О статье Г. А. Хельквиста ,,Условия формирования и критерии поисков залежей нефти и газа" (Статья опубликована в порядке обсуждения в «Нефтяном хозяйстве» № 5 за 1956 г.)
Поднятые в статье Г.А. Хельквиста вопросы являются кардинальными, и над разрешением их неутомимо работают многие ученые и производственники в Советском Союзе и за рубежом. Однако к разрешению этих сложных вопросов он подошел несколько субъективно и даже в некотором отрыве от доказанных принципиальных сторон в нефтяной геологии.
Так, в основу рассуждений Г.А. Хельквист положил свое представление о первичном залегании нефти в ряде месторождений Краснодарского края и Нижнего Поволжья, поскольку отложения, с которыми там связана нефть, являются регионально нефтеносными, не подвергались дизъюнктивным нарушениям и даже содержат чисто водоносные пласты среди нефтеносных.
Представляет ли региональная нефтеносность основной аргумент ее первичности? Конечно, нет. Ведь такой признак можно с успехом истолковать и для доказательства региональности распространения коллекторов в определенных свитах и толщах.
Мало говорит в пользу первичности нефти и присутствие водоносных пластов среди нефтеносных горизонтов. Имеется сколько угодно месторождений нефти, залежи которых бесспорно возникли за счет углеводородов, мигрировавших в продуктивную толщу, однако нефтегазоносные пласты их переслаиваются с водоносными или подстилаются таковыми.
Вопрос о причинах переслаивания нефтеносных и водоносных пластов пока еще изучен слабо, но тем не менее можно сказать, что разделение нефти и воды по пластам зависит от условий водонасыщенности пластов-коллекторов, их пористости и проницаемости, их гидрофильных и гидрофобных свойств и, наконец, от напора воды, скорости и направления ее передвижения в пластах.
Если миграцию нефти ограничивать рамками только разбуренной части структурного элемента, с которым связано месторождение, как это, видимо, делает Г.А. Хельквист, то во многих случаях это соображение резонно. Но ведь хорошо известно, что даже радиус дренажа эксплуатационных скважин часто превышает 100 км, как это имеет место, например, в известняках асмари Ирано-Иракской нефтеносной области.
Встав на позицию первичного образования залежей нефти и газа, Г.А. Хельквист не случайно проповедует «как решающий критерий при оценке перспектив нефтеносности новых районов» наличие в зонах резкого неравномерного погружения шельфа участков с ингрессивным залеганием толщ морского происхождения. В данном случае имеются в виду ингрессии «на сравнительно узком по ширине участке», т. е. совершенно несравнимые с такими общепринятыми региональными ингрессивными зонами, какие выделил в свое время В.В. Вебер для Кабристана и Урало-Эмбенской области, измеряемые десятками и сотнями километров. Таким образом, в отличие от хорошо обоснованных представлений об общей связи месторождений нефти в основном с отложениями шельфовой части моря Г.А. Хельквист пытается доказать приуроченность нефтяных залежей только к ингрессивным зонам в пределах шельфа, определяя это свое представление как «главное отличие наших (т. е. Г.А. Хельквиста. - В. К.) выводов от ранее высказанных многими исследователями...». Любопытно, что возможности последнего критерия он считает настолько совершенными, что только на его основе может быть составлена научно обоснованная карта перспектив нефтеносности Советского Союза.
Нам думается, что этот постулат имеет очень большие недостатки. Если его придерживаться, то совершенно выпадают из поисков нефтяные залежи континентальных толщ и шельфов, не имеющих ингрессивных участков. Однако имеется много нефтяных месторождений доказанного континентального происхождения (Шенси, Сычуань, Пакистан, Джунгария, Кашгария, некоторые межгорные впадины США и т. д.), и добыча нефти из них с каждым годом заметно увеличивается. Известно также, что основные залежи нефти связаны именно с осадками шельфов морей и океанов, занимающих на лике земли обширные площади. В частности, Г.М. Кнебель и Г. Родригес-Эразо (Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 40, № 4, 1956.) сообщают, что более 50% главнейших исследованных месторождений нефти мира (Без учета СССР и стран народной демократии.) расположено вдоль шарнирных линий бассейнов осадконакопления, т. е. на шельфах и в местах перехода их в континентальный склон.
Согласно недавнему сообщению В. Ф. Шнеебергера (Mins Mag., v. 45, № 10, 1955.) благоприятными обстановками для нефтегазообразования могут быть и глубоководные зоны морей, если они заполняются перемещенными осадками прибрежных частей и низинных болот при помощи мутных течений, вызываемых крупными землетрясениями и резкой тектонической перестройкой структурного плана.
Что касается общей оценки отдельных зон ингрессивного залегания морских отложений, то они безусловно часто могут быть благоприятными для нефтеобразования, но их значение для нефтегазонакопления неясно. Для образования нефтяной залежи нужны благоприятные структурные формы и коллекторы, а зоны развития последних, как известно, в ряде случаев являются как раз неблагоприятными для образования нефти. Обычно зоны, где накапливаются терригенные осадки, которые после своего превращения в породы сохраняют надлежащую пористость и проницаемость, располагаются на шельфе ближе к береговой линии. Если же коллекторами являются известняки, то накопление их чаще всего происходит в зонах «чистой воды», вдали от берега, за полосой предполагаемого накопления нефтематеринских толщ. Есть ли поэтому смысл сужать рамки шельфовых зон для поисков? Не лучше ли искать такие благоприятные палеофациальные зоны в морских толщах, накопление которых происходило в благоприятных условиях для нефтегазообразования и последующего нефтегазонакопления? При этом ингрессивные участки являлись бы частным случаем и на открытие их не потребовалось бы тех огромных затрат, какие могут быть, если заняться исключительно только их поисками.
