Вопросы геологии нефти и газа, их размещения и оценки ресурсов на XXVI сессии Международного геологического конгресса
Э.М. ХАЛИМОВ (Миннефтепром), И.П. ЖАБРЕВ (Мингазпром), А.Н. ШАРДАНОВ (ИГиРГИ), В.И. ЕРМАКОВ (ВНИИГаз)
С 7 по 17 июня 1980 г. в Париже проходила XXVI сессия Международного геологического конгресса; в ней приняли участие более 5000 делегатов из 117 стран. Делегацию СССР представляли 120 специалистов, в том числе нефтяники и газовики из Миннефтепрома, Мингазпрома и Мингео СССР.
Программа научных докладов конгресса была сгруппирована в 20 секций и 7 коллоквиумов; кроме того, проблемам геодинамики был посвящен специальный симпозиум.
Секции были выделены по следующим направлениям: 1 - петрографии, 2 - минералогии, 3 - палеонтологии и микропалеонтологии, 4 - стратиграфии, 5 - тектонике, 6 - геологии моря, седиментологии, 7 - докембрию, 8 - четвертичной геологии, геоморфологии, 9 - геофизике, 10 - геохимии, 11 - дистанционным (аэрокосмические) методам, 12 - математической геологии и информации, 13 - металлогении и месторождениям минералов, 14 - энергетическим ископаемым, 15 - гидрогеологии, 16 - инженерной геологии и строительным материалам, 17 - риску в геологии, 18 - планетологии, 19 - исторической геологии, 20 - образованию и развитию.
На коллоквиумах рассматривались следующие проблемы: 1 - минеральных ресурсов, 2 - энергетических ресурсов, 3 - геологии континентальных шельфов, 4 - геологии океанов, 5 - геологии альпийских цепей Тетиса, 6 - геологии осадочных постгерцинских бассейнов докембрийской Европы, 7 - геологии Франции.
Проблемы геологии нефти и газа, закономерности их размещения обсуждались на секции энергетических ископаемых. На одном из пяти симпозиумов этой секции рассматривались проблемы, связанные с положением месторождений нефти и газа в нефтегазоносных провинциях и областях в зависимости от геологической истории седиментационных бассейнов. На другом симпозиуме были кратко рассмотрены некоторые вопросы методики поисков и освещены перспективы нефтегазоносности ряда крупных областей. На двух симпозиумах было заслушано 18 докладов.
Большая часть выступлений на секции была посвящена геологии нефтегазоносных областей. Нефтеносные провинции Западной Европы были рассмотрены в докладе А. Перродона (Франция). Общие запасы нефти в отложениях от карбона до плиоцена оцениваются им в 4,4 млрд. т, газа - 5500 млрд. м3. Они распределены в 20 провинциях и 500 месторождениях, в том числе в 15 крупных (более 70 млн. т нефти). Самой обширной является провинция Северного моря, в которой сконцентрировано приблизительно 3,7 млрд. т нефти и 3800 млрд. м3 газа и находятся все крупные месторождения Западной Европы, приуроченные к пермским и юрско-меловым отложениям. В Средиземноморской провинции месторождения нефти имеют более скромные размеры, хотя и здесь есть крупные - Лак и Малосса.
Доклад Н.Б. Холландера и К. Мессела (Норвегия) был посвящен оценке нефтегазового потенциала североатлантического шельфа Центральной Норвегии: грабена Викинг, площадей Мэлой, Тронделаг и Восточной Гренландии. Анализ истории геологического развития свидетельствует о том, что на шельфе Центральной Норвегии существовали благоприятные условия для образования нефтематеринских толщ, коллекторов, покрышек и нефтегазоносных структур.
В докладе В. Ислама и А. Аль-Шамлана (Саудовская Аравия) рассматривался углеводородный потенциал Саудовской Аравии, где основные залежи УВ приурочены к высокоамплитудным структурам в мезозойских отложениях Восточной провинции. В смежных районах королевства возможно обнаружение скоплений УВ в других частях стратиграфического разреза.
