 |
Ловушки, связанные со складчатостью
|
|
|
|
Форма структурных ловушек, полностью или в значительной степени обусловленных складчатостью, варьирует в широких пределах. Наряду с пологими, почти округлыми в плане куполами (фиг. 6-2, А) широко распространены вытянутые, узкие антиклинали (Б), которые могут быть симметричными, асимметричными или даже опрокинутыми (В).
Структурная амплитуда (structural closure) [или «замкнутая высота»], определяемая как превышение гипсометрически наиболее высокой точки над самой низкой замкнутой изогипсой, может изменяться от немногих до нескольких тысяч футов. Под структурным рельефом складки, обычно превышающим ее структурную амплитуду, понимается высота, на которую смятый в складку пласт возвышается над региональным склоном; он измеряется длиной перпендикуляра, опущенного из наивысшей точки складки на поверхность регионально наклонного пласта (фиг. 6-2, А). При определении структурной амплитуды ловушки за горизонтальную опорную поверхность принимается уровень моря. Величина структурной амплитуды при этом не обязательно соответствует структурному рельефу, как это показано на фиг. 6-3. Одна и та же складка может иметь различную структурную амплитуду, величина которой изменяется при изменении регионального наклона формации. Объем ловушки, связанной со складкой и содержащей нефть и газ, зависит главным образом от структурной амплитуды, мощности коллекторского пласта, эффективной пористости пород, пластового давления и условий движения флюидов через породы. Действительный же объем природного резервуара ‑ это объем эффективного порового пространства между поверхностью подошвенных вод и непроницаемой покрышкой. Объем природного резервуара необходимо знать, чтобы установить размер и высоту залежи нефти или газа. Высота залежи определяется превышением самой верхней газо- или нефтенасыщенной части резервуара над поверхностью водо-нефтяного или газо-водяного контакта (см. на на фиг. 6-2, В).
|
|
|
Отмечающийся изгиб или наклон коллекторского пласта показывает, что в строении практически всех ловушек, как структурных, так и стратиграфических, большую или меньшую роль играет существование складки. Ловушки, в образовании которых преобладающее значение принадлежит складчатым движениям, рассматриваются как ловушки, связанные со складками, даже если в формировании их в определенной степени участвуют дизъюнктивные нарушения и стратиграфические факторы.
Конечно, причины складкообразования в коллекторских пластах и в толщах, обнажающихся на дневной поверхности, остаются теми же. В различных условиях главными механизмами складкообразования могут быть горизонтальное сжатие, тангенциальные давления, образование складок волочения (видимо, широко распространенных в природе), седиментационные наклоны слоев вокруг погребенных выступов, дифференциальное уплотнение осадков на склонах таких выступов, образование диапировых складок и куполов, связанных с глубоко погруженными интрузивными соляными штоками. Складка может сформироваться в ограниченный отрезок геологического времени; в других случаях существование ее является результатом нескольких структурообразующих фаз, что выражается в увеличении ее крутизны с глубиной. Ловушки, связанные со складками, обычно осложнены тектоническими нарушениями. Коллекторский пласт может быть разорван нарушением, не наблюдающимся на поверхности земли; такие разрывы бывает чрезвычайно трудно установить методами глубинного картирования до тех пор, пока плоскости их не будут подсечены разведочной скважиной.
|
|
|
На фиг. 6-4 ‑ 6-6 показаны некоторые ловушки, образовавшиеся главным образом в результате складчатости. На фиг. 6-4 представлена структура залежи Саут-Эрлсборо в Оклахоме. Это одна из первых залежей, открытых методом
Фиг. 6-2. Схематические структурные карты и разрезы типичных антиклинальных куполовидных складок. Подобные складки характерны для многих ловушек, содержащих залежи нефти и газа. Нефтяная залежь заштрихована и зачернена. Светлая стрелка указывает на направление падения.