Непонятно, почему Г.А. Хельквист порочит старое, давно испытанное правило искать нефть там, где происходила борьба суши и моря, где накапливались мощные толщи осадков, в которых коллекторы перемежаются с пелитовыми породами, где имеются структурные формы, благоприятные для возникновения ловушек, а также прямые и косвенные признаки нефти.
Нужно ли поэтому заменять «антиклинальную теорию» «геотектонической теорией» Г.А. Хельквиста, поскольку и антиклиналь является результатом геотектонического процесса?
Рекомендуя «геотектоническую теорию» для поисков нефти, сам автор вряд ли проектировал бы буровые скважины вне зон развития запечатанных коллекторов, руководствуясь лишь проблематичными ингрессивными участками. Спрашивается: как же производственники будут закладывать скважины по «геотектонической теории»? Те же Г.М. Кнебель и Г. Родригес-Эразо показали, что 80% найденных залежей нефти мира связано с антиклинальными структурными зонами. Из этой цифры видно, что пока надо искать нефть преимущественно в антиклиналях, а когда научимся быстро и дешево находить различные стратиграфические и «ингрессивные» ловушки для нефти, конечно, не будем отказываться и от них.
Особое мнение у Г.А. Хельквиста и о методах разведки месторождений. В частности, если структурное поднятие, переданное в разведку, окажется пустым, он предлагает при помощи бурения выяснить историю геологического развития района, чтобы знать, в какое другое соседнее поднятие ушла нефть. В общем это безусловно правильно и особенно на площади с выявленной нефтеносностью. Но сколько же надо пробурить разведочных скважин, чтобы решать вопрос об этих тонкостях в новых районах с невыявленной нефтеносностью? Возможно ли это сделать, если первые из этих скважин или в лучшем случае первый их десяток показали отрицательные результаты? Конечно, нет. Такую разведку обычно прекращают, да вряд ли и сам Г.А. Хельквист согласился бы продолжать ее, хотя бы и не были разрешены все вопросы его «геотектонической теории».
Суть поисковых критериев нефти и газа заключает в себе ряд принципиальных моментов, вошедших в практическую деятельность геологов-разведчиков. Перечислим некоторые из них.
1. Желательно, чтобы в районе поисков нефти и газа осадочные образования представляли собой мощную толщу.
2. В этой осадочной толще должны быть сравнительно мощные слои, образование которых происходило в подводных условиях, благоприятствующих накоплению органического вещества и преобразованию его в нефть.
3. Последующие условия геологического развития данного района должны быть таковы, чтобы, с одной стороны, обеспечивалась сохранность углеводородов от разрушения их факторами метаморфизма и выветривания и с другой - сохранение их от рассеивания.
4. Безусловное наличие терригенных или карбонатных коллекторов любого происхождения - морского, континентального или даже магматического (трещиноватые граниты, ноздреватые эффузивы и т. д.).
5. Безусловное наличие структурных форм, благоприятных для образования ловушек как сводового типа, так и различных экранированных поверхностями несогласия или выклиниванием.
Вместо неопределенных рекомендаций, даваемых в рассматриваемой статье, практика нефтепоисковых работ показывает нам, как надо успешнее и дешевле искать нефть.
Прежде всего надо изучить геологический разрез с точки зрения его детальной характеристики, главным образом для выявления коллекторов и нефтематеринских пород. Должна быть изучена геохимическая история последних, дающая возможность всесторонне охарактеризовать условия накопления и преобразования органических веществ, являющихся исходными для нефти.
Затем необходимо тщательно вести наблюдения за всеми нефте-, газо- и водопроявлениями, привязывая их к соответствующим горизонтам и отыскивая их геохимические связи с вмещающими толщами.
Далее, в процессе бурения первых разведочных скважин на интервалах разреза, благоприятных для нефтенакопления, нужно обязательно отбирать керн. Только от того, что в ряде случаев скважины бурятся наспех, без качественного отбора керна, приходится бурить много лишних скважин, расходуя на это огромные средства. Едва ли скорее открывается нефть и точнее подсчитываются ее запасы, если в погоне за количеством скважин забываются даже самые элементарные требования геологической документации. Бескерновое бурение первых разведочных скважин удорожает поиски нефтяных месторождений и значительно замедляет темпы их открытия и освоения. Уповать на могущество геофизики можно только после первых разведочных скважин, пробуренных с отбором керна.
Главным в поисках нефти является не отыскивание «узких» ингрессивных участков, а определение основных черт геологического строения и геологической истории района и в связи с этим выбор наиболее перспективных площадей и соответствующих методов поисково-разведочных работ. Универсальных критериев для поисков нефти создать невозможно: в каждом отдельно взятом районе должен быть выработан рациональный комплекс, применение которого должно дать геолого-экономический эффект, направленный в конечном итоге к неуклонному росту добычи нефти в нашей стране.
В. Козлов