Поиски нефти на морских площадях в зарубежных странах
В.Б. ОЛЕНИН
В последние годы большое внимание уделяется поискам нефти в мелководных прибрежных областях континентального шельфа. Наиболее интенсивная разведка нефти в море и разработка открытых месторождений в настоящее время ведутся в США у берегов Луизианы и Тексаса (В статье использованы материалы следующих журналов: Petroleum, 1956, №8; Oil and Gas Journal, 1954, № 61,1956, №59, 1955, №49; World Oil, 1956. №6, World Petroleum, 1956, № 10; Journal Petroleum Technology, 1956, №4; Petroleum Engineering, 1955, № 13; Oil Forum, 1955, № 4; Petroleum Press Service, 1956, № 8.). Разведочные работы здесь были начаты в 30-х годах. Первое промышленное месторождение Креол было открыто у берегов района Камерон в 1938 г., а к 1950 г. в прибрежной полосе Луизианы эксплуатировалось уже 12 месторождений. Добыча на морских месторождениях этого штата быстро растет. В 1947 г. она составила всего 410 т, в 1954 г.-2,2 млн. т, а в 1955 г. уже достигла 4 млн. т. Доказанные запасы оцениваются в 1,6 млрд, т, что составляет 1/3 запасов страны. За счет этих резервов современные потребности США в нефти и газе могут быть обеспечены на 7 лет.
Одним из важных факторов, способствующих быстрому освоению этой площади, является необычайно высокий процент успешных разведочных скважин. Если в среднем для США количество их не превышает 11-12%, то в прибрежных районах Луизианы оно составляет 40-42%. Число скважин в мелководной зоне Мексиканского залива непрерывно возрастает. В 1956 г. здесь было сдано в эксплуатацию около 600 скважин.
Все приведенные данные позволяют оценить прибрежье Луизианы и Тексаса как богатейшую и высокоперспективную для поисков нефти и газа область. В связи с этим интересно охарактеризовать особенности геологического строения и развития Мексиканского залива, обусловившие огромную концентрацию нефти в осадочной толще его прибрежной полосы.
При всем дальнейшем изложении материала будут рассматриваться лишь те части континентальных шельфов, в пределах которых глубина моря не превышает 90 м, так как при имеющихся технических возможностях бурение в море возможно на глубинах до 30 м, а судя по экспериментам и исследованиям, в недалеком будущем сможет осуществиться на морских площадях, где глубина моря достигает 60-90 м.
Современный Мексиканский залив является частью резко сократившего свои границы верхнемезозойско-четвертичного морского бассейна, занимавшего приморскую равнину Тексаса и Луизианы. Мексиканский залив представляет таким образом область, в которой сохранился морской режим, существовавший в основном непрерывно в течение весьма длительного времени. В этой области происходило интенсивное устойчивое прогибание, компенсируемое накоплением мощной толщи карбонатных, глинистых и песчаных осадков. Такие условия были исключительно благоприятными для энергичного битумообразования в огромных масштабах.
Процессу битумообразования способствовало обилие отлагающегося органического вещества ввиду максимального развития организмов в зоне шельфа. Темпы прогибания и накопления осадков в Мексиканском заливе достаточно наглядно характеризуются результатами бурения в дельте р. Миссисипи, у Плакемайн. Самая глубокая скважина в мире, расположенная здесь, достигла в 1956 г. 6883 м, но не вышла из отложений нижнего миоцена.
Благодаря региональному сокращению мощностей одних горизонтов и выклиниванию других по направлению к суше в прибрежной полосе имеются хорошие предпосылки для образования многочисленных скоплений нефти и газа, приуроченных к литологическим ловушкам. Структурные ловушки в общем менее характерны для осадочной толщи мезозойско-четвертичного возраста, развитой в зоне шельфа, что объясняется сравнительно слабой дислоцированностью этой толщи.
Как уже отмечалось выше, третичные отложения характеризуются огромной мощностью в дельте р. Миссисипи.
В западном и северном направлениях мощность осадочного комплекса уменьшается. Благодаря этому у берегов южного Тексаса скважины вскрыли породы верхнего олигоцена.
Весь изученный в Мексиканском заливе разрез верхнего олигоцена, миоцена и плиоцена представлен песчано-глинистыми отложениями. Песчаные горизонты этих комплексов являются высоко продуктивными на месторождениях приморской равнины в пределах Луизианы и Тексаса. В прибрежной полосе нефть и газ получены из верхнеолигоценовых песков свиты Фрио и нижнемиоценовых песков свиты Анахуак. За последнее время в зоне разломов Балконес и в северной Луизиане на все большем количестве месторождений начинается эксплуатация меловых карбонатных толщ. Однако в прибрежной полосе Луизианы добыча из верхнемеловых продуктивных горизонтов невозможна из-за большой глубины залегания.