Юанг Шенгбан (КНР) посвятил свой доклад перспективам нефтегазоносности Таримского бассейна. В истории развития Таримской платформы две стадии - палеозойская платформенная и мезозойско-кайнозойская бассейновая. Нефтематеринские породы широко развиты, запасы нефти Таримского бассейна, возможно, очень велики. Породы-коллекторы представлены разновозрастными образованиями разных типов. Миграция и аккумуляция УВ происходили главным образом во время позднегималайских движений. В Таримском бассейне открыто много перспективных локальных структур. Наиболее перспективны мезозойско-кайнозойские отложения юго-западного пояса депрессий и восточной части бассейна, а также Кучарского прогиба. Что касается палеозойских отложений, то наиболее перспективны Бэйшанская глыба (?), моноклиналь Майгаити-Конки и другие районы.
Гуо Зенву (КНР) рассказал о двух типах нефтегазоносных бассейнов в восточной части Китая. Бассейн Сычуань образовался в синийское, а бассейн Сонглло в яньшаньское время; первый является частью Тихоокеанского подвижного пояса, второй расположен между этим поясом и альпийской системой Тетис. Различное геотектоническое положение определило разный характер развития бассейнов и условия накопления залежей УВ. Для Сычуаньского бассейна характерно наличие крупных куполов и региональная миграция газа, что способствует образованию здесь больших газовых месторождений и сложно построенных нефтяных. В бассейне Сонглло нефть и газ концентрируются в относительно малом числе ловушек большого и среднего размера.
Пиясин Сангам (Таиланд) в своем докладе рассмотрел геологическое строение бассейна Фанг (Северный Таиланд). Эта межгорная впадина образовалась в палеоцене. В озерных отложениях присутствуют бурые угли и тяжелая, с небольшим содержанием фосфата нефть пресноводного происхождения.
А.А. Трофимук, В.С. Вышемирский, Н.П. Запивалов и И.А. Иванов (СО АН СССР) рассказали о перспективах палеозойского комплекса Западной Сибири, включающего кембрийскую, силурийскую, девонскую и каменноугольную формации общей мощностью 2-6 км. Осадочные породы палеозоя не испытали сколько-нибудь значительного метаморфизма. Детальное петрографическое изучение ОВ, рассеянного в палеозойских породах, показывает, что его катагенетические изменения благоприятствовали генерации нефти. В настоящее время промышленные притоки нефти из отложений палеозоя получены из 11 скважин. Нефть содержится в рифовых телах и, вероятно, будет найдена в широка распространенных биогермах.
Согласно мнению Н.А. Еременко, Л.И. Лебедева, Л.И. Красного, Л.Э. Левина (Миннефтепром и Мингео СССР), в Тихоокеанской области сосредоточены огромнейшие запасы топлива и химического сырья. Нефтегазоносные провинции расположены не только на суше и шельфе, но и в глубоководных впадинах океанического дна. Распределение нефтяных залежей в осадочных бассейнах зависит от комплекса тектонических, палеотектонических, палеогеографических и других факторов.
Структурно-геоморфологические исследования на Индостанском полуострове были освещены в докладе П.В. Бабу (Индия). Для полуострова характерно развитие трех тектонических направлений. Молодые интракратонные и окраинные осадочные бассейны были заложены на этих структурах. Структурно-геоморфологическими методами изучались бассейны, выполненные молодыми аллювиальными отложениями.
Несколько докладов было посвящено геофизическим исследованиям при поисках и разведке на нефть и газ.
Прабхакар Михапатра (Индия) рассказал о стратегии геофизических исследований при изучении перспектив нефтегазоносных Коверийского и Бенгальского бассейнов. Они находятся соответственно в южной и восточной частях Индии. Существуют все предпосылки для обнаружения залежей нефти и газа, хотя пока в течение двух десятилетий не обнаружено ни одного экономически выгодного месторождения. В Коверийском бассейне рекомендуется постановка сейсмических исследований методом ОГТ для обнаружения комбинированных ловушек в мезозойских и третичных и структурных ловушек в мезозойских отложениях. В Бенгальском бассейне рекомендуются также работы МОГТ на комбинированные и стратиграфические ловушки в третичном и меловом разрезах.
В докладе Ж.П. Рокруа, А. Секшини и Ф. Голе (Франция) показано применение методов электромагнитной разведки при поисках нефти. Авторы озабочены тем, что данные методы пока не получили должного распространения на Западе. Магнитотеллурический метод и зондирование становлением электромагнитного поля эффективны при изучении зон, где сейсморазведка не дает возможности картировать глубинные структуры. Аномалии, выявленные электромагнитной разведкой (методом зондирования), иногда совпадают с месторождениями УВ, но научного объяснения этого явления, к сожалению, нет.
