Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. РАЗВИТИЕ ВЗГЛЯДОВ И КРИТЕРИЙ РАЗДЕЛЬНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗОН НЕФТЕ- И ГАЗОНОСНОСТИ. 6
ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И НЕФТЕГАЗОНОСНОМ ЗАПАДНОГО БОРТА ЮЖНО КАСПИЙСКОЙ ВПАДИНЫ 23
2.1. Краткий очерк геологического строения, основные нефтегазоносные свиты 23
2.2. Закономерности размещения залежей нефти и газа 40
2.3. Основные типы месторождений и залежей нефти и газа 46
ГЛАВА 3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТАВА И СВОЙСТВ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ФЛЮИДОВ (НЕФТИ, ГАЗА И КОНДЕНСАТА) S3
3.1. Физико-химическая характеристика нефтей продуктивной толщи западного борта Южно-каспийской впадины 51
3.2. Физико-химическая характеристика углеводородных газов западного борта Южно-Каспийской впадины
3.3. Физико-химическая характеристика конденсатов газоконденсатных залежей западного
борта Восточно-Каспийской впадины
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ И ЭВМ ПРИ АНАЛИЗЕ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НЕФТИ И ГАЗА 135
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ГЕОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА И СВОЙСТВ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ФЛЮИДОВ
ГЛАВА 6. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ И ГАЗА
ГЛАВА 7. ОБОСНОВАНИЕ ВЫДЕЛЕНИЯ ЗОН ПРЕИМУЩЕСТВЕННОГО НЕФТЕ- И ГАЗОНДОПЛЕНИЯ НА ЗАПАДНОМ БОРТУ ЮЖНО-КАСПИИСКОИ ВПАДИНЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
- РАЗВИТИЕ ВЗГЛЯДОВ И КРИТЕРИЙ РАЗДЕЛЬНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗОН НЕФТЕ- И ГАЗОНОСНОСТИ.
- Краткий очерк геологического строения, основные нефтегазоносные свиты
- Физико-химическая характеристика нефтей продуктивной толщи западного борта Южно-каспийской впадины
Введение к работе
Актуальность темы исследования» Раздельное прогнозирование зон преимущественного нефте- и газонакопления имеет важное значение при направленных поисках нефти и газа и долгосрочном планировании подготовки сырьевой базы развития нефтегазодобычи. Значение этого вопроса особенно возрастает в старых нефтегазодобывающих районах, где верхний этаж нефтегазо-носности уже разведан в достаточной степени и дальнейшие перспективы связаны с глубокозалегающими горизонтами. Объектом исследования был выбран западный борт Южно-Каспийской впадины (ЮКВ), где накоплен большой объем фактического материала для рассмотрения поставленного в диссертации вопроса.
Цель работы. На основании установления геохимических закономерностей изменения свойств и состава углеводородных флюидов и органического вещества пород по разрезу и площадям с привлечением методов математической статистики доказать возможность раздельного прогнозирования зон преимущественного нефте- и газонакопления по геохимическим характеристикам углеводородов (УВ) и применять его при направленных поисках залежей нефти и газа.
Основные задачи исследования. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
установить закономерности размещения залежей нефти и газа;
выявить закономерности изменения свойств и состава неф-тей, газов и конденсатов по разрезу, в региональном плане с применением методов математической статистики;
изучить влияние геолого-геохимических факторов на изменение свойств и состава углеводородных флюидов;
выявить геолого-геохимические условия формирования залежей нефти и газа;
обосновать раздельное прогнозирование зон преимущественного нефте- и газонакопления и рекомендовать направление поисков новых скоплений нефти и газа на западном борту КЕБ.
Использование фактического материала» При выполнении работы кроме опубликованных данных использованы большой объем фактического материала, полученного в ГосНИПИ "Гипроморнефтегаз", АзНИПМнефть, Институте геологии АН Азерб.ССР и производственных разведочных и нефтегазодобывающих организаций Азербайджана.
Научная новизна:
обосновано использование геохимических характеристик нефтей, газов и конденсатов в совокупности с условиями накопления и преобразования органического вещества и других геологических и термодинамических критериев при раздельном прогнозировании зон нефте- и газонакопления;
проведена оценка нефтегазоносности западного борта ЮКВ с новых позиций, направленных на повышение эффективности поисково-разведочных работ раздельно на нефть и газ.
Практическая ценность работы. Основные выводы и рекомендации, полученные в работе, могут быть использованы при количественной оценке перспектив нефтегазоносности западного борта ЮКВ, определении эффективных направлений поисково-разведочных работ раздельно на нефть и газ, а так же при долгосрочном планировании развития сырьевой базы нефтяной и газовой промышленности Азербайджана.
Реализация работы. Основные положения диссертационной работы реализованы при количественной оценке перспектив нефтега-зоносности Азербайджана и прилегающей акватории Каспийского моря по состоянию на I января 1984 года.
