ГП): установленных, предполагаемых; 7 - администра­тивная граница

Прослеживается геохронологическую последовательность и связь механизма образования грабенообразных прогибов с древней рифтовой структурой рифея-венда и указываются структурные предпосылки формирования возможных зон нефтегазонакопления, обусловленные блоковыми движениями. Эти предпосылки вполне могут быть применимы и к другим платформам, где предполагается нефтегазоносность древних толщ (рис. 53) .

Рис. 53, Структурно-тектоническая схема эйфельско-раннефранского подэтажа

Проблема нефтегазоносности древних толщ Восточно-Европейской (Русской) платформы связывается со структурно-тектоническими условиями, стратиграфией венд-кембрийского комплекса пород, более изученного, чем рифейские отложения, признаками нефтегазоносности (притоки докембрийских нефтей, полученные в скважинах Даниловской площади в центральной части Московской синеклизы, на территории Удмуртии, Башкортостана, Кировской и Пермской областей - площади Очер, Сива, Соколовская и др.), нефтематеринскими породами (нефтематеринский потенциал и время его реализации; черные аргиллиты - “вендский доманик” и темноцветные глины, обогащенные битумоидами, Московской синеклизы), коллекторами и покрышками (соответственно песчаные и глинистые пачки венд-кембрийского комплекса в Московской и Мезенской синеклизах; наиболее регионально выдержанная покрышка - глинистые отложения редкинской (усть-пинежской) свиты), ловушками (структурная и литологическая дифференциация древних толщ предполагает формирование ловушек разных типов). Тектонотипом ловушек, связанных с блоковым строением Камско-Бельского, Среднерусского, Московского и других авлакогенов, могут быть ловушки Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления в рифейских и вендских отложениях Сибирской платформы . Анализ предпосылок нефтегазоносности древних толщ Восточно-Европейской (Русской) платформы указывает на наличие всех критериев вероятной продуктивности, присущих нефтегазоносным бассейнам; важно лишь найти зоны их благоприятного сочетания .

Тимано-Печорская НГП характеризуется в плане чередованием дислоцированных мобильных зон и относительно просто построенных стабильных областей. Структуры осадочного чехла повторяют вверх по разрезу в сглаженной форме основные черты строения фундамента, расчлененного глубинными разломами на блоки. Различные конфигурация, размеры и ориентировка поднятых и сопряженных с ними опущенных блоков обусловили глыбово-блоковое строение в стабильных областях и линейно-блоковое в мобильных зонах. Стабильные геоблоки в большей степени нефтеносные, мобильные - газоносные (рис.54)].

Рис.54. Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция .

1-4 - границы структур: 1 - крупнейших, 2 - крупных, 3 - средних, 4 - крупные структуры.

А - Тиманская гряда: I - Восточно-Тиманский мегавал, II - Цилемско-Четласский мегавал, III - Канино-Северо-Тиманский мегавал. Б - Печорская синеклиза: IV - Омра-Лузская седловина, V - Ижемская впадина, VI - Нерицкая монокли­наль, VII - Малоземельско-Колгуевская моноклиналь, VIII - Печоро-Кожвинский мегавал, IX - Денисовский прогиб, X - Колвинский мегавал, XII - Лодминская седловина, XIII - Варандей-Адзьвинская структурная зона. В - Предуральский краевой прогиб: XIV - Полюдовское поднятие, XV - Верхнепечорская впадина, XVI - Средне-Печорское поднятие, XVII - Большесынинская впадина, XVIII - поднятие Чернышева, XIX - Косью-Роговская впадина, XX - поднятие Чернова, XXI - Коротаихинская впадина, XXII - Пайхойское поднятие. Г - Уральский кряж.

Несомненно тектоническая активность блоков влияет на их нефтегазоносность. И это, конечно, обусловлено двумя главными видами показателей, группы признаков которых характеризуют как структуру собственно блоков, так и перекрывающих их отложений чехла, в которых находятся нефтегазоносные объекты - НГК разной масштабности.

К тектонически активным - мобильным блокам приурочено более половины (56%) выявленных месторождений и залежей (65%) . С ними связана значительная часть крупных и крупнейших по геологическим запасам месторождений. Большая часть потенциальных ресурсов УВ: нефти до 70%, газа около 90% - сосредоточена в пределах мобильных геоблоков, где концентрация в среднем в 3-3.5 раза выше, чем в стабильных.

Мобильные мегаблоки характеризуются набором общих черт нефтегазоносности, хотя при детальном сравнении их между собой отмечаются определенные отклонения. Показательным в качестве примера является Предуральский мегаблок, отличающийся аномальным строением земной коры. В осадочном чехле, перекрывающим мегаблок, концентрируется более половины прогнозных ресурсов газа НГП. Эта величина может быть обусловлена сравнительной молодостью высокоинтенсивных ловушек и приуроченных к ним залежей, что в свою очередь объясняется своеобразным геодинамическим режимом мегаблока в заключительные стадии развития Тимано-Печорского бассейна .

В Тимано-Печорском бассейны границы ОНГО в стратиграфическом диапазоне нижнего силура - нижней перми и (или) резкой смены их продуктивности в целом также совпадают с границами крупных долгоживущих блоков земной коры. При этом наибольшая продуктивность характеризует блоки, испытавшие в геологической истории длительное устойчивое погружение - вне зависимости от их последующей инверсии - Предуральский прогиб, Печоро-Колвинский авлакоген, Варандей-Адзъвинская зона (в последней продуктивность ОНГО несколько меньше в следствие менее последовательного, менее устойчивого погружения, иногда сменявшегося подъемом). Размещение ЗНГН в бассейне также в основном подчиняется двум направлениям, ограничивающим основные блоки: субтиманскому и субуральскому; при этом ЗНГН, как правило, отвечают либо самым крупным линейным блокам, после длительного погружения претерпевшим частичную инверсию (Колвинский мегавал, Лайский вал и другие), либо границам крупных линейных блоков (Шапкино-Юряхский вал, вал Сорокина и другие).

В результате анализа распределения прогнозных ресурсов нефти и газа установлены корреляционные зависимости между строением блоков консолидированной земной коры и структурой перекрывающих их образований осадочного чехла. При прогнозе нефтегазоносности на региональном, зональном и, частично, на локальном уровнях должно учитываться не только строение собственно осадочного тела, слагающего НГБ и его отдельные части, но и всей толщи земной коры и происходящих в ней процессов, в той или иной степени влияющих на характер нефтегазоносности осадочной оболочки и стадий онтогенеза УВ, происходящих в ней .