Мелководная зона шельфа восточнее дельты р. Миссисипи пока не разведана, но, несомненно, является перспективной. Нефть и газ могут быть обнаружены в третичных, а также в меловых отложениях, которые залегают здесь на глубинах, вполне доступных для бурения. Меловые породы представляют в этих прибрежных районах важный объект для разведки, так как за 1955-1956 гг. в Алабаме и Миссисипи в них обнаружено несколько крупных скоплений нефти.
На побережье Мексики имеются крупнейшие нефтеносные площади: Тампико, Туспан и др., которые, очевидно, распространяются за пределами суши. Геолого-геофизическими наблюдениями в районе месторождения Голден-Лейн недавно установлено, что полукольцевая зона нефтеносных меловых рифов, выявленная на суше, имеет продолжение в море и образует древний атолл. В прибрежной зоне этого месторождения в ближайшем будущем будет начато разведочное бурение.
Поскольку Мексиканский залив ныне уже является доказанным крупным и богатейшим нефтегазоносным бассейном, очевидно, можно расценивать как наиболее высокоперспективные те шельфовые области мира, которые характеризуются аналогичными строением и геологической историей в мезозойско-четвертичное время. Такие области выделены на прилагаемой карте (см. рисунок). На этой карте указаны также и те прибрежные площади шельфа, где промышленная нефть уже получена. Ниже дается краткий обзор доказанных нефтеносных и перспективных мелководных шельфовых областей мира, в пределах которых глубина моря не превышает 90 м.
В Караибском море, на северном побережье Южной Америки, расположено несколько межгорных прогибов, заполненных мощными толщами мезозойско-четвертичных пород. Эти межгорные прогибы в настоящее время являются частично осушенными и на побережье Южной Америки к ним приурочены богатейшие нефтегазоносные бассейны - Маракаибский и Восточно-Венецуэльский (Ориноко). Составной частью последнего является нефтеносная область юго-западного Тринидада. В бассейне Ориноко нефть добывается из пород плиоцена и миоцена, а на приморских площадях Маракаибского бассейна-из многочисленных горизонтов от верхнемелового до плиоценового возраста. В частях межгорных прогибов, покрытых водами Караибского моря и его заливов, почти непрерывный морской режим сохранился с верхнего мезозоя доныне и процесс интенсивного осадконакопления продолжается в настоящее время. Строение и история развития этих частей позволяют расценивать мелководные прибрежные области, прилегающие к бассейнам Маракаибо и Ориноко, как богатые нефтегазоносные площади, входящие в состав выявленных на суше бассейнов.
Эта оценка давно получила практическое подтверждение в прибрежных частях Маракаибского бассейна. Нефть в больших количествах добывается со дна оз. Маракаибо из отложений миоцена. Разведочное бурение на оз. Маракаибо в настоящее время ведется на расстоянии в несколько десятков километров от берега. Поиски нефти предпринимаются также в мелководном Венецуэльском заливе, где следует ожидать обнаружения в первую очередь литологически экранированных залежей в породах верхнего мела, эоцена и миоцена. В прошлом году была сдана в эксплуатацию первая морская скважина, давшая нефть из плиоцена в заливе Париа, отделяющем Тринидад от Южной Америки. Этот залив является частью нефтеносного бассейна Ориноко, покрытой водами моря. В настоящее время в этом районе запроектировано бурение еще двух скважин и проводится детальная разведка геофизическими методами.
В Европе перспективными являются мелководные области Средиземного моря - остаточной части Тетиса, простиравшегося в мезозое и в третичное время от Гибралтара до Индии. В верхнетретичное время залив Тетиса проходил от современного Средиземного моря через верхнюю Италию в Южную Германию, где отлагались молассовые формации. На осушенных ныне площадях этого залива промышленные скопления нефти и газа обнаружены в долине р. По и Баварии. Правда, необходимо отметить, что перспективы третичных отложений Баварии, оценивавшиеся весьма высоко два года назад, оказались, как установлено последними разведочными работами, весьма скромными.
Северо-западная мелководная часть Адриатического моря, прилегающая к богатому нефтегазоносному бассейну долины р. По, вместе с ним в структурном отношении представляет межгорный прогиб, где развита мощная толща мезозойско-четвертичных пород. Перспективы третичных отложений мелководной зоны подтверждаются газоносностью этих отложений в ряде крупных месторождений долины р. По, а мезозойских - недавним обнаружением в них значительных запасов нефти на северо-восточном побережье Аппенинского полуострова.
В Аквитанском нефтеносном бассейне, представляющем предгорный прогиб Пиренеев, заполненный мощным комплексом мезозойских и третичных пород, несколько лет назад у Бордо было открыто крупное месторождение Парентис, благодаря эксплуатации которого добыча нефти во Франции в 1956 г. достигла 1,6 млн. т и продолжает расти. В этом же прогибе расположены и остальные главные месторождения Франции. Это позволяет говорить о несомненных возможностях открытия нефти на продолжении бассейна в пределах мелководной зоны у берегов Бискайского залива и у Марселя.
