К оглавлению

H. А. ЕРЕМЕНКО

Калифорния

Калифорния является одним из наиболее крупных нефтедобывающих штатов США; по добыче нефти Калифорния уступает лишь Тексасу.

Нефть в Калифорнии известна с незапамятных времен; коренное население (индейцы) использовало ее главным образом в лечебных целях. Первая скважина на нефть была пробурена в 1860 г. С этого периода до 1955 г. включительно добыча нефти в Калифорнии составила 19,9% от суммарной добычи в США. В 1955 г. добыча в Калифорнии составила 14,6% от добычи в США за этот год. Максимальное количество нефти было добыто в штате в 1953 г.; после этого оно неуклонно снижается. Годовая добыча значительно превышает годовой прирост запасов, который в 1955 г. (10 месторождений, 40 новых залежей) составил всего 8,5 % от годовой добычи. Для обеспечения этого прироста запасов пробурено 529 разведочных скважин.

В Калифорнии выделяется пять основных нефтяных бассейнов (рис. 1). Возраст продуктивных горизонтов и статистические данные о добыче и запасах по этим бассейнам приведены в табл. 1. Представление о распределении, добычи по возрасту горизонтов дает табл. 2, составленная по данным на 1954 г.

В плейстоцене и породах фундамента (юра) нефть находится явно во вторичном залегании. Коллекторами в большинстве месторождений служат морские аркозовые пески. Одной из особенностей нефтяных месторождений Калифорнии является большая мощность продуктивной толщи, измеряемая сотнями метров; например, в месторождении Вентура Авеню она составляет 1616 м. Другой особенностью является многопластовость месторождений, обусловливающая исключительно большую добычу, приходящуюся на единицу площади (табл. 3).

В формировании залежей огромную роль играют дизъюнктивные нарушения. Многочисленные сбросы и трещины являются не только путями миграции нефти и газа, но часто и экранами.

Особого внимания заслуживает сбросовая зона Сан-Андреас, протягивающаяся на 1000 км.

Геологическое строение многих месторождений часто очень трудно расшифровать, так как они осложнены разрывами.

Характерно, что тектонические движения весьма интенсивно проявляются в Калифорнии до настоящего времени.

Многие сбросы живут и образуются в настоящее время. Американские исследователи придают существенное значение молодым тектоническим движениями в формировании залежей. Помимо ловушек, приуроченных к разрывам, широко распространены ловушки, связанные с террасами, стратиграфические и литологические ловушки (см. табл. 3). Некоторые ловушки довольно крупные; например, Северный купол Кэттлмен Хиллс имеет длину 29 км и ширину 8 км. В последнее время особенно большое значение приобретают стратиграфически и лито- логически экранированные залежи. Они широко распространены в бассейнах Санта-Мария и Сан-Джоакен.

Для характеристики типов месторождений и залежей по отдельным бассейнам на рис. 2 приведены разрезы шести наиболее характерных месторождений. Некоторые данные по этим месторождениям приведены в табл. 3; месторождения в известной мере могут иллюстрировать историю развития поисковых работ в Калифорнии.

Геологические условия нефтенакопления на месторождении Мидвей-Сансет характеризуются наличием моноклинали северо-восточного падения, осложненной антиклиналью и стратиграфическим выклиниванием пластов; в миоцене встречаются линзы.

В месторождении Вентура Авеню образование залежей связано с антиклинальной складкой, разбитой сбросами. Образование сбросов происходило в самом конце плейстоцена. Поскольку сбросы являются экранирующими, приходится допускать позднее формирование залежей.

Месторождение Санта-Фе-Спрингс связано с пологой куполовидной складкой. Эта складка в противоположность большинству нефтеносных структур Калифорнии сбросами не разбита.