В Прикаспийской впадине на всех этапах ее развития прослеживаются дискретные дифференцированные движения блоков фундамента, отраженные в осадочном чехле. Унаследованность древнего структурного плана доказана бурением на таких поднятиях как Тенгиз и Карачаганак, приуроченных к приподнятым блокам фундамента. К пограничным зонам блоков впадины могут быть приурочены разнотипные тектонически экранированные ловушки, а также надразломные и приразломные локальные поднятия .

Обобщение материалов, накопленных украинскими геологами в результате поисков нефти и газа в Днепрово-Донецкой впадине, Причерноморье, Крыму, Волыно-Подолии и других районах Украины, позволило им охарактеризовать роль разломной тектоники в формировании нефтегазоносных провинций (НГП) и областей (НГО), размещении зон нефтегазонакопления и месторождений УВ . Влияние блоковой составляющей структуры бассейна отражено в его нефтегазогеологическом районировании (рис. 56).

Интерес к нефтегазоносности кристаллического фундамента, а, соответственно и к блоковому его строению значительно возрос в связи с обнаружением «… сначала на площади Ахтырского нефтепромыслового района в Сумской области (скв. Хухринская – 1), а затем на участке Юльевской зоны в Харбковской оюласти в нескольких скважинах были обнаружены промышленные скопления нефти и газа, сосредоточенные непосредственно в верхних частях кристаллического фундамента на глубине более 250 м от его поверхности» . Примечателен вывод об участках Днепрово-Донецкой впадины, наиболее благоприятных для концентрации нефти и газа, тяготеющих к зонам долго живущих региональных разломов в основном северо-западного (305 0 -315 0) и северо-восточного (35 0 -45 0) направлений и к узлам их пересечений .

Рис. 55. Схема нефтегеологического районирования северного борта ДДА по осадочному чехлу и верхней трещиноватой зоне пород фундамента (по И.И. Чебаненко, В.Г.Демьянчуку,В.В. Кроту и др. (по данным с упрощениями автора)).

1 - граница Днепровско-Донецкой газонефтеносной области по осадочному чехлу (по изогипсе - 1 км по поверхности фундамента); 2 - северное краевое нарушение; 3 - тектонические нарушения (а - основные в по­родах фундамента, 6 - второстепенные); месторождения: 4 - нефтяные, 5 - нефтегазовые, 6 - газовые, 7 - пара­метрическая Сотниковская скв. 499.

Анализ данных ГСЗ по Западно-Сибирской плите и степени консолидации земной коры в ее пределах позволяет выделить блоки, разграниченные глубинными разломами, выявить их связь с верхней мантией, рассмотреть строение осадочного чехла и распределение месторождений нефти и газа в зависимости от типа блока. Большинство месторождений приурочено к блокам, которым соответствуют останцы древних складчатых комплексов, минимальное количество месторождений расположено в пределах блоков, соответствующих положению грабен-рифтов и зонам глубокой тектонической переработки . Наиболее отчетливо блоковое строение выражено в домезозойском основании плиты. Типичным примером блоковой структуры является Малоичский палеозойский выступ, расположенный в Нюрольской впадине . Он состоит из различных по величине блоков, разделенных разломами. Скважины, давшие притоки и фонтаны нефти, расположены в разных блоках, в основном наиболее приподнятых. Скважины, пробуренные непосредственно в зонах разломов, притоков обычно не дают. Рассматривая другие подобные примеры, можно сделать вывод - “... разломы не только способствуют проникновению УВ в породы-коллекторы, но и могут быть причиной расформирования залежей при последующих тектонических подвижках” . Обобщение материалов по Западной Сибири в целом показало, что для формирования скоплений УВ в осадочных отложениях земной коры имеют значение преимущественно длительно развивавшиеся “открытые” глубинные разломы. “Залеченные” разломы, заполненные минеральным веществом, не могли быть путями вертикального перемещения УВ.

Блоковая делимость литосферы – главный контролирующий фактор размещения полезных ископаемых в земной коре. Вполне вероятно и то, что блоковая делимость литосферы определяет генетические условия образования и формирования минеральных и энергетических полезных ископаемых .

17. Нетрадиционные виды и источники углеводородного сырья и

проблемы их освоения

Ресурсы УВ в недрах огромны, но лишь малая их часть, относимая к традиционным, изучается. За пределами исследований, поиска и освоения остается резерв ресурсов нетрадиционного УВ сырья, по объему на 2-3 порядка превышающий традиционный, но все еще мало изученный. Так, ресурсы метана в гидратном состоянии, рассеянного только в донных отложениях Мирового Океана и шельфов на два порядка (в нефтяном эквиваленте) превышают традиционные ресурсы УВ. Около 8-10 4 млрд. т н. э. метана содержатся в водорастворенных газах подземной гидросферы, причем только в зоне учета ресурсов УВ - до глубин 7 км. Огромны объемы практически разведанных ресурсов нефтяных песков - до 800 млрд. т н. э. в отдельных регионах мира - Канада, Венесуэла, США и другие .

В отличие от подвижной в недрах, традиционной части ресурсов нефти и газа, извлекаемых современными технологиями, нетрадиционные ресурсы плохо подвижны или неподвижны в пластовых условиях недр. Для их освоения нужны новые технологии и технические средства, увеличивающие себестоимость их поиска, добычи, транспорта, переработки и утилизации. Не все виды нетрадиционного сырья ныне технологически и экономически доступны к промышленному освоению, но в энергодефицитных регионах, а также в бассейнах с истощенными добычей запасами и развитой инфраструктурой отдельные виды нетрадиционного сырья могут стать основой современного эффективного топливно-энергетического обеспечения.

Основной прирост традиционных запасов нефти и газа в мире и, особенно, в России идет ныне на территориях с экстремальными условиями освоения - Арктика, шельфы, удаленные от потребителей географо-климатически неблагоприятные регионы и другое. Затраты на их освоение столь велики, что, в период перехода на новые сырьевые базы, освоение нетрадиционных резервов сырья, окажется не только неизбежным, но и конкурентноспособным .

Важность всестороннего и своевременного изучения нетрадиционных ресурсов УВ особенно очевидна, если учесть, что более половины всех учтенных, в качестве традиционных, запасов нефти в России, представлены их нетрадиционными видами и источниками. Следовательно, нельзя считать корректным тот уровень обеспеченности запасами нефтедобычи в России, который ныне рассматривается на основе суммы традиционных и нетрадиционных запасов, поскольку значительные их объемы не отвечают условиям рентабельного освоения.

