Основные этапы развития учения о нефтегазоносных бассенов

 

1. Описательно-эмпический

2. Структурный

3. Структурно-генетический

4. Историко-генетический

1. Все время до начала 20 века отсутствует научная основа нефти и газа. Считалось, что нефть там где находится ее выход. К началу 20 века уже было представление о нефти.

- происхождение нефти и газа (Ломоносов и Менделеев)

- районирование нефтегазоносных территорий

-представление о залежах с антиклинальной структурой

- попытки первых классификаций (классификация структурных скоплений) Приурочены к песчаникам.

-представление о нефтематеринских слоях.

В середине 19 века стали бурить скв. на нефть и газ. На начало 20 века 18000 скв. и добыто чуть больше > 20 млн. тонн.

51% на Россию

41% на США

2) Связь месторождений с антиклинальными структурами получила вид научной теории (исключительно в предгорьях)

На основе этих взглядов началось масштабно-структурное геологическое картирование в предгорье.

В России в первые появилось представление об образовании нефти за счет РОВ в глинистых породах сапропеливого типа. Именно с этого этапа и возникает органическая теория происхождения нефти.

К концу этапа появляется больше данных о нефтегазоносности пластов. На юге СССР (Кубань, район грозного Ферганин).

Нефтегазообразование – историческое явление, простирающееся в пространственных и временных границах.

3) Появилось представление о распространении нефти и газа в целых континентах. Этап прогресса в нефтегазовой геологии и поисково-разведочных работах. Геология нефти и газа становится самостоятельной дисциплиной (Волго-уральская западная сибирь).

Укрепляются позиции органической теории. Более основательными становятся представления стадийности нефти и газа.

Для образования нефти необходим температурный интервал 65-200 градусов. На глубинах больше 1,5 км.

Время, необходимое для формирования залежи не менее 1 миллиона лет.

Вассаевич четко связал нефтегазообразования со стадиями литогенеза. Он показал, что на ранних и поздних стадиях катогенеза образуется газ, а на средних – нефть, а затем конденсат.

Представления о стадийности нефтегазообразования на этом этапе не имеют широкого применения.

Роль катогенеза еще не понималась, поскольку считалось, что нефть образуется на стадии диагенеза.

На этом этапе существует принцип дифференциального улавливания.

В это же время было показано, что осадочные бассейны различны в условиях платформ и складчатых областей.

В образовании бассейнов участвуют статических и динамические принципы, а в платформенном динамические.

Первые классификации нефтегазоносных бассейнах на тектонической основе.

4) с конца 60-х годов как на суше, так и на море (Западная Сибирь, Днепрово-Донецкий бассейн, западно-Туркменская и средняя Азия, район между уралом и восточной сибирью, южный мангышлак – они выходят на шельф).

Окончательно укрепились позиции с органической теорией. Было продолжено учение о нефтематеринских слоях. В кач-ве материнских пород стали пониматься любые типы породы, необходимым условием орг. Не менее 400гр/м.куб.

В 1967г. Вассаевич предложил осадочно-миграционную теорию нефтеобразования.

Появилось понятие о главной фазе нефтеобразования (ГФН) – условия, температура и давление при которых образуется максимальное кол-во нефти (60-150градусов).

В 1976 Карпович вводит понятие о главной зоне нефтеобразовании.

До МК1-МК3-газ

МК2-нефть

МК4-МК5-конденсат

Подавляющая часть запасов 198 гигантских месторождений мира сосредоточина в интервале 1,5-3 км.

От 2,4 до 3 км по отдельным бассейнам США. Доля нефтяных месторождений 45 %.

3-3,6 км – 37 % - нефть.

3,6-4,2 км – 30% - нефть.

4,2-5,8 км – 18% - нефть.

Более 5,8 км- 11% - нефть.

Стали учитывать роль катагенеза. Стадийность нефтеобразования была связан со стадийностью литогенеза.

Принципиально новый этап  изучения осадочных бассейнов

 

В связи с появление тектоники литосферных плит, до появления тектоники плат развитие осадочных бассейнов рассматривалось как функция осадочных бассейнов (типичный статический фактор).

Были изменены границы осадочных бассейнов. В частности были обнаружены крупные залежи складчатых, надвиговых бортах бассейнов, в передовых и межгорных бассейнах.

Соответственно с этим бассейн стал рассматриваться как динамическая система с учетом горизонтальных и вертикальных движений и их обратимости во времени.

Классификация.

Все классификации разделяют на 3 группы:

1) Тектоническая (отличие складчатых областей)

Процессы нефтегазогенерации различны. Классификация Брода 1964г.