сейсмического картирования и приуроченных к характерным малоамплитудным, почти округлым, куполовидным складкам, развитым в Мид-Континенте. Продуктивен повсеместно распространенный на этой территории
Фиг. 6-3. Схематические разрезы, показывающие, что одна и та же величина структурного рельефа может сопровождаться различной величиной структурной амплитуды в зависимости от регионального падения слоев. У.м. - уровень моря.
песчаный пласт Уилкокс (ордовик). На фиг. 6-5 показана структурная карта месторождения Апач в округе Каддо, Оклахома (разрез и палеогеологическая карта этого месторождения приведены на фиг. 6-19 и 13-12).
Фиг. 6-4. А - сейсмическая карта и сухие скважины, пробуренные в 1929 г. Б - структурная карта залежи Саут-Эрлсборо в округе Семинол, Оклахома, по известнякам Вайола (ордовик), перекрывающим продуктивные песчаники Уилкокс (Weathегbу, Geophysical Case Histories, Soc. Explor. Geophysicists, p. 289, Fig. 4, p. 290, Fig. 5, 1949).
Фиг. 6-6 представляет собой структурную карту вытянутой куполовидной складки, содержащей залежь Абкайк в Саудовской Аравии. Такая структура типична для многих ловушек на Ближнем Востоке, хотя некоторые из них перекрыты сложнодислоцированными некомпетентными формациями (см. фиг. 6-12 и 6-21). Структура месторождения Валлецца в Северной Италии представляет собой разорванную опрокинутую антиклинальную складку. Подобные структуры не характерны для ловушек, но приведенный пример показывает, что слои могут быть даже столь сильно дислоцированы и тем не менее образовывать ловушку. Разрез месторождения показан на фиг. 6-7.
Фиг. 6-5. Структурная карта залежи Апач в округе Каддо, Оклахома, по кровле песчаников Бромайд (V.С. Sсоtt, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 29, p. 103, Fig. 3).
Изогипсы через 100 футов. Складка сформировалась после отложения формации Кани (миссисипий) и до накопления пермских осадков (см. фиг. 6-19 и 13-12).
|
|
|
Изменения с глубиной. При прослеживании многих складок и других структур от поверхностных или высокозалегающих слоев на глубину устанавливается изменение их очертаний, размера или амплитуды, а иногда¹ смещение свода складки в латеральном направлении. Поэтому при поисках залежей в коллекторских слоях, залегающих на больших глубинах, не всегда дует ориентироваться на складки, выраженные на поверхности и в верхних горизонтах разреза, поскольку они часто не соответствуют структурам 'более глубоких слоях. Несоответствие структуры глубоких слоев и изученных верхних толщ разреза может быть выявлено до начала бурения сейсмическим
Фиг. 6-6. Структурная карта залежи Абкайк в Саудовской Аравии по кровле юрской продуктивной формации (зона Араб), сложенной оолитовыми карбонатами и доломитами (McConnell, Oil and Gas Journ., p. 199, 1951).
Эта крупнейшая залежь имеет размеры 30×6 миль, а максимальный этаж нефтегазоносность достигает 1500 футов. Средний начальный дебит каждой из 66 продуктивных скважин составлял 17 000 баррелей в день. Изолинии через 200 футов.
картированием горизонтов, приуроченных к перспективно нефтегазоносным коллекторским слоям или расположенных вблизи от них. В других случаях разведочная скважина, заложенная на своде структуры, выраженной на поверхности, может не вскрыть складки на уровне коллекторских слоев. В каждом подобном случае возникают сомнения относительно точности полученных данных. Однако часто подобные результаты зависят не от низкого качества геофизических работ и материалов бурения, а обусловлены действительно существующими изменениями структурного плана с глубиной. Расхождения в структуре мелких и глубоких горизонтов осадочного чехла во многих случаях не могут быть предсказаны заранее, но иногда их следует
Фиг. 6-7. Разрез нефтяного месторождения Валлецца в Северной Италии (Reeves, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 37, p. 612, Fig. 4, 1953). На поверхности видна синклинальная структура, под которой залегает опрокинутая складка в эоценовых и олигоценовых формациях. Интервалы, из которых получены промышленные притоки газа, показаны светлыми кружками, а нефти - зачерненными. Это крайний пример дисло-цированности слоев, смятых в опрокинутую складку, но еще образующих ловушку.
|
|
|
ожидать или по крайней мере предполагать их возможность, если известна история геологического развития региона.