Любая нефтегазоносная провинция в ходе освоения подходит к стадии истощения. Своевременная подготовка к разработке дополнительных резервов в виде нетрадиционных источников УВ позволит длительное время поддерживать уровень добычи с рентабельными экономическими показателями. В настоящее время степень выработанности большинства крупных разрабатываемых месторождений в России, в основном, превышает 60% и, примерно 43% общей добычи осуществляется из крупных месторождений со степенью выработанности 60-95%. Современная добыча нефти в России ведется в регионах с высокой степенью истощения запасов. Переход на освоение новых сырьевых баз в арктических и восточных акваториях, требует резерва времени и сверхнормативных капитальных затрат, к которым экономика России ныне не готова. Одновременно во всех НГБ, даже с глубоко истощенными запасами, имеются значительные резервы нетрадиционных ресурсов УВ, рациональное и своевременное освоение которых позволит поддержать уровень добычи. Достигнутый в мире прогресс в технологиях добычи нефтегазового сырья допускает освоение нетрадиционных видов и источников УВ, со стоимостью эквивалентной стоимости сырья на мировом рынке .

Исследования ВНИГРИ показали значительные резервы ресурсов нефти и газа в нетрадиционных ис­точниках и резервуарах. Их изучение и освоение позволит заполнить ту неизбежную паузу в обеспечении нефте-, а затем и газодобычи, которая неизбежно возникнет до ввода в освоение новых сырьевых баз в экстре­мальных по условиям освоения регионах. В перспективе нетрадиционные источники и виды УВ станут основой их сырьевой базы (см. «Сланцевый газ»). В настоящее время объемы добычи нетрадиционных УВ не превышают 10% от их общемировой добычи. Прогнозируется, что к 2060 г. они будут обеспечивать более поло­вины всей добычи УВ .

В настоящее время первоочередными для освоения представляются следующие виды и источники нетрадиционного углеводородного сырья:

1. Тяжелые нефти;

2.Горючие «черные» сланцы;

3.Низкопроницаемые продуктивные коллекторы и сложные нетрадиционные резервуары;

Нефтегазоносность и характеристика отдельных крупнейших место­рождений. Выполненные к настоящему времени поисково-разведочные работы показывают, что залежи нефти и газа в пределах Северного моря имеют достаточно широкий стратиграфический диапазон. Промышленные скопления углеводородов установлены в отложениях от нижнепермских до третичных. Существуют представления, что нефть и газ могут быть встречены и в более древних породах, в частности в девоне.

Наиболее древними отложениями, в которых в настоящее время встречены промышленные залежи газа, являются ротлигендесовые отложения перми. С ними связаны основные запасы газа в Англо-Германском бассейне. Коллекторы ротлигендеса перекрываются эвапоритами цехштейна, имеющими значительную мощность и в силу этого являющимися почти идеальной покрышкой. Песчаники ротлигендеса и карбонаты цехштейна нефтеносны в Норвежском бассейне.

Газоносность триасовых отложений установлена пока лишь на месторождении Хьюитт, где залежи связаны с нижнетриасовыми песчаниками. Небольшие запасы газа известны также здесь в карбонатах цехштейна. Нефть из триасовых песчаников получена на месторождении Джозефин.

Основные залежи нефти и газа в юрских отложениях встречены в Восточно-Шетландском бассейне. Коллекторами здесь являются преимущественно среднеюрские песчаники. Глубина залегания коллекторов составляет 2 600–3 200 м, а их мощность – около 100 м. В юрских залежах встречается растворенный газ в количестве от 40 до 300 м 3 /т.

Нефтегазоносность верхнемеловых (датских) отложений установлена на месторождениях группы Экофиск (Норвежский бассейн), где нефть приурочена к карбонатным коллекторам.

В третичных отложениях нефть и газ приурочены к палеоценовым песчаникам, которые обладают высокой пористостью и проницаемостью. Эти отложения нефтегазоносны в пределах Норвежского бассейна и южной части Восточно-Шетландского.

В соответствии с геологическим строением, возрастом продуктивных горизонтов и распределением нефтегазоносных скоплений в пределах Северного моря можно выделить три нефтегазоносные области: Южную (Англо-Германскую), Норвежскую (Цернтральносевероморскую) и Восточно-Шетландскую (Северную). Помимо этого, в Северном море открыто несколько отдельных месторождений (рис. 2.7).

Южная нефтегазоносная область является преимущественно газоносной. В геологическом отношении она совпадает с Англо-Германским бассейном Северного моря. Основным газоносным горизонтом здесь, за исключением месторождения Хьюитт , являются песчаники ротлигендеса. Этот продуктивный горизонт залегает на глубинах 1 800–4 000 м, его мощность достигает 250 м. Пористость песчаника составляет 10–20 %, а проницаемость относительно невысокая (1–10 мД) из-за процессов вторичной цементации. Общие извлекаемые запасы газа Южной газоносной области составляют около 1,2 трлн м 3 . По составу газ является главным образом метаном с примесью азота и тяжелых углеводородов. Месторождения связаны с антиклинальными складками.

В Южной области к настоящему времени выявлено несколько крупных газовых месторождений, из которых месторождение Леман является одним из наиболее крупных морских газовых месторождений мира.

Рис. 2.7. Газовые месторождения и скважины, давшие притоки газа в южной части Северного моря. Месторождения: 1 – Раф, 2 – Вест-Соул, 3 – Аметайст, 4 – Сварт-Бэнк, 5 – Эни,
6 – Викинг-Норт, 7 – Вайш-Саут, 8 – Индифайтигейбл, 9 – Броукен-Бэнк, 10 – Хьюитт-Норт, 11 – Дебора, 12 – Леман, 13 – Сеан, 14 – Хьюитт, 15 – Дотти, 16 – Пласид, 17 – Гронинген
Месторождение Леман – крупнейшее газовое месторождение на шельфе южной части Северного моря; его размеры составляют около 28,8 км в длину и 12,8 км в ширину. Месторождение представляет собой пологую антиклиналь северо-западного простирания, параллельного доминирующему простиранию герцинских структур. Антиклиналь нарушена несколькими разломами или системами разломов. Она находится на юго-восточном борту трога Вест-Соул, испытавшего погружение в течение триасового, юрского и раннемелового времени, а затем быстрое воздымание, инверсию и эрозию в конце мелового периода. Об этих движениях можно судить по эрозионному срезу верхнемелового писчего мела. Писчий мел отсутствует в северо-западной части структуры. Территория месторождения Леман, особенно его юго-восточная часть, вероятно, подвергалась также воздействию позднекиммерийского поднятия и эрозии, результатом чего явилось отсутствие юрских и верхнетриасовых отложений. Наложение ларамийской эрозии на киммерийскую фазу затрудняет восстановление точной истории тектонического развития месторождения. Месторождение открыто в 1966 г. скважиной 49/26-1; продуктивный горизонт – песчаники ротлигендес, мощность 236 м; пористость аквальных песчаников 11–20 %, проницаемость 0,5–30 мД; пористость эоловых песчаников 11–23 %, проницаемость 10–100 мД; пористость песчаников временных потоков (вади) 7–18 %, проницаемость 1–30 мД; извлекаемые запасы 330 млрд м 3 ; добыча – шесть платформ, каждая с 12–14 эксплуатационными скважинами; транспортировка – трубопровод протяженностью 41 км, диаметром 76 см до Бэктона.