3 типа бассейнов

-платформенные

-равнинные

-межгорные

2) тектонодинамическая (фактор определяющий характер формирования зон нефтегазонакопления)

Несмотря на качественную полноту есть существенный недостаток, применение таких классификаций не дает более высокую степень изученности бассейнов.

3)Историко-генетическая (осадко-миграционная теория)

Бассейн рассматривается как целостная система, увязаны процессы нефтегазообразования и нефтегазонакопления со стадийностью прогрессивного литогенеза. Основана на применении тектоники литосферных плит.

Особняком стоит эволюционно-тектоническая классификация нефтегазоносных бассейнов.

 

Типы бассейнов	Подтип	Класс	Примеры
Платформенный	Внутриплатформенный (Интракратонный)	1.Рифтовый     2.Синеклизный	1.Днепрово-Донецкий, Красное море, Суэтский залив, Припятский, Рейнский, Шотландский, Западно-Английский. 2.Англо-Парижский, Западно-Сибирский, Мичиганский, Иллинойский, Уиллистонский, Среднерусский, Среднеамазонский, Мараньяо
	Окраиноплатформенный (перикратонный)	1.Собственно-перекратонный 2.Перикратонно-орогенный	1.Мексиканский залив, Ливийско-Египетский, Арктический склон Аляски, 2.Персидский залив, Волго-Уральский, Западно-Канадский, Баренцево-Морско-Печерский, Прикаспийский.
	Перикратонно-океанический	1.Рифтовый     2.Переокеанический	1.Восточно-Канадский, острова Святого Лаврентия, Камбейский, Адомский залив, Сен-Винсет. 2.Бассейн Атлантического побережья Африки и Южной Америки, (Нигерийский, Бразильский, Синегальский, Камерунский,)
Подвижных поясов	Островодужный	1.Преддуговые     2. Междуговые   3.Тыльнодуговые	1.Южно-Аляскинский, Лисий, Ятанага,Тонга, Барбадос-Тобаго, Никобарский, Курило-Камчатский, Южно-Курильский, Южно-Ханкойдинский, 2.Лусон, Вагелкон, Сулно-Алованский, Центрально-Филиппинский. 3. Южно-Охотский, Ценсу, Северо-Суматринский,  Северо-Калимантанский,
	Орогенный	1. Окрайно-континентальный орогенный 2.Межконтинентальный орогенный 3.Периконтинентально-океанический орогенный 4.Внутриконтинентальный орогенный 5.Переконтинентально-орогенный	1.Нортон, Андаманскй,  Бристольский, Северо-Явинский, Сахалино-Охотский, Сахалино-Хайинайдский, Охотско-Камчтатский,   2.Южно-Каспийский, Венский, Паннонский.   3.Лос-Анжелес, Вентура-Санта-Барбара, Санта-Мария, Гуаякильский, Гватемальский, Южно-Чилийский.   4. Таримский, Ферганский, Джунгарский, Скалистые горы 5.Азово-Кубанский, Терсно-Каспийский, Оринокский.

Элементы районирования нефтегазоносных бассейнов. Очаги нефтегазообразования и зоны нефтегазонакопления

 

По площади очаг гораздо больше чем зона. Иногда площадь очага соответствует площади бассейна.

1) Очаги нефтегазообразования.

Существует стадийность образования УВ в нефтематеринских толщах (НМТ), зависящие от температуры. В приповерхностных условиях происходит биохимические процессы и образуется метан – Зона биохимического образования метана (зона диагенеза).

При стандартных условиях осадконакопления не прерывно. Далее с глубиной нефтематеринская толща попадает в зону с высокой температурой, с глубиной температура падает образуется газ, нефть и газ, газ.

В любом осадочном бассейне выделяется несколько генетических зон:

- Зона биохимического газообразования (Т до 20 градусов). Диагенез (потенциально нефтепроизводящий)

- Верхняя зона НГО (нефтегазообразования) (соответствует Т – 20-60 градусов) Начало прото-катагенеза ПК1 – ПК3.

- Главная зона НГО (Т-60-150градусов в зависимости от типа бассейна) Мезокатагенез МК1 – МК3, от 1500-5000 км (нефтепроизводящая зона)

- Нижняя зона НГО (главная зона газообразования) (Т-150-200 град.) МК4 – МК5, Средний катагенез.

- Зона термокаталитического газообразования (Т-200-250 град.) катагенез (самая нижняя граница образованиия газов)

- Зона кислых газов (Т- выше 250 град.) метаморфизм.