Несоответствие структурных планов поверхностных и глубоких горизонтов разреза и связанное с этим положение залежей нефти и газа могут зависеть от ряда причин: 1) конвергенции толщ, залегающих между рассматриваемыми поверхностями; 2) повторного складкообразования. 3) образования параллельных складок, 4) образования дискордантных и диапировых складок, 5) погребенных поднятий, антиклиналей или тектонических блоков, 6) образования асимметричных складок, 7) явлений поверхностного или подземного выветривания - отложения, растворения, оползания, 8) деформации слоев, залегающих под поверхностью несогласия, 9) перекрытия надвигами, 10) смещения залежи нефти или газа.
Конвергенция промежуточных толщ. Когда мощность толщ между верхними горизонтами разреза и коллекторскими слоями регионально сокращается [17], можно ожидать, что сводовые части складок будут смещаться во все более глубоких горизонтах в направлении сокращения мощности. Одновременно будет наблюдаться увеличение или уменьшение структурной амплитуды складок, приведенной к уровню моря, в зависимости от того, в каком соотношении находятся направление регионального падения и направление сокращения мощности. Например, складка, закартированная на поверхности в виде структурной террасы, может быть выражена в структуре коллекторского горизонта как замкнутый купол. И наоборот, куполовидная складка на поверхности может утерять замкнутые очертания на глубине и потому более не служить ловушкой. На фиг. 6-8 схематически показано возможное изменение структуры с глубиной и смещение ее свода, даже для случая, когда степень деформированность верхних и нижних слоев разреза одинакова. Повторное складкообразование. Некоторые складки интенсивно формировались на протяжении всего отрезка геологической истории от образования пород-коллекторов (их диагенеза и литификации) до настоящего времени. Крутизна таких складок прогрессивно возрастает вниз по разрезу, т.е. с глубиной увеличивается их структурный рельеф. В подобных условиях наблюдается уменьшение мощности толщ на сводах складок по сравнению с их крыльями. Иногда утонение прослеживается прерывисто в нескольких
|
|
|
Фиг. 6-8. Схематические разрезы, показывающие изменение структурной амплитуды и смещение свода складки с глубиной при наличии в районе выклинивающихся толщ.
Структурный рельеф складок на всех профилях одинаков. Черные треугольнички отмечают положение свода складки для каждого из горизонтов.
пачках отложений, в других случаях оно отмечается непрерывно в определенной части геологического разреза. Резкое увеличение амплитуды складок обычно происходит в слоях, залегающих непосредственно над поверхностью несогласия. Время формирования складок легко определить на разрезах и картах изопахит (картах, показывающих изменение мощностей стратиграфических подразделений в виде изолиний мощности); доказательством формирования складки служит утонение слоев на ее своде (см. также стр. 544-548). Некоторые данные, позволяющие судить о существовании повторного складкообразования, приведены на фиг. 6-9. Как видно на схеме, амплитуда складки на поверхности def больше, чем на поверхности аbс. Это свидетельствует о том, что формирование структуры происходило во время отложения пластов между двумя поверхностями несогласия. Кроме того, можно сказать, что поверхность def была деформирована уже после образования складки в самых молодых подстилающих ее слоях, которые вслед за тем были срезаны эрозией и несогласно перекрыты комплексом вышележащих отложений. Подобное же скачкообразное увеличение амплитуды структуры весьма обычно для многих ловушек, связанных с антиклинальными складками. Примерами структур, рост которых неоднократно возобновлялся после отложения коллекторского горизонта, являются складки Оклахома-Сити в Оклахоме [18] (см. фиг. 14-7) и Хокинс в Техасе [19]. Несколько повторных этапов складкообразования устанавливаются на куполовидной структуре месторождения Эрат в Луизиане при сравнении серии структурных карт все более глубоко залегающих продуктивных горизонтов (фиг. 6-10).