Месторождение Индифайтигейбл -Викинг представляет собой серию ограниченных разломами структур, в совокупности представляющих собой антиклиналь северо-западного простирания. Площадь Индифайтигейбл имеет общую длину около 19 км, а каждый блок около 3,2 км в ширину. Размер месторождения Викинг-Норт 16×4,8 км. Площади Индифайтигейбл и Викинг подвергались интенсивному воздыманию в киммерийскую эпоху. Поднятие, по-видимому, было наиболее интенсивным на юго-востоке. Результатом размыва явилось залегание нижнемеловых отложений на кейпере, мушелькальке и бунтере (триас). В позднемеловое время блоковые движения проявлялись мягче и, по-видимому, имели противоположное направление. Постепенное прогибание в юго-восточном направлении (т. е. к трогу Брод-Фортинс) выразилось в увеличении мощности верхнемелового писчего мела в этом направлении. Продуктивный горизонт ротлигендеса интенсивно нарушен сбросами в результате позднеюрских (киммерийских) тектонических движений, причем амплитуда сбросов часто достигает нескольких сотен метров. Эти смещения превосходят мощность продуктивного горизонта ротлигендеса (46 м), в результате чего отдельные блоки часто имеют разные газоводяные контакты. В общем амплитуда сбросов и глубина газоводяного контакта в северо-западном направлении постепенно увеличиваются. Месторождение Индифайтигейбл открыто в 1966 г. скважиной 49/18-1; продуктивный горизонт – песчаники ротлигендес; мощность 16–35 м; добыча – три платформы, каждая с восемью скважинами; транспортировка – трубопровод протяженностью 135 км, диаметром 76 см до Бэктона через месторождение Леман. Месторождение Викинг-Норт открыто в 1968 г. скважиной 49/12-2; продуктивный горизонт – песчаники ротлигендеса общей мощностью 150 м, эффективной 99–135 м, извлекаемые запасы – 140 млрд м 3 ; добыча – одна платформа с десятью скважинами; транспортировка – трубопровод протяженностью 98 км, диаметром 71 см до Тедлеторна (Линкольншир).

Наиболее характерным для Южной области является месторождение Уэст Соул , приуроченное к антиклинальной складке, вытянутой с северо-запада на юго-восток по отложениям нижней перми. Последние лежат с несогласием на верхнекарбоновых породах. По своим особенностям газовая залежь может быть отнесена к типу массивных. Основной продуктивный горизонт связан с песчаниками ротлигендеса, залегающими на глубине около 3 000 м. Покрышкой служат верхнепермские – цехштейновые соленосные породы. Они образуют соляной купол, который смещен на северо-восток по отношению к нижнепермскому поднятию на 5 км. Нарушения, видимо, юрского возраста затронули карбон, ротлигендес и цехштейн, причем целостность последнего оказалась ненарушенной. Месторождение Вест-Соул открыто в декабре 1965 г. скважиной 48/6-1, извлекаемые запасы газа – 67 млрд м 3 , приток при опробовании 0,3 млн м 3 /сут; добыча из зон трещиноватости и локальной проницаемости; четыре стационарные платформы, каждая с пятью или шестью эксплуатационными скважинами; транспортировка – трубопровод длиной 64 км и диаметром 40 см до Изингтона на Йоркширском побережье.

Перечисленные месторождения лежат на юго-западе Южной области и находятся в британском секторе Северного моря. В этой же области в 100 км восточнее месторождения Индефатигейбл в нидерландском секторе было открыто месторождение L/10 (Пласид). Продуктивный горизонт месторождения L/10 – песчаники ротлигендеса; они залегают на глубине около 4 000 м. Залежь газа приурочена к крупной пологой складке, ориентированной в направлении, близком к меридиональному. Ее запасы не менее 150 млрд м 3 .

Месторождение Хьюитт несколько отличается от описанных. Оно связано с вытянутой в северо-западном направлении антиклинальной складкой, расположенной в непосредственной близости от месторождения Леман. На месторождении Хьюитт имеется три продуктивных горизонта, нижний из которых приурочен к доломитам цехштейна и залегает на глубине 1 400 м. Два основных газоносных пласта находятся в нижнем триасе и залегают соответственно на глубинах 1 250 и 900 м. Триасовые коллекторы представлены песчаниками с хорошими коллекторскими свойствами – пористостью 25 % и проницаемостью 1 000 мД. Скопление газа в триасовых отложениях этого месторождения объясняется тем, что оно лежит за пределами развития соленосных пород цехштейна, которые «гасят» дизъюнктивные нарушения, поэтому наличие разломов способствовало вертикальной миграции газа вверх через толщу пермских пород. Верхняя газовая залежь характеризуется примесью сероводорода. Месторождение открыто 20 октября 1966 г. скважиной 48/29-1; извлекаемые запасы газа – 98 млрд м 3 , добыча – четыре стационарные платформы, каждая с восемью скважинами; транспортировка – трубопровод длиной 29 км и диаметром 76 см до Бэкстона на Норфолкском побережье.

Интерес нефтяных компаний к шельфу Северного моря непосредственно связан с открытием месторождения Гронинген в северо-восточной части Нидерландов в 1959 г. скважиной 1 Слохтерен. Мощные нижнепермские газоносные песчаники, вскрытые скважиной-открывательницей, были отмечены также в скважине 1 Дельфциель, пробуренной, как полагали, на отдельной структуре. Впоследствии она оказалась частью одного большого газового месторождения. Интервалы третичных отложений и верхнемелового писчего мела изменчивы по мощности вследствие главным образом соляной тектоники цехштейна; юрские и верхнетриасовые породы отсутствуют, вероятно, благодаря позднекиммерийскому размыву. Цехштейн, представленный четырьмя полными эвапоритовыми циклами, изменяется по мощности вследствие проявления соляной тектоники. Тем не менее, он имеет минимальную мощность около 600 м и служит весьма эффективной покрышкой для нижележащего газосодержащего коллектора. Крупные сбросы, секущие ротлигендес и более древние породы, затухают в пластичных соляных пластах и, следовательно, не служат путями миграции накопившегося газа.