Месторождение Вилмингтон приурочено к пологому куполу, разбитому густой системой сбросов. Сбросы являются экранирующими и разбивают складку на шесть крупных блоков. Складкообразование относится к нижнему плиоцену. Большая часть месторождения находится под водами океана. Разработка ведется направленными скважинами, бурящимися с берега и дамб. В Вилмингтоне наблюдается единственное в своем роде опускание поверхности земли. Вследствие опускания происходит вторжение моря на сушу; для предотвращения вторжения строят специальные дамбы. По мнению Стормонта, опускание связано с разработкой месторождения, так как район опускания совпадает с площадью разработки, а погружение продолжается пропорционально извлечению нефти. Максимальное опускание достигает 6,4 м, площадь опускания порядка 50 км².

Открытием месторождения Расселл Ранч была доказана промышленная нефтеносность бассейна Салинас-Куйама. Месторождение приурочено к погребенной сбросовой зоне (амплитуда сброса порядка 500 м), о существовании которой до этого не подозревали. Залежи тектонически экранированные.

Месторождение Вилер Ридж связано с недавно образовавшейся антиклинальной складкой восточного простирания. Складка разбита зоной надвига, под которой обнаружены залежи в погребенной складке. Залежи в верхней складке были открыты в 1922 г.; погребенная складка и связанные с ней залежи обнаружены лишь в 1952 г.

Описанные месторождения являются типичными для Калифорнии как по условиям залегания в них нефти и газа, так и по истории их открытия. Методы открытия месторождений указаны в табл. 3. Трудностями открытия новых нефтяных месторождений в геологически сложных условиях объясняется неуклонное снижение обеспеченности Калифорнии запасами нефти. Методика открытия месторождений типа Расселл Ранч и Вилер Ридж очень сложна и по существу не разработана. Поэтому многие геологи видят выход из положения в бурении глубоких скважин, рассчитывая вскрыть стратиграфические залежи на далеких крыльях погребенных поднятий или открыть погребенные складки и зоны нарушений. В связи с этим резко возрастает глубина бурения разведочных скважин. Одна из скважин на месторождении Пелома имеет глубину 6548 м. С другой стороны, значительный прирост добычи рассчитывают получить за счет разбуривания морских площадей. Бурение на морских площадях ведут с берега наклонными скважинами со специальных сооружений (дамб и островов) и специализированных морских судов.

Существенным резервом является применение вторичных методов добычи. Впервые законтурное заводнение было применено в Калифорнии в 1946 г., а в 1955 г. число месторождений с применением вторичных методов добычи достигло 38. Для нагнетания используют в основном пластовые воды. На некоторых месторождениях с успехом применяют нагнетание газа. В последнее время начали испытывать термический метод - поджог нефти в отдельных участках пласта. Этот метод предполагается использовать для извлечения тяжелых нефтей удельного веса 0,90-0,98. За счет применения вторичных методов запасы нефти в Калифорнии рассчитывают удвоить.

Таблица 1

Бассейн	Возраст продуктивных горизонтов	Общее количество месторождений	Количество месторождений с запасами выше 16 млн. м^3	Добыча, млн. м^2		Запасы	Суммарная добыча, % от всей добычи в Калифорнии	Подсчитанные запасы, % от запасов нефти в Калифорнии
				за 1955 г.	суммарная
Сан-Джоакен	Плейстоцен, плиоцен, миоцен, олигоцен, эоцен, верхний мел и юра (?)	107	16	21,4	707,0	289,6	42,3	46,7
Вентура	Плио-плейстоцен, плиоцен, миоцен, олигоцен, эоцен и верхний мел	58	2	8,8	164,0	85,0	9,8	13,7
Лос-Анжелос	Плиоцен, миоцен и юра	57	15	19,1	709,3	173,3	42,4	28,0
Санта-Мария	Плиоцен, миоцен и юра	14	3	2,4	64,6	20,2	3,9	3,3
Салинас-Куйама	Миоцен	5	2	4,4	26,0	42,1	1,6	6,8
Другие	-	7	-	0,6	1,3	9,1	-	1.5
	Всего . . . .	248	38	56,7	1672,2	619,3	100,0	100,0