Очаг нефтегазообразования – часть нефтематеринских пород находящихся с ГЗН.

С появлением очага бассейн становится газоносным.

Появление и развитие очага в пределах осадочного бассейна предопределяет создание условий нефтегазообразования, а так же переформирование и разрушение залежей УВ.

Осадочный бассейн становится последовательно газоносным, на большей глубине нефтегазоносным, затем газонефтеносным, а после газоконденсатным. (Генерируется конденсат)

Когда генетические особенности очага исчерпываются они становятся остаточно нефтегазаносными – ФОНТОМНЫМ.

В этом случае очаги вместе с бассейном разрушаются и исчезают, превращаясь либо в горные сооружения или в фундамент новых осадочных бассейнов. То есть бассейны в которых присутствует залежь УВ, но отсутствует очаг наз. Фантомные.

Положение очага в бассейне определяется рядом других факторов и связано с историей осадконакопления.

Имеет значение положение очага относительно бортов бассейна.

Они делятся на:

· Полноочаговые (S очага большая, рифтово-грабенного типа. Н/п Лос-Анжелес) В этом случае залежи формируются путем вертикальной и ближней латеральной миграцией.

· Ограниченноочаговые

- центральноочаговые (симметричные) очаг в наиболее прогнутой зоне (погружной)

- переферйноочаговые (ассиметричные) очаги наиболее погружены, участки смещены

а) ув мегрируют из центра к бортам

б) к одному из бортов (перекротон, бассейны)

Если очаг находящийся вблизи пологих бортов бассейна, то залежи формируются путем дальней латеральной миграцией. Если крутой борт – вертикальная миграция.

Значение имеет кол-во очагов бассейна:

- моноочаговое

- полиочаговое

(нп, Западная Сибирь)

Вывод: Наличие очага и его возможности – это определяющий фактор процесса генерации в бассейне. Бассейны начинают рассматривать по кол-ву очагов.

Зоны нефтегазонакопления – это крупные, протяженные структуры в пределах которых создаются благоприятные условия для концентрации УВ. в залежах месторождениях.

Условия формирования зон отражаются в морфологии и определяется тектоническими движениями литолого-стратиграфическими условиями накопления.

Независимо от условий в пределах образования НГМпредставляет собой приподнятый участок (блоковое движение, рифогенные массивы, перемещение платформенных тел из корневые антиклинальные структуры).

По характеру взаимоотношения осад.чехла и фундамента отличают зоны:

1. Длительно-унаследоваемым развитием – структуры, связанные с длительным поднятием фундамента (сводовые структуры).

2. Новообразованная – надрифтовые и авлакогеновые, развиваются на целевые, межсолевые и подсолевые (Уренгойско-Калтагорский тафрогент).

В плане зоны НГМ может быть линейно-вытянутые и изометричные (наибольшее число).

Наиболее распространенным типом зон является антиклинальный, 70% всех запасов УВ, в россии 98% из стран ближнего зарубежья.

Условия образования очагов НГО

 

Согласно осадочно-миграционной теории НГО сущ-ют след.основные понятия:

- НГО органически связано с литогенезом.

- НГО очень длительный и многоступенчатый процесс до 10 и 100 миллионов лет

- образование и созревание рассеянных УВ (микро нефти)

- переход микронефти в нефть

- нефть образуется в областях длительного осадконакопления (осадочный бассейн)

- нефть полистадийное, полигамное и полихромное состояние сформировывающееся в разное время.

УВ соединения обязательный компонент осадочной породы n*10¹⁴  (микронефть) / n*10¹²  (нефть).

НМО в процессе развития могут находится в 3-х состояниях:

- потенциальное НМ – до вхождения в ГЗН.

- нефтепроизводящее (находится в ГЗН)

- нефтепроизводившее (прошли ГЗН).

НГМ потенциально зависит от начальных условий формирования НГМТ, а также от последующих условий очага.

Выделяют внутренний и внешний факторы оценки НГМП.

Внутренний: связанный с качественными и количественными характеристиками потенциала очагов.

Внешний: связан с условием его реализации.

Внутренний фактор делится на 2 группы:

1. Факторы, связанные с литологией

2. Ф-ры, связанные с РОВ

Внешние факторы:

1. Статический характер очагов и зон

2. Динамический (определяется тепловой историей существования НМТ, скоростью прохождения зон катогенеза, длительностью существования очага).

В истории формирование очага выделяют 3 стадии:

1. Начальная (предочаговая)

2. Главная (генерационная)

3. Завершающая (постоочаговая)