Пачка слохтерен – основной газоносный горизонт месторождения Гронинген – постепенно увеличивается в мощности от 82 м на юге до 201 м на севере. В нижней части обычно присутствуют конгломераты; перекрывающие их дюнные песчаники часто рыхлые, плохо уплотненные, с великолепными пористостью и проницаемостью. Однако переслаивающиеся с ними пласты отложений временных потоков обладают менее благоприятными коллекторскими свойствами. Ротлигендес подстилается дельтовыми песчаниками, сланцами и углями верхнего карбона, являющимися газопроводящими отложениями. Структура газового месторождения Гронинген контролируется разломами. Преобладает северо-западное простирание позднекиммерийских (поздняя юра) разломов с амплитудой, превышающей 300 м. Некоторые из этих разломов, возможно, имели более древнее заложение и активизировались в позднекиммерийскую тектоническую фазу. Есть указания на то, что структура месторождения Гронинген к тому времени уже была частично сформирована, но несомненно, что позднекиммерийские движения изменили ее, придав более или менее современный вид, а последующим размывом были уничтожены отложения юрского и верхнетриасового возраста. Впоследствии структура была погребена под меловыми породами, и ларамийская и альпийская фазы движений земной коры оказали на нее незначительное воздействие.

Характеристика месторождения Гронинген: пористость 15–20 %; проницаемость – обычно от 100 до 1 000 мД; состав газа – метан 81 %, азот – 14 %, двуокись углерода – 1 %; доказанные запасы газа 2 трлн м 3 .

Примечательно, что открытие этого месторождения произошло после бурения 200 безрезультатных поисковых скважин. Весьма интересна история формирования месторождения. По мнению специалистов, первоначально содержавшийся в антиклинальной ловушке газ ушел в атмосферу. Потребовался дополнительный источник углеводородного газа. Таким источником стала толща каменноугольных отложений, лежащих значительно ниже продуктивных горизонтов. По разломам земной коры в кайнозойскую эру новые порции газа стали поступать в антиклинальную ловушку до тех пор, пока не сформировалось уникальное месторождение Слохтерен. На этом примере видно, как важно уметь правильно расшифровать историю развития геологических объектов.

На востоке Южной области были обнаружены также нефтяные непромышленные залежи, связанные с юрскими отложениями. Непромышленный характер залежей обусловлен тем, что они залегают неглубоко от поверхности, а содержащие их отложения эродированы на большей части Южной области.

Норвежская нефтегазоносная область в геологическом отношении совпадает с Норвежским бассейном. Она расположена между Южной областью на юге и Восточно-Шетландской на севере. Как указано выше, в геологическом отношении рассматриваемая область представляет собой крупный третичный прогиб. Для него характерен широкий диапазон нефтегазоносности: от перми до третичных осадков. В настоящее время здесь известно 22 нефтяных и 5 газовых месторождений. Наиболее крупные нефтяные месторождения: Фортис, Экофиск, Пайпер, Монтроз и др. Месторождения связаны с крупными пологими брахиантиклинальными складками. Тип коллектора как терригенный, так и карбонатный.

Месторождение Фортис является самым крупным в описываемой зоне, оно расположено в центральной части Норвежского бассейна. В структурном отношении Фортис представляет собой крупную пологую складку, вытянутую в широтном направлении. По отложениям палеоцена ее размер 16×8 км, при соотношении ширины и длины 1:2. Площадь складки по наиболее нижней замкнутой изолинии 90 км 2 , а ее амплитуда 155 м. Восточная периклиналь складки осложнена сбросом небольшой амплитуды. Поднятие в третичных отложениях располагается согласно над поднятием в меловых отложениях, которые перекрывают выступ изверженных пород, сложенных базальтами. В отложениях, перекрывающих палеоценовые, складка постепенно выполаживается; она не фиксируется по верхнемиоценовым и плиоценовым породам, имеющим моноклинальное падение в юго-восточном направлении.

Анализ геологической истории месторождения Фортис показывает, что в раннетретичное время его структура была относительно приподнятой, это способствовало ранней миграции углеводородов. Основной продуктивный горизонт данного месторождения – палеогеновые песчаники, покрышкой служат палеоценовые глины и аргиллиты, карбонатность которых меняется по площади. Мощность палеоценовых пород-покрышек составляет около 50 м. В нижней части они сложены темно-серой алевритистой глиной, а вверху – зеленовато-серым слабокарбонатным аргиллитом. Продуктивный пласт не является однородным по всей площади месторождения, а характеризуется фациальной изменчивостью. На юге и востоке структуры песчаники замещаются зелеными и серыми глинами и алевролитами. Однако основная часть продуктивного пласта сложена пачкой песчаников мощностью 35–80 м с редкими глинистыми прослоями; на отдельных участках развита карбонатная цементация. Наблюдаются также галечниковые прослои. Сортировка песчаников – от плохой до средней, однако коллекторские свойства их хорошие: пористость 25–30 %, проницаемость до 3 900 мД.

Залежь нефти на месторождении Фортис массивная, высота залежи 155 м. Нефть залегает в интервале глубин 2 100–2 200 м и характеризуется низким содержанием серы и парафина. Газовая шапка на месторождении отсутствует; содержание растворенного газа относительно невысокое (около 70 м 3 /т). Геологические запасы месторождения составляют окола 700 млн т, а извлекаемые (при коэффициенте нефтеотдачи 40 %) – около 280 млн т.

Экофиск – второе по величине нефтяное месторождение Норвежской нефтегазоносной области. Оно находится в погруженной части Норвежской впадины и является наиболее крупным из установленных в данном районе месторождений, являющихся его «спутниками». В структурном отношении Экофиск – двухвершинное куполовидное поднятие по верхнемеловым отложениям. Оно находится над соляным куполом в отложениях перми. Структура ориентирована в меридиональном направлении и имеет размеры 12×7 км; площадь – 55 км 2 .