Образование параллельных складок. В мощном разрезе осадочных пород, особенно глинистых сланцев, смятом в пологие антиклинали и купола, складки в структуре коллектора могут быть практически параллельны складкам в вышележащей толще осадков и на поверхности. Существование таких параллельных складок означает, что во время складкообразования мощности пластов существенно не изменялись и складки с глубиной становятся все более
Фиг. 6-9. Схематический разрез, показывающий увеличение структурного рельефа складки с глубиной в результате неоднократного повторения складкообразования.
Доказательством неоднократного складкообразования служит утонение отдельных слоев на своде погребенной структуры. В приведенном примере свой окончательный вид складка приобрела после трех этапов формирования: первый этап - до образования поверхности несогласия def, второй этап - после образования поверхности def, но до образования поверхности несогласия аbс, третий этап ‑ после отложения наиболее молодых показанных на разрезе слоев.
резко выраженными [20]. Пример параллельных складок показан на фиг. 6-11. На площади, где породы-коллекторы залегают на глубине 2-3 миль, складки в структуре коллектора большей частью оказываются более резкими, чем в верхних слоях разреза.
Образование дискордантных и диапировых складок. Характер образующихся складок зависит в частности от того, залегает ли некомпетентная толща выше или ниже компетентной. Когда компетентные коллекторские слои перекрыты мощной толщей мягких пластичных пород, может наблюдаться крупное несоответствие между структурными планами коллекторов и верхних горизонтов осадочного чехла. Наглядным примером этого могут служить некоторые антиклинальные складки на Среднем Востоке, содержащие крупные залежи нефти (фиг. 6-12). Компетентные коллекторские известняки Асмари (миоцен и олигоцен) перекрыты здесь серией переслаивающихся, крайне пластичных эвапоритов и глинистых пород, которые деформированы совершенно несогласно с известняками Асмари. Подобные же соотношения наблюдаются на нефтяных месторождениях Польши, а также в предгорьях Карпат, где залежи нефти приурочены к флишевым отложениям, развитым в стратиграфическом диапазоне от мела до олигоцена. В этой области нефтяные залежи связаны со складками, не прослеживающимися в более молодых Когда некомпетентная формация подстилает компетентную, развивается другой тип складок. Для таких складок характерно наличие центрального ядра, сложенного более древними пластичными породами, которые прорывают вышележащие слои и выжимаются вверх на своде антиклинали. Подобные складки, называемые диапировыми, или складками протыкания(фиг. 6-13), весьма обычны в Аквитанском и Карпатском регионах Европы, а также в СССР, в районе Кавказского хребта [22].
Фиг. 6-10. Структурные карты нефтяного месторождения Эрат в Луизиане по кровле различных продуктивных горизонтов (St eig, et al., Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 35, Figs. 8, 11, 13, 15, 17, 27).
Показаны повторяющиеся этапы формирования глубоко погруженной складки. Структура приурочена к лежачему крылу сброса. Изогипсы в футах. Приблизительная величина структурной амплитуды между произвольными точками х и у для разных, горизонтов следующая: А - 45 футов, Б - 71 фут, В - 83 фута, Г - 153 фута, Д - 155 футов, Е - 172 фута. Карты изопахит стратиграфических интервалов между поверхностями, по которым построены структурные карты, показали бы следующее изменение мощности между теми же пунктами, отражающее прирост структурной амплитуды: между Е и Д - 17 футов, между Г и В - 70 футов, между В и Б - 12 футов, между Б и А - 26 футов и выше А - 45 футов, а всего 170 футов (точнее 172 фута) на толщу общей мощностью 11 600 футов.формациях [21], и структурный план последних не может оказать помощь в поисках древних антиклинальных структур.
Фиг. 6-11. Параллельные складки.