Апробация и публикация полученных результатов. Основные положения диссертации освещены в опубликованной работе "Геохимическая зональность распределения РОВ и нефтей на западном борту Южно-Каспийской впадины" (Изв.Вузов, Нефть и газ, М, 1984) и доложены на республиканской конференции по эффективности поисков нефти и газа на больших глубинах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав и заключения, изложенных на 150 страницах машинописного текста, списка литературы (73 наименования), иллюстрированных 14 рисунками, 24 таблицей.
Автор считает своим приятным долгом выразить глубокую благодарность научным руководителям - академику АН Азерб.ССР Ш.Ф.Мехтиеву и кандидату геолого-минералогических наук А.И. Алиеву - за научное руководство»
Развитие взглядов и критерий раздельного прогнозирования зон нефте- и газоносности
Раздельное прогнозирование зон преимущественного нефте- и гавонакопления приобретает большую актуальность, поскольку позволяет целенаправленно вести поиски залежей УВ определенного фазового состояния В недрах известны следующие типы скоплений УВ: I) принадлежащие к однофазной системе - газ, нефть, газонасыщенная нефть, нефтенасыщенный газ или конденсат, скопления твердых УВ асфальтового или озокеритового ряда; 2) образующие двух фазовую систему - в основном нефть с газовой шапкой или газ (или газоконденсат) с нефтяной оторочкой.
Раздельное прогнозирование зон преимущественного нефте- и газонакопления оановано на закономерностях пространственной и глубинной зональности и размещения нефтяных и газовых скоплений.
Уже давно было замечено, что в пространственном размещении как локальных, так и региональных скоплений УВ в земной коре наблюдаются определевные закономерности, обусловленные общностью истории их геологического развития. Установлено, что единичных изолированных месторождений нефти и газа в земной коре не встречается. Как правило, они группируются в зоны и тяготеют к определенным геоструктурным элементам, в пределах которых существовали благоприятные условия для генерации и аккумуляции УВ.
Исследования, проведенные в этом направлении, показали, что в размещении промышленных скоплений преимущественно нефти или rasa в земной коре существуют следующие зональности: вертикальная (глубинная), геоструктурная, связанная с особенностями строения и геологической историей развития крупных геоструктурных элементов платформенных и складчатых территорий, и литолого-стратигра-фичеокая, обусловленная литолого-фациальными особенностями и палеогеографическими условиями накопления отложений, участвующих в строении продуктивных комплексов /16/, Кроме того, в ряде регионов отмечается также латеральная (площадная) зональность в размещении преимущественно газовых или нефтяных скоплений.
Закономерности распределения скоплений нефти и газа по разрезу получили в литературе наименование вертикальной зональности, которую лучше называть глубинной зональностью. Фактические данные по некоторым нефтегазоносным провинциям показывают, что в разрезе литосферы до глубины 700 м распространены главным образом скопления газа, в интервалах от 700 до 6000 м, а в некоторых нефтегазоносных провинциях и до 7000 м обнаруживаются как нефтяные, так и газовые и газоконденсатные скопления, глубже 6000 м распространены скопления, в основном, сухого метанового газа. Пространственная зональность проявляется в раздельном размещении зон преимущественного (или исключительного) нефте- и газонакопления как по бассейну в целом, так и в пределах отдельных их частей.
Глубинная зональность в размещении УВ в различном фазовом состоянии впервые была рассмотрена В.А.Соколовым (1948 г). Он выделил в толще осадочных образований четыре зоны, характеризующиеся определенными биохимическими и термокаталитическими процессами превращения ОВ, обусловливающими образование различных по фазовому состоянию УВ /63/:
I зона - при глубине погружения до 50 м происходят лишь биохимические процессы преобразования ОВ, захороняемого в осадках;
П зона - при глубине погружения отложений от 50 до 1000 м биохимическое воздействие на ОБ постепенно прекращается и сменяется процессами гидрогенизации и термокатализа;
Ш зона - при погружении отложений на глубину от 1000 до 6000 м активно развиваются процессы гидрогенизации и термоката-литических превращений захороненного в осадках ОБ, в результате чего образуются УБ нефти и газа;
ІУ вона - при глубине погружения отложений более 6000 м, где температура достигает 200С и выше, образуется, в основном, метав.
Позднее (1967 г) В.А.Соколов выделил биохимическую и тер-мокаталитическую генетические зовы, подразделив каждую из них на верхнюю, среднюю и нижнюю подзоны /64/» По заключению В.А.Соколова, скопления нефти могут распространяться лишь до глубины 5-6 км, а глубже могут быть обнаружены только газовые скопления.