Таблица 2

Возраст продуктивных горизонтов	Добыча нефти, % от общей добычи в Калифорнии
Плейстоцен . . .	0,21
Плиоцен ....	39,7
Миоцен	49,9
Олигоцен ....	3,3
Эоцен	6,2
Мел	0,006
Юра ......	0,6

Таблица 3

Месторождение	Год открытия	Метод открытия	Продуктивная зона		Ловушки	Площадь, га	Добыча, м^3/а	Количество скважин	Добыча, млн. м^3		Запасы, млн. м^3	Примечания
			возраст	глубина, м					1955 г.	суммарная
Мидвей- Сансет	1901	Бурение у естественного выхода	Плейстоцен, плиоцен, миоцен	213-1677	Антиклиналь, несогласие и линзы на гомокли- нали	1 404 540	110	3424	2,35	130,1	23,52	22 продуктивные зоны; 34 залежи, включая Лейквью (1910), Марикопа Флэт и Рипаблик (1928), Гибсон и Куолити (1936) и Леутхолтз (1945). Уд. вес нефти 0,8654
Вентура Авеню	1916	Бурение по данным геологической съемки	Плиоцен	732-4100	Антиклиналь и сброс	137 600	930	1035	4,3	85,9	42,1	8 продуктивных зон; 16 залежей, включая блок С (1922), восточный и северный блоки Д-5 (1931), Д-6 и Д-7 (1935). Уд. вес нефти 0,9100-0,8498
Санта-Фе- Спрингс	1921	Бурение по данным геоморфологии	Плиоцен, миоцен	1067 - 2440	Антикли наль	60 750	1530	592	0,74	89,4	8,2	9 зон, включая Белл и Майер (1921), Бакби и Нордстром (1928), Кларк- Хатауэй и О’Коннел (1929) и Санта-Фе- Спрингс (1956). Уд. вес нефти 0, 8871-0,8762
Вилмингтон	1936	Сейсмическая разведка	То же	762,5-1830	Антиклиналь и сброс	280000	622	2700	6,2	116,9	39,2	7 зон; 37 залежей в шести основных сбросовых блоках (1936-1954). Уд. вес нефти 0,9794- 0.8654
Расселл Ранч	1948	Глубокое бурение	Миоцен	427-1250	Сброс и структурный нос	56 700	252	155	0,56	6,4	8,0	4 зоны; 8 залежей (1948-1955). Зона Диббли разрабатывается с нагнетанием газа н заводнением для получения максимальной добычи. Уд. вес нефти 0,9279- 0,8251
Вилер Ридж	1922 и 1952	То же	Плиоцен, миоцен, олигоцен, эоцен	396,5-3233	Антиклиналь и сброс	52 650	111	111	0,38	1,77	4,64	8 зон; 17 залежей. Уд. вес нефти 0,9465-0,8063

Рис. 1. Карта нефтяных бассейнов и наиболее крупных месторождений Калифорнии.

Бассейны: I - Сан-Джоакен; II - Салинас-Куйама, III - Санта-Мария, IV-Вентура, V-Лос-Анжелос; месторождения: 1 - Мидвей-Сансет, 2 - Вилер Ридж, 3- Расселл Ранч, 4 - Вентура Авеню, 5 - Вилмингтон, 6 - Санта-Фе-Спрингс.

Рис. 2. Разрезы шести типичных месторождений Калифорнии.

а - Мидвей-Сансет: 1 - плейстоцен, 2 - плиоцен, 3 - миоцен; б - Вентура Авеню: 1 - средний плиоцен, 2-нижний плиоцен, 3 - плиоцен, 4 - миоцен; в - Санта-Фе-Спрингс: 1 - плиоцен, 2 - миоцен; г - Вилмингтон: 1 - плиоцен, 2 - миоцен; 3 - фундамент; д - Расселл Ранч: 1 - плиоцен, 2 - верхний миоцен, 3 - средний миоцен, 4 - нижний миоцен, 5-мел; е - Вилер Ридж: 1 - плиоцен, 2-верхний миоцен, 3 - средний миоцен, 4 - нижний миоцен, 5 - олигоцен, 6 - эоцен, 7 - гранит.