|
Среди обломочных пород наиболее
распространенными коллекторами углеводородов являются песчаники,
конгломераты, аркозы, граувакки и алевролиты. Перечисленные осадочные образования
составляют около половины всех известных пород-коллекторов. Большая часть
обломочных коллекторов имеет кремнистый состав, но известно также много
карбонатных обломочных пород, таких, как оолитовые карбонаты и ракушечники,
сложенные соответственно ооидами или обломками раковин организмов, лишь
слегка сцементированными или нерекристаллизованными. Глинистые коллекторы
имеют только подчиненное значение.
В некоторых песчаниках практически все зерна состоят из кварца,
а цемент присутствует в небольших количествах или его вовсе нет. Наряду с
этими чистыми разностями встречаются многочисленные переходные типы к
песчаникам, состоящим из различного количества зерен других минералов с тем
или иным содержанием основной массы, цемента или того и другого вместе. Ближе
всего к чисто кварцевым разностям стоят песчаники, которые характеризуются
высоким содержанием кремнезема и включают также зерна кремнистых пород,
тонкозернистых кварцитов и силикатов, преимущественно полевых шпатов.
Некоторые песчаные породы содержат полевые шпаты, слюду и кварц почти в той
же пропорции, что и граниты, за счет разрушения которых они образовались. Это
аркозы¹, или так называемые перемытые «граниты». Песчаные породы в изобилии
содержащие обломочные зерна темноцветных тонкозернистых изверженных пород,
называются граувакками. Во всех этих породах почти всегда присутствует
некоторое количество основной массы или цемента (а чаще то и другое вместе),
заполняющие пространство между более крупными зернами. Порода-коллектор в
отдельных случаях может испытывать локальные изменения структуры и состава ‑
либо по вертикали благодаря чередованию различных слоев, либо по горизонтали
вследствие фациальной изменчивости, ‑ в других случаях она может
оставаться по существу неизменной по всему региону.
Между чистыми, хорошо отмытыми кварцевыми песчаными породами
и другими типами обломочных пород существуют различные переходные разности,
образующиеся в результате примешивания к песчано-кварцевому материалу
алевритовых и глинистых частиц («глинистые», «алевритистые», «мусорные»,
«загрязненные» песчаники), карбонатного материала (известковые, карбонатные
или доломитовые песчаники), кремнезема (кремнистые или кварцитовые песчаники,
вулканические пеплы), полевых шпатов, слюд и обломков пород (аркозы,
перемытые граниты, граувакки). Примеси могут входить в состав главной
обломочной части породы или в состав основной массы или цемента. При этом
изменения их состава могут носить как локальный, так и региональный характер.
Большую роль в изменении пород, имеющих в своем составе растворимый материал,
особенно песчаников, содержащих много кальцита и доломита или пород, в
основном состоящих из этих минералов, могут играть процессы растворения,
переотложения и перекристаллизации.
Чистые, однородные непрерывно прослеживающиеся кварцевые песчаные
породы могут быть сформированы в результате размыва других, более древних
песчаников, в результате переноса обломочного материала на большое расстояние
от источника сноса пли благодаря интенсивной переработке исходного материала
во время отложения деятельностью волн и течений, занные факторы способствуют
хорошей сортировке осадочного материала и формированию однородной структуры
осадков. Происхождение песчаных пород, содержащих большое
количество полевых шпатов, слюд и других силикатов, глин пли обломков
кремнистых пород, следует, вероятно, связывать с разрушением изверженных пли
метаморфических пород, слабо выветрелых сланцев, аргиллитов и глин; материал,
слагающий такие породы, либо транспортировался лишь на короткие расстояния,
либо отлагался в изменчивых условиях, подобных тем, какие могли
господствовать в дельтах и поймах рек. Чистые однородные песчаные породы,
покрывающие сплошным чехлом обширные пространства, иногда называются
покровными; песчаные породы, содержащие значительную примесь глинистого,
сланцевого или какого-нибудь иного материала, называются илистыми или
загрязненными, а если они включают также обломки других пород ‑
граувакками. На 3-4 схематически изображается разнообразный состав и характер
граувакк. Породы-коллекторы грауваккового состава известны в районе Брадфорд
на территории штата Пенсильвания и на побережье Мексиканского залива в штатах
Техас и Луизиана [6].
По сравнению с другими типами коллекторов песчаные породы содержат наибольшее
число промышленных залежей углеводородов. В то же время по общей добыче и
суммарным запасам углеводородов песчаные породы, вероятно, уступают
карбонатным коллекторам. Можно было бы привести тысячи примеров различных
залежей, связанных с печаными коллекторами, но мы ограничимся лишь
несколькими общими ссылками, которые приводим ниже.
Песчаные породы третичного возраста содержат большинство залежей
нефти в Калифорнии [7], а также в провинции Галф-Кост в пределах штатов Техас
и Луизиана [8]; значительная часть залежей связана с одновозрастными
песчаными породами в Венесуэле [9].
Песчаные породы мелового возраста отличаются высокой
продуктивностью на месторождении Бурган в Кувейте (Юго-Западная Азия),
вероятно являющемся крупнейшим в мире. Мощность продуктивных песчаных пород
достигает здесь 800 футов (240 м) при общей мощности разреза песчаной толщи
около 1100 футов (335 м), а залежь приурочена к крупной антиклинальной
складке [10]. Почти все залежи нефти в районах Баку, Майкопа и Грозного на
Кавказе в СССР, относящиеся к богатейшим нефтегазоносным территориям земного
шара, связаны с песчаными коллекторами [11]. Нефтяная залежь месторождения
Ист-Тексас, крупнейшая в США, заключена в песчаниках Вудбайн, залегающих у
подошвы верхнего мела. Структурная карта и разрез этой залежи приведены на
8-3, а ее местонахождение ‑ на 10-17.
Песчаники палеозойского возраста являются коллекторами в
большом числе залежей, распространенных в пределах восточной части
Мид-Континента и в Скалистых горах в США. Песчаные породы девонского возраста
на месторождении Брадфорд в Пенсильвании благодаря весьма успешному
применению методов вторичной разработки [12] являются, вероятно, наиболее
детально изученными на всем земном шаре коллекторами нефти и газа, Карта
района этого месторождения приведена на 7-17. Песчаники «Уилкокс» и Симпсон
(средний ордовик) Мид-Континента, штаты Канзас и Оклахома, относятся к
наиболее чистым песчаным коллекторам и характеризуются высоким процентным
содержанием округлых матовых песчаных зерен. Основная добыча нефти на
месторождении Оклахома-Сити ведется из песчаников Симпсон. Карта этого
месторождения и окружающих районов показана на 14-6 и 14-7.
|