Нефтегазоносными являются карбонатные породы датского яруса верхнего мела, а покрышками – глины палеоцена и вышележащих отложений. Мощность продуктивного горизонта составляет 120 м, а эффективная мощность – 119 м. Он залегает в среднем на глубине 3 000 м. Залежь пластового типа, ее высота – 190 м. Коллекторские свойства пласта-коллектора не очень хорошие: при высокой пористости (30–40 %) мелоподобные породы датского яруса Северного моря имеют невысокую проницаемость (до 1 мД). Однако на месторождении Экофиск в силу тектонической трещиноватости, обусловленной ростом соляного купола, проницаемость карбонатов датского яруса в среднем составляет 10–12 мД. Запасы нефти месторождения 600 млн т, а извлекаемые – 150 млн т при коэффициенте нефтеотдачи 25 %; запасы растворенного газа составляют 100 млрд м 3 .

Предполагают, что месторождение в дальнейшем будет снабжать нефтью Великобританию и другие страны Западной Европы. Потенциальная годовая добыча 90 млн т нефти.

Западноевропейские специалисты большие перспективы связывают с дальнейшими поисками месторождений в акватории Северного моря. Даже огромные затраты не охлаждают пыл поисковиков. Французский экономист Ж. Шевалье оценивает освоение нефтяного месторождения в наиболее «обжитой» части моря в 250 млн фунтов стерлингов (т. е. примерно 375 млн долл.), что соответствует стоимости одного путешествия на Луну. Освоение газового гиганта Тролль в северной части моря обойдется уже в 10 млрд долл.

Месторождение Тролль открыто в 1979 г. и расположено в 65 км от побережья Норвегии (терминал Коллснесс). Извлекаемые запасы газа месторождения составляют порядка 1,3 трлн м 3 , газового конденсата – 31,6 млн т. Ежегодная добыча составляет в среднем порядка 26,4 млрд м 3 газа и 0,55 млн т газового конденсата. Пока что на месторождении пробурено 106 эксплуатационных скважин; из них 36 – мультилатеральные. Скважина, вскрывшая новую залежь, пробурена при глубине моря 341 м до конечной глубины 2 055 м от уровня морского дна.

Месторождение Монтроз было первым нефтяным месторождением, открытым в Британском секторе. Первая скважина была пробурена в конце 1969 г. Нефтяная продуктивная зона месторождения относительно маломощная, и сначала возникли сомнения относительно его промышленной ценности. Сейчас на месторождении пробурены три скважины, и идет подготовка его к эксплуатации.

Месторождение Монтроз приурочено к антиклинали, осложненной тремя куполами. Нефтяной коллектор сложен мощными пористыми песчаниками палеоцена, т. е. возраст продуктивного горизонта тот же, что и на более крупном месторождении Фортис, находящемся северо-западнее. Средняя глубина водонефтяного контакта – 2 520 м ниже уровня моря, на 281 м глубже, чем на месторождении Фортис. Структура месторождения Монтроз, по-видимому, представляет собой компенсированный осадками погребенный блок, который, может быть, является юго-восточным продолжением блока месторождения Фортис. Неясно, являются ли продуктивные песчаники месторождения Монтроз мелководными дельтовыми образованиями, как на месторождении Фортис, или это более глубоководные песчаники, отложенные турбидитовыми потоками.

Характеристика месторождения: открыто 28 декабря 1969 г. скважиной 28/8-1; продуктивный горизонт – палеоценовые песчаники максимальной мощностью 57 м.

Помимо месторождений Экофиск и Монтроз, в данном районе Норвежского бассейна установлены более мелкие месторождения, которые в геологическом отношении подобны Экофиску, т. е. имеют тот же нефтегазоносный горизонт, близкие по особенностям геологического строения структуры, но значительно меньшие размеры и, соответственно, меньшие запасы. Это месторождения Западный Экофиск, Торфельт, Еда, Альбусткель и др. Суммарные извлекаемые запасы всей группы месторождений, включая и Экофиск, составляют 350–400 млн т.

На юге Норвежской области в датском секторе Северного моря было открыто три месторождения, из которых наиболее крупным является Дан . По строению и нефтегазоносности оно напоминает место рождения группы Экофиск. Здесь также продуктивны известняки датского возраста, которые залегают на глубине 1 830–2 000 м. Высота нефтяной залежи 90 м, а газовой шапки – 75 м. Однако при разработке месторождения наблюдалось резкое сокращение дебита скважин, что ставит вопрос о целесообразности его дальнейшей эксплуатации.

В непосредственной близости от группы месторождений Экофиск в осевой зоне Норвежской впадины находятся месторождения Джозефин, Ок и Арджил . Они относительно небольшие, с запасами нефти от 10 до 30 млн т, отличаются от описанной выше группы более древним возрастом продуктивных горизонтов (песчаники нижней перми, карбонаты цехштейна и песчаники мезозоя). На месторождении Джозефин нефть получена из песчаников триаса с глубины 3 600–3 700 м. Нефть этих месторождений, по-видимому, мигрировала из юрских отложений осевой части впадины. В геологическом отношении эти месторождения представляют собой приразломные антиклинальные складки, сформированные над приподнятыми блоками фундамента. На этих блоках наблюдается несогласное налегание меловых отложений на более древние в результате предмеловых движений и размыва.

Севернее месторождения Монтроз находится месторождение Морин, приуроченное к осевой зоне Норвежской впадины. Как и в Монтрозе, продуктивные горизонты здесь связаны с песчаниками палеоцена. Извлекаемые запасы этого месторождения оцениваются в несколько десятков миллионов тонн.

И, наконец, последним крупным нефтяным месторождением Норвежского бассейна, расположенным в северо-западной краевой части одноименной впадины, является месторождение Пайпер . Это относительно небольшая структура типа структурного носа площадью около 25 км 2 . По строению она несколько напоминает складку месторождения Фортис. На месторождении имеются два продуктивных горизонта, связанных с юрскими песчаниками. Основной продуктивный пласт минимальной мощностью 90 м залегает на глубине 2 440 м. На 300 м ниже этого горизонта залегает второй, мощностью 15 м. Извлекаемые запасы месторождения составляют 120 млн т, полностью оно пока не оконтурено.

В этом же районе находится месторождение Клеймор , расположенное в 24 км западнее.

Весьма ограниченными запасами обладают месторождения Брим и Бристлинг , расположенные на востоке Норвежской впадины в норвежском секторе. Продуктивные горизонты в них залегают на глубинах более 4 км.

Помимо нефтяных и нефтегазовых месторождений в Норвежской нефтегазоносной области известно газоконденсатное месторождение Код, газовое Ломонд и др. Они имеют залежи в нижнетретичных отложениях и являются относительно небольшими по размерам.