Вслед за В.А.Соколовым глубинную зональность в размещении в разрезе осадочных образований УБ в различном фазовом состоянии рассматривали многие советские и зарубежные авторы: А.М.Акрам-ходжаев, А.И.Алиев, Г.М.Алиев, Н.Ф.Балуховский, Н.Б.Вассоевич, И.В.Высоцкий, В.С.Вышемирский, А.А.Геодекян, М.Ф.Двали, А.Ф.Доб-рянский, А.Г.Дурмишьян, Н.А.Еременко, Д.В.Жабрев, А.А.Карцев, А.Э.Конторович, А.А.Козлов, А.Я.Креме, С.П.Максимов, Ш.Ф.Мвхтиев, С.Г.Неручев, О.А.Радченко, Е.Л.Рогозина, В.Л.Сонолов, З.А.Табаса-ранокий, В.А.Успенский, О.В.Чайковская, В.Барбат, Г.Хадсен, Д.Хант, С.Шарф, К.Ландес, Б.Тиссо, Р.Пеле и др.
Краткий очерк геологического строения, основные нефтегазоносные свиты
Южно-Каспийская впадина представляет собой один из самостоятельных элементов системы внутренних прогибов Алышйско-Гималайского орогенного пояса, выполненного мощной толщей ме-зокайнозойских отложений.
По результатам буровых работ и геофизических исследований установлена неоднородность тектонического строения Южно-Каспийской впадины. Здесь по плиоцен-четвертичному структурному этажу выделяются прибортовые окаймления и внутреняя депрессия,
В пределах прибортового окаймления, представляющего внешний узкий пояс крупных складок, осложненных дизъюнктивными дислокациями и грязевым вулканизмом, наблюдается четкое подчинение простираний складок направлению тектонических разломов, ограничивающих депрессию. Мощность осадочного чехла зоны прибортового окаймления не превышает 15 км.
Наиболее погруженной частью Южно-Каспийской впадины является внутренняя депрессия, отличающаяся от прибортового окаймления большей мощностью осадочных образований (20-25 км), пологим залеганием неоген-антропогеновых пород и незначительной тектонической нарушенностьго поднятий.
Южно-Каспийская впадина включает в себя крупные тектонические элементы такие, как Апшероно-Прибалханская зона поднятий, секущая в субширотном направлении все Каспийское море, и являющаяся связующим поясом бортовых частей впадины. В северо-западной части эта зона представлена Апшеровским архипелагом который в юго-восточном направлении переходит в Апшеронский порог и далее сливается с Прибалханской зоной поднятий (рис. 1 )
С запада Южно-Каспийская впадина ограничена Талыш-Вандамс-ким гравитационным максимумом субмеридионального простирания, где значительно сокращается мощность осадочного чехла и эрозионная поверхность вулканогенных образований мезозоя залегает на глубинах 3200-3400 м.
В пределах западного борта Южно-Каспийской впадины Апшеронский архипелаг совместно с Апшеровским полуостровом составляет единую Апшеронскую нефтегазоносную область, где антиклинальные поднятия осложнены многочисленными разрывами нарушениями, грязевым вулканизмом и диапиризмом. Локальные структуры имеют ориентацию от широтной до меридиональной.
Южнее Апшеронского п-ова в пределах западного шельфа Южного Каспия расположена обширная область Бакинского архипелага, которая включает морское продолжение структурных элементов юго-восточного Кобыстана и Нижнекуринской впадины.
В северной и центральной частях Бакинского архипелага складки в основном имеют северо-запад-юго-восточное направление, а на юге области преобладают структуры меридионального простирания. Для структур Бакинского архипелага характерно развитие разрывных нарушений и большое проявление грязевого вулканизма.
С юго-запада к Апшеронскому п-ову примыкает Джейранкечмез-ская наложенная депрессия, в пределах которой развиты осложненные разрывный и грязевым вулканизмом. К юго-западу от нее расположена Ленгебиз-Алятская зона поднятий, выраженная сильно дислоцированными структурами и интенсивным проявлением грязевого вулканизма.
С юго-запада к Ленгебиз-АлятскоЙ зоне поднятий примыкает Нижнекуринская впадина, осложненная структурами брахиантикли-нального типа юго-восточного простирания. В ряде случаев направление складчатости изменяется от субмеридионального до субширотного. Складки асимметричные - северо-восточные крылья их пологие (15-20), юго-западные - крутые (30-45). Структуры осложнены продольными разрывами и большим числом поперечных нарушений, а также грязевым вулканизмом Как указывалось выше, внутренняя депрессия Южно-Каспийской впадины представляет собой область максимального прогибания и по своему строению резко отличается от прибортовых областей. Кровля продуктивной толщи здесь погружена на глубину 3-7 км и мощность четвертичных отложений превышает 1,5 км.