Ж. Маньен (Франция) привел несколько примеров применения магнитометрии в разведке на нефть. Успехи последних лет в области получения и особенно интерпретации данных магнитометрии позволили расширить поле ее применения, начиная с региональных исследований нефтегазоносных бассейнов и кончая детальными работами.
В. Данк (ВНР) обобщил новые данные, полученные в результате бурения разведочных скважин в венгерской части Паннонского бассейна. Альпийские шарьяжи прослежены в фундаменте Паннонского бассейна. Значительное утолщение земной коры во второй половине олигоцена привело к общему прогибанию бассейна. В докладе также была рассмотрена история теплового поля региона.
А. Кусто (Франция) в своем докладе показал, что в европейских нефтегазоносных бассейнах существует тесная связь между местами скоплений УВ и скоростью осадкообразования. Рассеянные скопления УВ встречаются, когда материнские породы и коллекторы формируются при осадконакоплении либо очень быстро (это дельты и предгорные впадины, например, долина р. По, впадины, выполненные молассами, в ФРГ и Австрии), либо медленно в платформенных условиях (Парижский, Гаагский бассейны). Скопления УВ связаны с областями средних скоростей осадконакопления - рвами, краевыми зонами платформ (Венский бассейн и др.).
В докладе Г.Н. Доленко (ИГиГГИ АН УССР) отмечается, что образование промышленных нефтяных и газовых месторождений контролируется в основном структурно-тектоническими и литолого-фациальными условиями. Основные залежи приурочены к зонам тектонического и стратиграфического несогласия. Образование нефтегазоносных областей связано с основным геотектоническим циклом.
Несколько докладов было посвящено проблемам нефтегазоносности в свете тектоники плит. И. Аведисян (Ирак) полагает, что запасы нефти провинции Персидского залива аккумулировались в соответствии с тектоникой плит. В результате субдукции Аравийской плиты в зоне Загроса нефть мигрировала вверх по восстанию пластов и аккумулировалась в коллекторах вдоль окраины плиты.
Г. Фархуди (Иран) рассказал о влиянии тектоники плит на Ближнем Востоке на генерацию, миграцию и аккумуляцию УВ, а также на пластовые давления. Одни и те же по возрасту и литологии породы нефтеносны в одних районах и не содержат нефти в других. Объяснить это явление можно только с помощью детального изучения тектоники и геометрии плит. На Ближнем Востоке расположение месторождений зависит от конфигурации плит, большая часть крупных залежей нефти приурочена к окраинам сходящихся плит. Детальные исследования позволили открыть новую перспективную территорию в Иране и Пакистане - Макран.
К сожалению, некоторые геологи-нефтяники принимают концепцию “тектоники плит” без критического анализа, пытаясь использовать ее основные положения для объяснения размещения зон нефтегазонакопления и прогнозирования перспектив. В то же время известно, что многочисленные фактические геологические данные как на суше, так и в океане противоречат концепции глобального мобилизма.
На коллоквиуме, посвященном энергетическим ресурсам, доклады были распределены на четыре симпозиума. На первом симпозиуме были заслушаны доклады по нефти и газу (21 доклад), на втором - по углю, на третьем - по геотермии и урану, на четвертом - по экономике энергетических ресурсов.
Обзорный доклад первого симпозиума был представлен П.Ф. Бюроле (Франция). Отмечено, что поиски нефти и газа продолжаются на всех пяти континентах, но за последние годы геологоразведочные работы в ряде районов дали положительные результаты, в частности в Китае, СССР, на Ближнем Востоке. Продолжается усиленное изучение континентальных шельфов, но при глубине моря не более 1000 м; к числу значительных отнесены открытия в акватории месторождений на Бомбейском своде в Индии и на севере Канады.
В последние годы разведаны крупные запасы в Мексике - бассейны Чиапа и Табаско-Реформа. Отмечается, что в этих районах в 1977 г. коэффициент успешности поисковых скважин в меловых отложениях достигал 80 %. Разведан богатейший шельф Кампече, где третичные отложения так же богаты, как и меловые.
П.Ф. Бюроле приводит некоторые данные по миру. Так, за 1978 г. добыча нефти составила 3,6 млрд. м3, а газа 1,6 трлн. м3. Из этой суммы на Северную Америку приходится 26 %, Ближний Восток -25 %, Южную Америку-5%, Западную Европу и прилегающие акватории Северной Атлантики - 6 %, Африку - 8 %, СССР - 20 %, Индонезию, Индию, Австралию - 6 %, Китай - 4%.
