Особенности распределения залежей нефти и газа
Размещение месторождений нефти и газа в земной коре подчиняется определенным закономерностям. Установление этих закономерностей является предметом изучения в течение всей истории поисков этих месторождений. Процессы поисков месторождений нефти и газа и выявление закономерностей их размещения были взаимодополняющими -каждое новое месторождение давало дополнительную информацию для теоретических разработок, а повышение уровня теоретических знаний позволяло более объективно подойти к оценке перспектив и выбору направления поисков.
К настоящему времени на земном шаре открыто около 40 тыс. месторождений нефти и газа Эти скопления встречаются в отложениях от рифея до четвертичного возраста. Однако, по разрезу они распределены крайне неравномерно. Более 60% мировых разведанных запасов нефти приходится на юрские и меловые отложения. Около 40% природного газа на меловые отложения. Второй пик по запасам газа (30%) приурочен к
пермским отложениям. Около 30% запасов нефти открыто в отложениях палеогена и неогена.
Также неравномерно географическое распределение запасов нефти и газа. На начало 1993 г. 65,7% мировых запасов нефти было сосредоточено в странах Ближнего и Среднего Востока. В Южной Америке - 12,4%, в Африке - 6,2%, в России и странах СНГ - 5,9%, в Азии и Австралии - 5%, в Северной Америке - 4,0%, в Европе - 1,6%. По природному газу -40,2% мировых запасов сосредоточено в России и странах СНГ, 31% - на Ближнем и Среднем Востоке, 7,1% - в Африке, в Азии и Австралии - 9%, в Северной и Южной Америке - по 5,4%, в Европе - 3,8% (ВР review of world gas, 1993).
Открытые к натоящему времени нефтяные и газовые ресурсы сосредоточены в основном в Северном полушарии. В этом полушарии открыто около 130 нефтяных месторождений с начальными извлекаемыми запасами более 100 млн. т, тогда как в Южном только 9 таких месторождений. В мире открыто около 90 газовых месторождений с запасами 100 млрд. м3 и более, из которых абсолютное большинство также расположено в Северном полушарии.
Большая часть запасов нефти концентрируется в месторождениях на глубинах до 3 км.
Приуроченность основных запасов нефти в каждом конкретном осадочном бассейне зависит, главным образом, от истории его геологического развития. В самом общем виде можно говорить об определенной обратной зависимости между возрастом основной седиментации в бассейне и глубиной размещения запасов нефти. В осадочных бассейнах, сформировавшихся в палеозое, большая часть запасов нефти концентрируется на глубинах до 2 км. Это такие бассейны, как Днепрово-Донецкий на Украине, Тимано-Печорский на северо-востоке Русской платформы, Перский, Мичиганский, Иллинойский и др. бассейны Северо-Американской платформы. В бассейнах, где основная часть осадочного чехла имеет мезозойско-кайнозойский возраст. Основные запасы нефти приурочены к глубинам 2-4 км. Это крупнейшие нефтеносные бассейны - Западно-Сибирский, Персидского залива, бассейны Северной Африки Сирт и севера Южно-Африканской платформы (бассейн Ориноко).
Эта закономерность не является универсальной. Так, в кайнозойских межгорных осадочных бассейнах, генетически связанных, как правило, с континентальными окраинами активного типа (в соответствии с постулатами плитной тектоники) основные запасы нефти сосредоточены в интервале глубин 1-2 км. Это такие бассейны, как Сан-Хоакин (Калифорния, США), Маракаибо (Венесуэла) и др.
Эта закономерность нарушается и в бассейнах, где имеются огромные запасы окисленной нефти, мальты и асфальтов на склонах древних платформ залегают в интервале глубин до 1 км (Западно-Канадский бассейн, Лено-Анабарский прогиб, Восточно-Венесуэльский прогиб).
В Республике Саха (Якутия) 60% разведанных запасов нефти залегают в интервале глубин 2-3 км и 40% - в интервале глубин 1-2 км.
Залежи нефти выявлены и на глубинах свыше 3 км. На территории России эти месторождения к мезозойским отложениям Тереко-Кумского прогиба Предкавказья. Крупные залежи нефти открыты в казахстанской части Прикаспийской синеклизы (месторождения: Тенгизское, Кенкияк, Жанажол), где продуктивные горизонты каменноугольно-пермского возраста залегают на глубинах до 4500 м. В Южно-Каспийской впадине нефтяные залежи вскрыты на глубинах до 5000 м.