Образование параллельных складок может обусловливать увеличение структурной амплитуды складки с глубиной. Особенно важно это для районов, где породы-коллекторы залегают в нескольких милях от поверхности. На большей глубине складки такого типа полностью выполаживаются.
Фиг. 6-12. Разрез нефтяного месторождения Масджеде-Солейман, Иран (Lees, in The Science of Petroleum, 1, p. 147, Fig. 4).
Продуктивны известняки Асмари (нижний миоцен и верхний олигоцен). Хорошо видно крупное несоответствие структурных форм между верхними некомпетентными толщами песчаников, глинистых сланцев и эвапоритов верхнего фарса (миоцен - плиоцен) и подстилающими компетентными известняками Асмари. Из этой залежи получено более 1 млрд. баррелей нефти.
Складки с ядром протыкания, сложенным выжатыми подстилающими породами, обычно сильно сжаты; для них характерно вертикальное или близкое к вертикальному
падение слоев вблизи осей. Если подстилающие породы представлены каменной солью, что, например, наблюдается в Румынии, такие структуры часто называются «соляными антиклиналями». Там же, где ядро складки образовано глинистыми породами, иногда обратится грязевые вулканы и грязевые потоки (см. фиг. 2-5)¹. Кроме того, в составе прорывающих пород отмечаются пески, ангидриты, глинистая брекчия, а также битумы или асфальт.
¹Установлено, что возникновение грязевых вулканов связано не с диапировыми иками, а с наличием аномально высоких пластовых давлений в газоносных породах. - Прим. ред.
Нефтяные залежи, связанные с диапировыми складками, обычно залегают в пологонаклоненных пластах, примыкающих к крутопадающим слоям вокруг ядра протыкания. Ранее считалось, что углеводороды выжимались из пород, слагающих ядро протыкания, и накапливались в окружающих коллекторах. Однако в настоящее время полагают, что диапировые складки представляют собой только специфическое проявление деформаций в условиях сочетания компетентных и некомпетентных толщ и не имеют генетической связи со скоплениями углеводородов. Важное значение этих структур для нефтегазонакопления ограничивается их ролью в формировании ловушек.
Погребенные возвышенности. «Погребенными возвышенностями» называют некоторые складки, перекрывающие захороненные топографические выступы [23]. Такие возвышенности изучались многими геологами, причем роль, которую они играют в формировании вышележащих куполовидных складок или антиклиналей,
Фиг. 6-13. Схематический разрез диапировой складки.
Залегающая внизу некомпетентная толща прорывает складку в перекрывающих компетентных, формациях. Следует сравнить этот тип структуры со складками, развитыми на нефтяном месторождении в Иране (см. фиг. 6-12 и 6-21).
толковалась по-разному. Обычно удавалось доказать, что перекрывающие осадки испытывали дифференциальное уплотнение над выступом или облекали его склоны, образуя, таким образом, пологую складку, над гораздо более резкой структурой в более глубоких породах-коллекторах [24].
Многие из погребенных возвышенностей в действительности не представляли собой выраженные в рельефе поверхности выступы во время накопления несогласно перекрывающих их осадков. При недостаточно детальном изучении их можно принять за приподнятые участки, вокруг которых в течение определенного промежутка геологического времени происходило уплотнение осадков с образованием куполовидной структуры, но на самом деле они часто являются обычными складками, выраженными в структуре поверхности несогласия. Отсутствие выраженного в рельефе выступа можно легко установить на стратиграфических профильных разрезах, построенных по выровненной поверхности (см. стр. 540). Многие из подобных структур представляют собой погребенную антиклиналь с полностью или почти полностью снивелированной к началу отложения вышележащих осадков поверхностью, причем формирование складки возобновилось уже после накопления более молодых толщ.
Однако погребенные возвышенности могут являться и настоящими выраженными в рельефе выступами, такими, как биогермы (или органогенные рифы) либо плотные линзы, сложенные породами типа песчаников и гравелитов и залегающие среди глин и глинистых сланцев. В этих случаях образование складки в вышележащих слоях осадочных пород может быть обусловлено двумя причинами.