Доказанные извлекаемые запасы по миру составляют: нефти 114 млрд. м3, газа 76 трлн. м3; из этой суммы УВ на долю Ближнего Востока приходится 42 %, Северной Америки 13%.
В докладе X. Д. Клемма (США) рассмотрено будущее нефтяных ресурсов в мире. По его мнению, географическое распределение запасов будет неравномерным, со временем произойдет сокращение числа месторождений-гигантов. В настоящее время прирост запасов нефти в мире отстает от роста уровня потребления, в то время как по газу прирост запасов опережает потребление. Оценки мировых извлекаемых запасов проводятся с учетом первичной (за счет пластовой энергии) и вторичной разработки (за счет заводнения, нагнетания газа и т. д.). Нефтеотдача достигает 30-40 %, газоотдача 70 %. Современные оценки ресурсов не включают запасы нефти и газа в битуминозных песчаниках, нефтяных сланцах, залежах тяжелых нефтей, в малопроницаемых пластах, гидратах, возможности повышения нефтеотдачи до 50 °/о и более за счет новых методов, а также запасы глубоководных зон и Антарктиды. Запасы УВ, включая вышеуказанные, более чем в 3 раза превышают запасы УВ, извлекаемые применяемыми методами, причем сегодня лишь 10-15 % ресурсов источников доступны технически и экономически. В мире известно более 600 крупных и мелких нефтегазоносных бассейнов, причем 1/4 их, где ведется добыча, охватывает 1/2 площади и объема осадочных отложений всех бассейнов. Те из них, в которых не ведется добыча, составляют 3/4 от общего числа, здесь сосредоточена 1/2 площади и объемов осадочных пород. В 1/3 этих бассейнов бурение не проводилось.
Анализ данных по разведке и разработке бассейнов показывает, что следует ожидать потенциальный прирост мировых запасов на 55-110 % по отношению к обнаруженным. По низкой оценке (55 %) предлагается следующее распределение этого прироста: 30 % - на неисследованных бассейнах и 70 % на известных разрабатываемых. По высокой оценке (110%) это распределение равное, но для ее подтверждения необходимо открытие такого крупного бассейна, как Средневосточный. Усредненная оценка прироста мировых запасов предполагает 48 % в новых бассейнах и 52 % в бассейнах, где ведется добыча.
X.С. Кент (США) рассмотрел потенциальные ресурсы природного газа США и перспективы развития газодобычи. Выявленные запасы включают 65 трлн. м3 доказанных и 330 трлн. м3 предполагаемых. 50 % доказанных запасов сосредоточено в Южной Луизиане, Аляске, Техасе, Оклахоме и Канзасе. Потенциальные источники обеспечат стабильный уровень добычи до 2000 г.
Д.Д. Эрдман и Д.Д. Петти (США) рассказали о будущем нефти как энергетического сырья. Количество нефти, которое может добываться в будущем, зависит от многих факторов. Обеспеченность запасами уровня добычи 1978 г. составляет для Северной Америки 11 лет, Среднего Востока 56 лет, в целом для мира 27 лет. Нормальное развитие добычи нефти в регионах и странах проходит четыре стадии: 1) начальную - период низкой добычи и высоких цен на единицу продукции; 2) период быстрого возрастания добычи при падении стоимости; 3) период близкой к постоянной добыче и возрастания цен в зависимости от разведанных запасов; 4) падение добычи и возрастание стоимости. Например, Великобритания до 1975 г. находилась на первой стадии, после 1975 г. - на второй, Саудовская Аравия до 1975 г. переживала вторую стадию, сейчас выходит на третью, Нигерия прошла от второй до третьей стадии, а США реализовали третью стадию к 1979 г. и сейчас находятся на четвертой стадии добычи. В Великобритании на каждую пробуренную скважину в 1977 г. было добыто 198 тыс. т нефти, в Нигерии на третьей стадии 908 тыс. т, в Саудовской Аравии между второй и третьей стадиями 2480 тыс. т, в США на четвертой стадии 8,83 тыс. т.
В настоящее время более чем 75 % извлекаемых запасов нефти содержится в 33 супергигантских и 239 гигантских месторождениях. В будущем роль средних и мелких месторождений возрастет. Методы разведки гигантских месторождений неэкономичны при разведке мелких месторождений. Открытию небольших залежей способствуют проведение региональных исследований, выяснение вопросов генерации, миграции и аккумуляции нефти. За последние 30 лет на четыре-пять пробуренных скважин приходится одна продуктивная. В будущем это соотношение сохранится или даже улучшится в результате совершенствования методов разведки.