Таким образом, Южно-Каспийская впадина представляет собой огромный внутригеосинклинальный прогиб, для которого характерны тенденции устойчивого прогибания, вероятно с палеогена. Здесь геоструктурный план претерпел значительные изменения в средне-плиоценовое время. На втором этапе геотектонического развития территории при формировании современного геоструктурного плана произошла крупная акчагыльская трансгресия, В среднеплиоценовое время структурный план имел в основном субширотное простирание, а после акчагыльской трансгрессии - субмеридиональное.
Физико-химическая характеристика нефтей продуктивной толщи западного борта Южно-каспийской впадины
Для нефтей, газов и газоконденсатов среднеплиоценовых отложений западного борта Южно-Каспийской впадины характерно значительное разнообразие физико-химических свойств и химического состава, которое проявляется не только в пределах этого региона в целом, но и в отдельных нефтегазоносных областях.
Проблема исследования закономерностей изменения свойств и состава нефтей, газов и газоконденсатов в пределах отдельных залежей, месторождений и целых регионов западного борта Южно-Каспийской впадины разрабатывалась многими учеными на протяжении десятилетий.
Еще в 1897 г-А.К.Сорокин изучая нефти Ашперонского полуострова, заметил различие в нефтях разных горизонтов одного и того же месторождения и попытался установить закономерности этих изменений. В 1915 г А.Бенкендорф впервые показал, что плотность нефти продуктивной толщи Сураханского месторождения закономерно увеличивается с глубиной. В 1937 г М.В.Абрамович на примере Ашперонского полуострова выявил изменение свойств нефти от глубины ее залегания.
В 1947 г Б.М.Саркисян впервые установил уменьшение плотности нефти в пределах одноименных пластов по мере погружения Фать-маи-Зыхской антиклинальной линии, В 1951 г В.С.Мелик-Пашаев на примере балаханской свиты и свиты "перерыва" показал, что возрастание глинистости разреза приводит к уменьшению плотности нефтей. Несколько позже В.ЕЛаин и И.И.Потапов также указывают на зависимость свойств нефтей от литологии вмещающих пород.
Ряд фундаментальных работ по вопросам геохимии нефти, ее происхождения, формирования залежей нефти Азербайджана выполнен Ш.Ф.МехтиевыЙ /4-5,46/.
Вопросами взаимовлияния нефти, газа и воды, и причинами инверсии в изменении свойств нефтей Апшеронского полуострова занимался Б.И.Султанов.
В 1961 г вышла в свет книга Г.Т.Ашумова /12/, в которой приведены ценные сведения по химии Азербайджанских нефтей. С начала 60-х годов А.С.Гаджи-Касумов /25/ проводит исследования свойств нефтей продуктивной толщи Апшеронского полуострова. А.С.Гаджи-Касумовым показана роль ряда факторов - гипергенеза, процесса разработки, размера залежей и т.п. на изменение состава нефтей Апшеронского полуострова.
Вопросам формирования нефтяных залежей месторождений Апше-ронской области, закономерностям изменения свойств нефтей этих месторождений посвящены работы Ф.М.Багир-заде /14,15/.
Из работ,выполненных в последние годы, следует особо отметить исследования А.А.Али-заде, Г.-М.А.Алиева, А.И.Алиева, В.З. Симхаева, Г.И.Сафоновой и др. В работе Г.И.Сафоновой, в частности, показана связь между тепловым режимом залежей нефти Апшеронского полуострова и свойствами глубоко залегающих нефтей, а В.З. Симхаевым /60,61/ выявляется роль термодинамических и геологических факторов при формировании состава нефтей некоторых месторождений Нижнекуринской впадины.
В работах А.А.Али-заде, Г.-М.А.Алиева /6,7/ установлены закономерности изменения свойств и состава нефтей среднейлиоцено-вых отложений западного борта Южно-Каспийской впадины и выделены основные генетические типы нефтей, свойства которых отражают как геохимические условия палеобассейна, так и сложное влияние факторов катагенеза и гипергенеза. Этими исследователями также оценивалась степень превращенности нефтей по коэффициентам метаморфизма.
Приведенный краткий исторический обзор изучения нефтей свидетельствует о большом интересе исследователей к изучению свойств нефтей этого региона. Вместе с тем следует отметить, что проводимые исследования касались отдельных месторождений и в редких случаях областей (главным образом Апшеронской).
В последние годы на западном борту Южно-Каспийской впадины бурением достигнуты большие глубины (более 5000 м), и представилась возможность комплексного исследования геохимических закономерностей изменения свойств и состава нефтей в целом. Работа основана на результатах исследования специально отобранных проб нефтей с привлечением аналитического материала лаборатории АзНИПИнефть,
Наши исследования направлены на выявление, по возможности, связи между составом нефтей и геолого-геохимическими факторами, способствующими формированию того или иного типа нефти в разрезах среднеплиоценовых отложений на западном борту Южно-Каспийской впадины,