1. Оно может определяться более значительным уплотнением за пределами выступа, где покрывающие глинистые осадки имеют большую мощность, чем над вершиной выступа. Такое различие в уплотнении приводит к изгибу вышележащих слоев у краев выступа и, следовательно, формированию антиклинальной складки. Трудно представить себе, чтобы такая складка прослеживалась в разрезе немного выше, чем непосредственно перекрывающие и окружающие выступ толщи глинистых сланцев. Это объясняется тем, что глинистые осадки, по-видимому, должны быть в процессе диагенеза литифицированы и уплотнены до сланцев, а неровности рельефа снивелированы
|
Фиг. 6-14. Схематические разрезы антиклинальных складок.
На разрезе А различие мощностей в интервалах аа' и bb ' указывает на существование погребенного выступа рельефа на эрозионной поверхности, а разность этих мощностей позволяет установить амплитуду выступа, над которым образовалась складка в вышележащих формациях. На разрезе Б мощности се ' и dd ' одинаковы, что доказывает отсутствие топографического расчленения поверхности несогласия.
Фиг. 6-15. Схематические разрезы, показывающие суммарный эффект сочетания асимметричных складок и конвергенции слоев в результате уменьшения мощности формаций.
Штриховая линия показывает положение оси асимметричной складки при постоянной мощности отложений. На разрезе А формации утоняются в сторону крутого крыла складки, и свод структуры смещается в направлении уменьшения мощности. На разрезе Б утонение происходит в сторону пологого крыла асимметричной складки, и в этом же направлении смещается ее сводовая часть
эрозией. В результате накапливающиеся в более позднее время толщи будут, видимо, иметь одинаковую мощность и соответственно в равной мере подвергаться уплотнению на всех участках.
2. Выраженные в рельефе выступы могли локализовать образовавшиеся позднее в регионе складки. Такая локализация складок, возможно, является результатом первичных седиментационных наклонов слоев вокруг выступа или биогерма, при которых углы падения вышележащих слоев от центральной части выступа могут достигать 30° [25]. Там, где погребенный выступ связан с образовавшейся ранее антиклиналью или разрывом, он, видимо, мог локализовать более поздние деформации, в результате чего складка прослеживается далеко вверх по разрезу в гораздо более молодые отложения.
Присутствие погребенных возвышенностей может быть установлено по картам изопахит, на которых показана мощность стратиграфического интервала разреза между поверхностью несогласия и ближайшим вышележащим маркирующим горизонтом. Местами, как видно на фиг. 6-14, Б где dd ' имеет такую же мощность, как ее '), почти никаких данных о присутствии сколько-нибудь заметных топографических неровностей на поверхности несогласия не обнаруживается. Различие мощностей в интервалах аа ' и bb ' на фиг. 6-14, А ясно указывает на наличие выступа. Роль погребенных возвышенностей как причины образования складок в результате неравномерного уплотнения вышележащих осадков, видимо, чрезмерно преувеличена. Представляется более вероятным, что формирование многих из складок, связанных с подобными погребенными возвышенностями, обусловлено главным образом обычными тектоническими деформациями, которые были локализованы такими геологическими формами, как складки, сбросы, первичные наклоны слоев и интрузии магматических пород.
Асимметричные складки. Образование асимметричной складки приводит к смещению свода антиклинали с глубиной в направлении более пологопадаю-щего крыла. Смещение может достигать значительной величины, если глубина залегания потенциально нефтегазоносных коллекторов составляет 2-3 мили и в то же время существенно различаются углы падения слоев на противоположных крыльях складки. Положение свода структуры на глубине можно подсчитать по данным, полученным на поверхности и в верхних слоях разреза [26], или установить
Фиг. 6-16. Разрез по линии XX' на фиг. 3-10 (West Texas Geol. Soc, 1949).