Не все страны будут согласны импортировать нефть по ценам выше других видов энергии, и настанет этап, когда добыча нефти будет ограничиваться использованием других видов энергии.
В докладе приведены мировые запасы различных видов энергии на 1 января 1978 г. (см. таблицу ).
В докладе сотрудников Института нефти Франции К. Буа, П. Буш и Р. Пеле освещено распределение мировых ресурсов нефти и газа в свете тектоники плит. Показано убывание ресурсов УВ с увеличением возраста нефтегазопроизводящих отложений. В истории существовало три максимума накопления УВ, которые коррелируются с герцинской, ларамийской и альпийской стадиями орогенеза.
М. Карриги (Канада) поднял интересный вопрос о роли битуминозных песков в продлении нефтяной эры за 2000 г. Автор считает, что битуминозные пески содержат от 0,6 до 1,2 трлн. м3 жидких нефтепродуктов. Однако маловероятно появление промышленной синтетической нефти в больших масштабах ранее будущего века ввиду высокой стоимости и больших капиталовложений в новые технические средства. Капиталовложения оцениваются в миллиарды долларов.
М. Эль-Айонти (АРЕ) рассказал о поисках нефти и газа в Египте. Главной нефтяной областью является Суэцкий бассейн, другие провинции - дельта Нила и бассейн Абу Гарадиг, гряды Аламейн в западной части пустыни.
Доклад В.Е. Мрожчака (Канада) был посвящен тектонике и нефтегазоносности моря Бофорта. Дельта р. Маккензи и шельфовые области моря Бофорта сейчас находятся на начальной стадии эксплуатации, в будущем эта область может стать важным источником УВ. Разведочные работы активизировались здесь с 1965 г. В докладе обсуждался также возможный генезис структур, найденных на шельфе. Автор полагает, что они являются результатом быстрого третичного осадконакопления.
Палеотектонические условия нефтематеринских пород были рассмотрены в докладе Д.М. Куртиса (США). Под этими условиями подразумевается в данном случае та отличная от современной обстановка, которая существовала в бассейне. Количество и тип УВ зависят от объема нефтематеринской толщи, содержания ОВ и от ее способности производить УВ Эти три фактора строго контролируются палеотектонической ситуацией в бассейне, в котором данная порода отлагалась, а также последующими термодинамическими условиями. Эволюция ловушек зависит от тектонической истории бассейна во время миграции и аккумуляции нефти и связана с современной тектонической обстановкой.
На одном из симпозиумов коллоквиума в докладе Д.Г. Бебута (США) представлены интересные данные об энергетических ресурсах зон АВПД на примере третичных отложений северо-западной части Мексиканского залива. В прибрежных районах штатов Луизиана и Техас в пористых песчаниках и сланцах содержатся термальные рассолы с АВПД. По расчетам геологической службы США, в зонах повышенного геодавления Мексиканского залива заключено около 1700 трлн. м3 растворенного газа.
На основании исходных данных, полученных в шести скважинах, пробуренных в США в зонах АВПД, американскими специалистами было представлено технико-экономическое обоснование проблемы использования пластовой энергии в промышленных целях.
К 1998 г. в США планируется бурение 50 скважин на высоконапорные подземные воды с расчетом получения суточного дебита около 6500 м3 в каждой. При обеспечении стабильного дебита скважин в течение 20 лет использование пластовой энергии высоконапорных вод и, в частности, растворенных в них углеводородных газов экономически может быть оправдано.
В целом на конгрессе было представлено много содержательных докладов, изучение которых принесет существенную пользу геологам, нефтяникам и газовикам нашей страны.
Следующая сессия Международного геологического конгресса состоится в Москве. Советские геологи подготовят интересные экскурсии, выставки и доклады, характеризующие успехи отечественной науки и практики в изучении и освоении природных ресурсов страны.
Поступила 6/II 1981 г.
Источники энергии |
Запасы (в нефтяном эквиваленте), млрд. т |
|
доказанные |
прогнозные |
|
Газ |
49,5 |
179-187 |
Сырая нефть |
81,6 |
168-224 |
Нефть в битуминозных глинах и глинистых песчаниках |
30,4 |
287 |
Уголь |
345-370 |
2510-2810 |
Уран |
17 |
31 |