Восточно-Шетландская нефтегазоносная область является наиболее северной в Северном море и открыта в 1972–1973 гг. Она совпадает с Восточно-Шетландским трогом. По площади эта область значительно меньше описанных, но имеет наибольшие запасы нефти и газа. В настоящее время здесь открыто более 15 месторождений нефти и газа, продуктивные горизонты которых находятся в cpeднeюрских и палеоценовых отложениях. Наибольшее число крупных месторождений расположено в северной части Восточно-Шетландского трога; они образуют группу месторождений Брент, приуроченную к платформенному блоку одноименного названия. На этом участке, расположенном к восток-северо-востоку от Шетландских островов, известно 10 месторождений нефти, общие извлекаемые запасы которых составляют около 1,5 млрд т. Все они, за исключением месторождения Статфиорд, находятся в британском секторе Северного моря. Открытые месторождения в этом районе расположены буквально одно возле другого, и зачастую неясно, являются ли месторождения самостоятельными или представляют собой единую залежь.

Рассматриваемую область в настоящее время нельзя считать полностью изученной. В начальной стадии находится разведка норвежского сектора, а в британском еще несколько структур не введено в разведку. Несмотря на суровые климатические условия, в этом районе ведутся весьма активные поиски нефти.

Одним из наиболее крупных месторождений Северного моря является месторождение Брент . В структурном отношении оно размером 20×8 км. Эта складка выражена в третичных и меловых породах, а по юрским и нижележащим отложениям представляет собой приподнятый блок, ограниченный с запада и востока разрывными нарушениями. Меловые отложения залегают несогласно на юрских породах в результате размыва, имевшего место в киммерийское время. Основные коллекторы представлены юрскими песчаниками. Эти отложения залегают на глубине 3–3,5 км. В юре имеется несколько горизонтов. Кроме того, предполагаются залежи углеводородов в отложениях от девона до карбона. Извлекаемые запасы нефти в юрских отложениях составляют около 350 млн т. Месторождение открыто в июне 1971 г. скважиной 211/29-1, которую долго не испытывали вследствие предстоявшего «четвертого раунда» выдачи лицензий; продуктивный горизонт – среднеюрские песчаники (брент) мощностью приблизительно 240 м, пористостью 7–37 %, проницаемостью до 8 Д, нижнеюрские – рэтские песчаники (статфиорд) мощностью 176 м, пористостью до 26 %. Песчаники «брент» содержат газ (этаж – 76 м) и нефть (этаж – 144 м); плотность нефти – 0,83 г/см 3 , газовый фактор 300 м 3 /т; песчаники «статфьорд»: этаж газоносности – 150 м; этаж нефтеносности – 130 м; плотность нефти – 0,85 г/см 3 , газовый фактор 600 м 3 /т.

В непосредственной близости находится месторождение Найниан , напоминающее по своему строению месторождение Брент. Здесь также наблюдается складка в третичных отложениях над приподнятым блоком фундамента, тот же продуктивный горизонт – среднеюрские песчаники; глубина их залегания около 3 км. Доказанные извлекаемые запасы этого горизонта – 180–270 млн т.

Месторождения Данлин и Тистл расположены непосредственно к северу от месторождения Брент. Они имеют сложное строение и, помимо продольных разломов, осложнены поперечными нарушениями, разбивающими единые структуры на ряд блоков. Продуктивным горизонтом здесь, как и на месторождении Брент, являются среднеюрские песчаники, эффективная мощность которых составляет 100–120 м. Основной нефтегазоносный горизонт залегает на глубине 2 700 м. Два других прослоя песчаника, залегающие в интервале 2 805–2 865 м, насыщены в основном водой с небольшим количеством нефти. Извлекаемые запасы месторождения Данлин – 100–150 млн т; приблизительно столько же сосредоточено на месторождении Тистл.

Неподалеку от месторождения Брент в 1974 г. было открыто месторождение Статфиорд (рис. 2.8) в норвежском секторе Восточно-Шетландского трога. Это гигантское месторождение на шельфе Северного моря находится в разработке уже более 30 лет. По строению оно напоминает месторождение Брент. Здесь продуктивны средне- и нижнеюрские песчаники. Первая нефть была добыта 24 ноября 1979 г. Остаточные извлекаемые запасы хотя и невелики по сравнению с начальными запасами месторождения, но в сравнении с вновь открываемыми залежами на шельфе Северного моря выглядят впечатляюще.

Вследствие работ по ремонту скважин, дополнительному разбуриванию месторождения и применению метода попеременной закачки воды и газа нефтеотдача в целом по месторождению повысилась с запланированных ранее 48 % до текущих 66 %. Эксплутация месторождения Статфиорд будет продолжаться вплоть до 2020 г., несмотря на некоторые сложности.

В пределах северной части Восточно-Шетландской впадины известны и более мелкие месторождения – Корморант, Алвин, Магнус и др. Их извлекаемые запасы меньше запасов описанных месторождений (за исключением месторождения Корморант), оценка которых колеблется от 13 до 100 млн т. Эти месторождения также связаны со среднеюрскими отложениями, а складки имеют блоковое строение. В южной части Восточно-Шетландского прогиба находится крупное газоконденсатное месторождение Фригг. Это большое куполовидное поднятие дотретичных пород площадью 175 км 2 . Продуктивным горизонтом являются песчаники палеоцена,

Рис. 2.8. Схема строения месторождения Статфиорд
коллекторские свойства которых близки коллекторским свойствам палеоценовых отложений месторождения Фортис. Глубина залегания продук тивного горизонта в своде структуры 1 800 м. Эффективная мощность палеоценовых отложений 130 м. Запасы газа около 300 млрд м 3 , газоконденсата 100 млн т. Не совсем ясно, почему в Восточно-Шетландском прогибе одни структуры являются газонасыщенными, а другие нефтенасыщенными. Возможно, газоносность поднятия Фригг обусловлена тем, что газовое месторождение расположено над зоной развития мезозойских отложений, имеющих значительную мощность и глубину погружения. Благодаря этому здесь углеводороды образуются в зоне высокого давления и находятся в газообразном состоянии. При миграции вверх они не меняют фазового состояния.

В 2004 г. добыча газа на североморском месторождении Фригг прекращена. За 26 лет эксплуатации месторождения добыто 190 млрд м 3 . Истощение месторождения предсказывали еще в конце 1980-х гг., но внедрение более совершенной технологии добычи помогло продлить срок жизни месторождения. Непосредственно южнее расположено месторождение Хеймдал с продуктивными горизонтами в палеоцене. Глубина залегания продуктивного горизонта – 1 800–2 130 м, его мощность – около 180 м. Промышленные притоки газа были получены непосредственно к северу и востоку от месторождения Фригг. Таким образом, в этом районе можно ожидать открытия нескольких газовых и газоконденсатных месторождений.