Самые глубокие нефтяные залежи открыты в США: в Галф-Косте на месторождении Кеблоу-Айлену (гл. 6593 м), в бассейне Биг-Хорн (Скалистые горы) на месторождении Фрисби-Южный (гл. 5896-5911 м) и Др.
Распределение запасов газа по глубинам залегания также в самом общем виде определяется историей геологического развития, а также вертикальной зональностью генерации УВ (Глава 5).
В отличие от нефти, запасы природного газа по глубине смещены на несколько большие глубины.
На глубинах до 1 км присутствуют скопления преимущественно в водорастворенном состоянии. Эти месторождения приурочены к верхнеплиоценовым-четвертичным отложениям небольших наложенных впадин кайнозойских складчатых систем (Япония, Италия).
Основная часть разведанных запасов газа сосредоточена в интервале глубин 1-4 км. Месторождения приурочены к отложениям от верхнего докембрия до кайнозоя. Именно в этом интервале глубин сосредоточена подавляющая часть запасов природного газа, приуроченных к меловым-кайнозойским отложениям (газовые месторождения Западно-Сибирская плита, Предкавказского прогиба, Мексиканского и Персидского заливов). В этом же интервале глубин газовые месторождения в каменноугольных, пермских, триасовых и юрских отложениях Североморско-Германской провинции, Днепрово-Донецкой впадины, Вилюйской синеклизы, синеклизы Иллинойс, впадин Анадарко, Пермская (США) и др. К интервалу глубин 1-3 км приурочены все газовые месторождения Сибирской платформы, связанные с венд-нижнекембрийским комплексом.
В Республике Саха (Якутия) в пределах Непско-Ботуобинской антеклизы разведанные запасы газа примерно поровну распределены в интервалах глубин 1-2 и 2-3 км, в Вилюйской синеклизе 85% всех разведанных запасов газа сосредоточено в интервале глубин 2-3 км.
На глубинах свыше 4 км газовые месторождения открыты в небольшом числе регионов - в Пермской впадине, во впадине Анадарко-Ардмор, Мексиканском заливе (США), в Прикаспийской синеклизе, Южно-Каспийской впадине, Предкавказском прогибе, Аквитанском бассейне (Франция).
Одним из крупнейших глубокозалегающих газовых месторождений является месторождение Лак в Аквитанском бассейне. Массивная залежь газа находится в карбонатной толще неокома и верхней юры на глубине 3500-5270 км. Большая часть газовых и газоконденсатных месторождений открыто в верхнекаменноугольных отложениях впадины Анадарко-Ардмор (Западный Внутренний бассейн в США), расположенных на глубинах 4500-7000 м.
На казахстанской части территории Прикаспийской синеклизы открыто крупнейшее Карачаганакское газоконденсатное месторождение с глубинами залегания продуктивных горизонтов каменноугольного -пермского возраста 4000-4500 м.
Самые глубокие залежи газа и газоконденсата открыты в США: в штате Техас месторождение Ледбеттер (гл. 7663-8083 м), в Галф-Косте -месторождение Кейлоу-Айленд (гл. 6663 м) во впадине Делавер запасы газа на месторождении Гомес оценены в 238 млр. м3 (гл. 7010 м).
Газовые месторождения залегающие на больших глубинах, как правило, газоконденсатные, порой с очень высоким содержанием конденсата. Так, на Астраханском месторождении содержание конденсата достигает 560 см3/м3.
На рис. 51 приведены некоторые нефтегазоносные бассейны мира с распределением в них залежей нефти, газа и газоконденсата на больших глубинах.
Рис. 51. Основные типы НГБ и регионов мира с различным распределением залежей нефти, газа и газоконденсата на больших глубинах (Семенович и др. 1980).
Залежи: 1 - нефти, 2 - газа, 3 - газоконденсата; 4 - промышленные притоки нефти; цифры на рисунке - наиболее характерные современные пластовые Т°, С.
По оценкам российских и зарубежных специалистов прогнозные запасы нефти и газа на глубинах свыше 4 км превышают 10% общемировых.
Как уже отмечалось, на земном шаре открыто около 40 тыс. месторождений нефти и газа, однако, большая часть запасов сосредоточена в гигантских и уникальных месторождениях.
В 26 уникальных нефтяных месторождениях (начальные извлекаемые запасы более 1 млрд.т) сосредоточено 42% всех начальных разведанных мировых ресурсов нефти (по А.Г.Селицкому). По оценкам А.А.Бакирова в 45 крупнейших нефтяных месторождениях зарубежных стран было сосредоточено около 91% разведанных запасов нефти.