Растворение солевых толщ привело к проседанию вышележащих отложений. Структурный план верхних горизонтов осадочного чехла в подобных условиях не может быть использован для выявления структуры более глубоких слоев. А - положение залежи Хендрик, приуроченной к известнякам рифового комплекса пермской системы (ВВ' на фиг. 3-10); В - местоположение залежей в песчаных коллекторах (АА ' на фиг. 3-10); С - типичная антиклинальная структура в допермских и допенсильванских отложениях, содержащая залежи в формациях девона, силура и ордовика. Подобное геологическое строение характерно для провинции западного Техаса и юго-восточного Нью-Мексико. У.м.- уровень моря.
1 - каменная золь; 2 - песчаники; 3 - известняки; 4 - глинистые сланцы; 5 - доломиты; 6 - ангидриты.
сейсмическими исследованиями. Там, где на площади развития асимметричных складок наблюдается резко выраженная конвергенция смятых в складку слоев, этот фактор часто способствует еще большему смещению свода. С другой стороны, оба фактора могут наложиться таким образом, что их воздействие будет противоположным, и смещения свода структуры не произойдет, (фиг. 6-15).
Явления поверхностного и подземного выветривания. В районах, где толщи, сложенные легко растворимыми породами, обнажены в результате эрозии или выведены в зону циркуляции грунтовых вод, образующаяся в результате этого поверхностная структура часто совершенно не соответствует структурному плану более глубоких горизонтов [27]. Растворение каменной соли и других эвапоритов может привести к резкому проседанию беспорядочно перемещенных осадочных пород поверхности, образованию на поверхности складок неправильной формы и эрратических структур, не имеющих закономерной связи со структурами на глубине.
Фиг. 6-17. Профиль, показывающий, что складка ABC, выраженная в нижних горизонтах стратиграфического разреза, возвышается над поверхностью регионального наклона слоев, в то время как своды складок DEF и FGH, не выраженные в структуре глубоких слоев горизонтов, не превышают уровня этой поверхности.
Видимо, складки DEF и FGH образовались в результате процессов растворения и оседания отложений в верхних слоях разреза.
Фиг. 6-18. Схематический разрез, показывающий типичные ловушки, приуроченные к складкам, залегающим под поверхностью несогласия и скрытым вышележащими формациями.
Несколько крупных районов, где установлено растворение соли, оползание и проседание вышележащих пород, известно, например, в западном Техасе; структуры в верхних слоях разреза не соответствуют здесь структурам в подстилающих отложениях. Участок подобного проседания поверхностных пород можно видеть на разрезе залежи Хендрик, приведенном на фиг. 6-16. В некоторых районах из-за широкого распространения эвапоритовых пород [28] могут встречаться ископаемые оползни. В ряде случаев утонение солевых пластов в краевых частях седиментационыых бассейнов, которое рассматривается как первичное, связано с растворением каменной соли циркулирующими грунтовыми водами на определенном этапе геологического развития. Набухание бентонитовых и монтмориллонитовых глин также может приводить к образованию поверхностных складок, не отраженных в глубоких горизонтах. Наклон слоев в известковых отложениях на поверхности был ошибочно принят за действительные падения стратиграфических горизонтов, и на за-картированных по поверхности структурах, не выраженных в подстилающих слоях, было поставлено бурение [29]. Иногда при построении профиля удается отличить складки, прослеживающиеся в глубоких горизонтах, от поверхностных структур. Такая складка ABC, показанная на фиг. 6-17, поднимается над плоскостью регионального наклона, складки же, выраженные только в поверхностных слоях - DEF и FGH - не возвышаются над нею, они в действительности скорее всего являются остаточными поднятиями между двумя синклинальными понижениями. Складки, подобные CEGJ, часто называются «pan-of-biscuit».
Деформация слоев, залегающих под поверхностью несогласия. Складки и сбросы, выявленные под погребенной поверхностью несогласия, часто не выражены
Фиг. 6-19. Разрез залежи Апач в Оклахоме (V.С. Scott, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 29, p. 101, Fig. 1).