В южной части Восточно-Шетландского прогиба кроме газоконденсатных открыты нефтяные месторождения. К их числу относится месторождение Берил с извлекаемыми запасами 70–80 млн т и блок 2/5 с запасами 50–70 млн т, расположенные в британском секторе. Притоки нефти были получены также в блоке 2/5 норвежского сектора, непосредственно к югу от месторождения Хеймдал.

Изложенные данные свидетельствуют, что Северное море является довольно крупной нефтегазоносной провинцией (табл. 2.3). Разведанные геологические запасы оценивались в 9,6 млрд т условного топлива (с использованием коэффициентов пересчета по угольному эквиваленту). Извлекаемые запасы составляли более 25 трлн м 3 газа и около 3 млрд т нефти и конденсата. Как уже указывалось, эти ресурсы сосредоточены в широком стратиграфическом диапазоне – от перми до палеогена. Стратиграфическое распределение запасов показывает, что около половины разведанных геологических запасов приурочено к юрским отложениям, приблизительно по 20 % – к пермским (ротлигендес) и палеоценовым, а остальные запасы – к верхнемеловым (датский ярус) и триасовым. Если рассмотреть распределние по площади, то видно, что более 50 % запасов нефти (геологических и извлекаемых) сосредоточено в Восточно-Шетландской впадине, наложенной на древнюю погребенную зону поднятий каледонского возраста. Около 50 % запасов газа приурочено к отложениям ротлигендеса и сосредоточено в Англо-Германской впадине. Здесь основные наиболее крупные месторождения связаны с бортовой зоной Англо-Брабантского массива. К настоящему времени большая часть разведанных запасов углеводородов находится в британском секторе Северного моря. На него приходится около 80 % разведанных извлекаемых запасов нефти и более половины запасов газа. Затем большие темпы были достигнуты в Норвежском секторе Северного моря.

Вспомните

Какие полезные ископаемые вам известны?

Существуют топливные полезные ископаемые – торф, уголь, нефть (осадочное происхождение).

Рудные полезные ископаемые – руды цветных и черных металлов (магматическое и метаморфическое происхождение).

Нерудные полезные ископаемые – горно-химическое сырье, строительные материалы, минеральные воды, лечебные грязи.

Это я знаю

1. Что такое земельные ресурсы? Минеральные ресурсы?

Земельные ресурсы – территория, пригодная для расселения людей и размещения объектов их хозяйственной деятельности.

Минеральные ресурсы – природные вещества земной коры, пригодные для получения энергии, сырья и материалов.

2. Каково значение минеральных ресурсов в жизни человека?

Минеральные ресурсы – основа современного хозяйства. Из них получают топливо, химическое сырье, металлы. От количества и качества минеральных ресурсов во чаще всего зависит благосостояние страны.

3. Чем обусловлено размещение полезных ископаемых?

Размещение полезных ископаемых обусловлено их происхождением.

4. Какие закономерности можно установить в размещении полезных ископаемых?

Месторождения руд черных и цветных металлов, золота, алмазов приурочены к выходам кристаллического фундамента древних платформ. Месторождения нефти, углей, природного газа приурочены к мощным осадочным чехлам платформ, предгорным прогибам, шельфовым зонам. Руды цветных металлов так же встречаются в складчатых областях.

5. Где сосредоточены основные нефтегазоносные месторождения?

Основные нефтегазоносные районы сосредоточены в шельфовых зонах – Северное море, Каспийское море, Мексиканский залив, Карибское море; осадочных чехлах платформ – Западная Сибирь; предгорных прогибах – Анды и Уральские горы.

7. Выберите верный ответ. Полезные ископаемые осадочного происхождения приурочены в основном: а) к щитам платформ; б) к плитам платформ; в) к складчатым областям древнего возраста.

Б) к плитам платформ

Это я могу

8. Используя схему «Образование горных пород» (см. рис. 24), объясните, какие превращения происходят с горными породами в результате круговорота веществ.

В результате круговорота веществ, происходит превращение одних полезных ископаемых в другие. Первичными можно считать магматические горные породы. Они образовались из излившейся на поверхность магмы. Под действием различных факторов магматические породы разрушаются. Обломочные частицы переносятся и осаждаются в других местах. Так формируются осадочные горные породы. В складчатых областях происходит смятие горных пород в складки. При этом часть из них погружаются на глубину. Под действием высоких температур и давления они переплавляются и превращаются в метаморфические горные породы. После разрушения метаморфических горных пород вновь образуются осадочные породы.

Это мне интересно

9. Считается, что в каменном веке почти единственным полезным ископаемым был кремень, из которого изготавливали наконечники стрел, топоры, копья, рубила. Как, по вашему мнению, изменились с течением времени представления людей о многообразии полезных ископаемых?

Представления людей о многообразии полезных ископаемых с каменного века очень быстро менялись. После кремня люди очень быстро нашли медь. Наступил медный век. Однако медные изделия для использования были непрочными и мягкими. Прошло еще немного времени, и люди познакомились с новым металлом - оловом. Олово - очень хрупкий металл. Мы можем предположить, что произошло так, что кусочки меди и кусочки олова попали в огонь или костер, где они расплавились и смешались. В результате появился сплав, объединяющий в себе лучшие качества как олова, так и меди. Так и была найдена бронза. Период бронзового века - это время, начиная с конца четвертого- до начала первого тысячелетия до нашей эры.

Как мы все знаем, железо в чистом виде не встречается на Земле - его нужно добыть из руды. Для этого руду нужно нагреть до очень высокой температуры, и только после этого из нее можно выплавить железо.

То, что века были названы в честь полезных ископаемых, говорит о их огромном значении. Использование все новых полезных ископаемых открывает для человека новые возможности и может коренным образом изменить все хозяйство.

С тех прошло очень много времени и сейчас люди используют огромное количество минеральных ресурсов для разных целей. Разведка и добыча минеральных ресурсов актуальная задача для хозяйства во все времена.

10. Известный отечественный геолог Е.А. Ферсман писал: «Мне хочется извлечь сырой, на первый взгляд неприглядный материал из недр Земли… и сделать его доступным человеческому созерцанию и пониманию». Раскройте смысл этих слов.

Минеральные ресурсы, при извлечении из их из земной коры чаще всего имеют вид далекие от внешнего вида продукта, который из него получают. Они действительно представляют собой неприглядный материал. Но при правильном подходе, переработке из этого материала можно извлечь много ценного для человека. Ферсман говорил о ценности недр Земли, о необходимости их изучения и разумного подхода к этому.