Наконец, еще одной перспективной мелководной областью является Северное море. Оно составляет часть единого крупного мезозойско-третичного седиментационного бассейна. К краевым, ныне осушенным частям этого бассейна приурочены нефтеносные площади Германии и Англии. Антиклинальные зоны, развитые на побережье Германии и заключающие ряд месторождений, отчетливо выявляются геофизическими методами разведки под водами Северного моря. В 1957 г. на них намерено пробурить первые разведочные морские скважины.
В настоящее время самым крупным из всех открытых и эксплуатируемых за пределами суши месторождений является месторождение Сафания, расположенное у берегов Саудовской Аравии в Персидском заливе. Залив находится в области длительного компенсированного прогибания, особенно интенсивного и устойчивого с юрского времени, и представляет интересный район для подводной разведки. Доказательством этого служат гигантские месторождения, открытые на его берегах.
Небольшие глубины залива весьма благоприятны для разведочных работ. Бурение морских скважин сейчас здесь ведется в ряде пунктов, но в основном сконцентрировано у полуострова Катар.
Весьма перспективна зона шельфа на территории архипелага островов Индонезии, где она достигает наибольшего развития. Ввиду мелководности морей, разделяющих острова Суматра, Ява и Борнео, почти вся их площадь доступна для разведочных работ. Уже в ближайшем будущем начнется добыча нефти в море у месторождения Серия, расположенного на северо-западном побережье Борнео. Весь архипелаг характеризуется развитием мощных толщ третичных и мезозойских пород. Продуктивными горизонтами на море могут быть отложения миоцена и плиоцена, нефтеносные на всех островных месторождениях. Мезозойские отложения архипелага сильно метаморфизованы, дислоцированы и являются бесперспективными.
Рассмотренными областями не исчерпываются все возможно нефтеносные мелководные площади шельфа за рубежом. Несомненна перспективными они являются у берегов Австралии, Японии, Бирмы, восточного Пакистана, Северной Африки, Калифорнии, Колумбии, Багамских островов, Кубы и в ряде других мест земного шара.
Из всего изложенного следует, что основным признаком перспективной с точки зрения нефтегазоносности мелководной области шельфа является ее устойчивое интенсивное прогибание в мезокайнозойское время, сопровождаемое почти непрерывным накоплением мощных осадочных толщ. На ее перспективность указывает также присутствие на смежных участках суши нефтеносных площадей, где продуктивны мезокайнозойские породы.
Методика поисков морских месторождений включает следующие виды исследований.
1. Изучение стратиграфии и палеогеографии площадей суши, прилегающих к перспективным мелководным областям.
2. Изучение современных осадков и разреза осадочного комплекса шельфа.
3. Геофизические методы разведки.
Работы в первом направлении позволяют получить общие представления об истории развития территории, наметить для отдельных этапов характер фациальной изменчивости и выделить комплексы, которые в прибрежной полосе могут расцениваться как материнские или нефтегазоносные.
Изучение современных осадков и разреза, осадочного комплекса мелководных областей дает возможность установить условия образования древних пород, составить карты фаций и наметить зоны, где могут существовать литологические ловушки. Пробы осадков отбираются различными приборами, которыми удается извлечь ненарушенные колонки мощностью до 18 м с глубины, достигающей 1200 м. Усовершенствованными трубками Экмана удается взять ненарушенные колонки мощностью даже в 21 м.
Иногда пробы образцов отбираются драгами. В этом случае строение полученных образцов нарушается. Однако для составления карт фаций этот материал вполне пригоден. Изредка драгой удается захватить образцы обнажающихся на дне скальных древних пород. Недавно в подводном каньоне Гудсон был взят образец обнаженного верхнемелового известняка с глубины 1800 м.
Современные осадки обычно плохо отражают структуру более древних комплексов. Поэтому при морской разведке для выявления структурных ловушек необходимо применять геофизические методы. Однако эти методы на море могут привести к ошибочным заключениям. Поэтому за последнее время все шире внедряются исследования, проводимые геологами, работающими в аквалангах на морском дне. Ими осуществляется как отбор образцов, так и подводная съемка отдельных площадей. Подводное картирование сейчас проводится у берегов полуострова Катар и в Мексиканском заливе.
За последнее время в США для облегчения прокладки подводных трубопроводов и установки эстакад практикуется подводное фотографирование. Фотосъемка участков морского дна при помощи специальных приборов выполняется на глубинах до 5000 м.
Все более детально ведется изучение движений, силы и направления волн для того, чтобы установить их воздействие на подводные конструкции.
Наконец, существенное значение при монтаже подводных конструкций имеют гидробиологические наблюдения. Необходимость их вызвана тем, что различные моллюски, прикрепляющиеся к деталям подводных конструкций, разрушают противокоррозионную оболочку, а иногда настолько увеличивают их вес, что дополнительную нагрузку приходится учитывать при расчете устойчивости сооружений.
МГУ
1 - континентальный шельф (глубина моря 0-200 м); 2 - нефтеносные области суши, примыкающие к шельфу; 3 - основные перспективные области шельфа, 4-площади шельфа, на которых ведется добыча нефти.