Ловушка, с которой связана залежь, представляет собой опрокинутую антиклинальную складку. Это наглядный пример полного несоответствия структурного плана верхних горизонтов разреза и более глубоких формаций. Распространение допермских пород под поверхностью несогласия показано на фиг. 13-12, а структурная карта по кровле песчаников Бромайд ‑ на фиг. 6-5.
на поверхности (фиг. 6-18). Такое положение установлено, например, на участке, где располагается залежь Апач в округе Каддо, Оклахома, структурный разрез которой приведен на фиг. 6-19. Структурная карта опрокинутой складки в продуктивной формации этого участка показана на фиг. 6-5, а палеогеологическая карта предпермской поверхности несогласия ‑ на фиг. 13-12.
Фиг. 6-20. Разрез нефтяного месторождения Икринг, Ноттингемшир, Англия (Kent, in The Science of Petroleum, Oxford Univ. Press, Part 1, p. 56, Fig. 2, 1953).
Это многопластовое месторождение приурочено к антиклинальной складке, полностью погребенной под горизонтально залегающими пермскими и триасовыми формациями.
На месторождении Икринг в Англии несколько ловушек, содержащих залежи нефти и газа, также скрыты под поверхностью несогласия (фиг. 6-20).
Фиг. 6-21. Разрез структуры Ага-Джари в Иране (Lane, Oil and Gas Journ., p. 57, Fig. 2, 1949).
Разрез представляет пример маскировки надвигом структуры более глубоких горизонтов. В данном случае именно к такой структуре приурочено одно из крупнейших на земном шаре нефтяных месторождений.
Перекрытие надвигами. Надвиги могут маскировать подстилающие структурные формы, и к этим структурам часто приурочены многочисленные залежи. В качестве примера можно привести антиклиналь Ага-Джари в Иране (фиг. 6-21), где почти моноклинальное падение слоев над надвигом не указывает на существование антиклинали в более глубоких горизонтах. Другой пример ‑это месторождение Рассел-Ранч в Куиама-Валли, Калифорния (фиг. 6-22). Сложная, нарушенная сбросами структура, содержащая залежь нефти, полностью скрыта надвинутыми отложениями.
Смещение залежи. В большинстве ловушек содержащая нефть или газ залежь занимает наиболее высокое структурное положение в коллекторе - свод складки или гребень ловушки, связанной со сбросом. Однако встречаются и исключения, когда залежь на большее или меньшее расстояние смещена вниз к одной из сторон ловушки. В большинстве таких случаев сводовая часть структуры содержит нефть или газ, и бурение на гипсометрически наиболее высокой части ловушки приводит к открытию залежи. Но иногда смещение залежи настолько значительно, что свод структуры оказывается непродуктивным. Смещение залежей обычно обусловлено гидродинамическим градиентом, приводящим к движению вод через коллектор. Если в регионе предполагается существование таких условий, следует изучать гидродинамический градиент района, плотности пластовых вод и ожидаемые свойства нефти и бурить разведочную скважину на участке, куда, вероятно, может быть смещена залежь при данной конкретной обстановке и определенной форме ловушки. Эта проблема более детально будет рассмотрена в гл. 12.
Фиг. 6-22. Разрез месторождения Рассел-Ранчв Куиама-Валли, Калифорния (Есkis, AAPG Guidebook, Los Angeles, p. 91, 1952).
Ловушка представляет собой разорванную нарушениями складку, которая в последующем была перекрыта надвигом. Залежь нефти заштрихована. Вертикальный и горизонтальный масштабы одинаковы.
Фиг. 6-23. Идеализированная схема ловушек, образованных в основном нормальными сбросами, развитыми на региональной гомоклинали.
А - ловушка образована одним изогнутым сбросом; Б - ловушка образована двумя пересекающимися сбросами; В - ловушка образована несколькими пересекающимися сбросами. Стрелками показано направление регионального падения.
Фиг. 6-24. А - ловушка образована сбросом, секущим пологую складку; Б - ловушка образована сбросом, секущим более крутую складку. Стрелками показано направление падения слоев.
|
|
|
