Нефтегазовая геология и геохимия на XXVII Международном геологическом конгрессе
С.П. МАКСИМОВ, Г.А. БЫЛЕВСКИЙ (ВНИГНИ), И.П. ЛАВРУШКО (Мингео СССР)
На состоявшейся в Москве с 4 по 14 августа 1984 г. XXVII сессии Международного геологического конгресса работала секция «Месторождения нефти и газа». В соответствии с намеченной программой этой секцией было проведено девять заседаний по следующим темам: 1) нефтегазоносные провинции континентов, новые нефтегазоносные районы; 2) нефтегазоносность подводных окраин континентов; 3) нефтегазопроизводящие свиты и стадийность нефтегазообразования; 4) методы количественного прогноза УВ в недрах и их фазовые состояния; 5) нефтегазоносность глубокопогруженных зон стратисферы. В рамках секции были также проведены два симпозиума: 1) модели геологоразведочного процесса на нефть и газ и методы долгосрочного прогнозирования геологоразведочных работ и их результатов; 2) тектонический контроль процессов дегазации и грязевой вулканизм.
В целом по секции было заслушано 85 докладов специалистов 18 стран.
Большинство представленных на обсуждение работ являются крупными обобщениями, базирующимися на изучении большого фактического материала, на оценке закономерностей и явлений, установленных в ряде крупных регионов, бассейнах, провинциях, странах, континентах. Именно такие работы, где подытожены теоретические знания и накопленный опыт по изучаемым проблемам, способствуют прогрессу в геологии. Подобные работы служат началом создания качественно новых разработок, они составляют основу для выбора новых эффективных направлений поиска месторождений. В то же время среди представленных докладов были и такие, в которых рассматривались узкие вопросы нефтяной геологии и геохимии. Однако эти работы не случайны. Все они посвящены пока еще не до конца познанным элементам процессов, обусловливающих формирование залежей нефти и газа, и поэтому также в значительной степени способствуют повышению результативности их поиска.
Одной из наиболее широко обсуждавшихся на секции тем была проблема геологического строения и перспектив нефтегазоносности крупных осадочных бассейнов и провинций с учетом данных исследований последних лет. Результаты глубоких научных обобщений по этому вопросу были доложены представителями большинства стран, участвовавших в работе секции.
Здесь следует отметить, что во многих странах мира оценка перспектив нефтегазоносности в настоящее время производится с использованием теории тектоники плит. Ряд советских геологов при оценке нефтегазового потенциала исходили из аналогичных принципов. И, несмотря на то, что переход на позиции теории тектоники плит не революционизировал геологоразведочный процесс и не повлиял коренным образом на эффективность поисковых работ на нефть и газ в сторону ее резкого увеличения, все же необходимо отметить, что ряды приверженцев указанной теории в последние годы возросли. Это свидетельствует об убедительности ряда ее принципиальных положений, на основе которых были развиты новые представления о процессах формирования месторождений полезных ископаемых.
В обращении к участникам конгресса президент АН СССР А.П. Александров отметил, что в основу фундаментальных разработок геологической науки сделавшей огромный шаг вперед, взята теория тектоники плит, благодаря чему пересматриваются главные положения геологии, успешно производятся поиски многих полезных ископаемых. Представленные на секции работы также в определенной степени показали, что теория тектоники плит обеспечивает лучшее понимание современного строения и эволюции НГБ. Однако в процессе дальнейшего изучения нефтегазоносных территорий целесообразно осуществить исследования, по результатам которых можно было бы продемонстрировать практическую реализацию теоретических принципов теории тектоники плит при поисках месторождений нефти и газа.
Всестороннему обсуждению на заседаниях секции подвергся вопрос о запасах УВ на земном шаре. И здесь прежде всего следует отметить, что большинство делегатов разделяет оптимистическую точку зрения американского ученого М.Т. Хэлбути относительно перспектив выявления новых значительных запасов УВ, выраженную им в докладе, сделанном в первый день работы секции. Однако не все ученые придерживаются аналогичного мнения. В частности, французский исследователь П.Ф. Бюролле считает, что неразведанных бассейнов осталось мало, причем в дальнейшем будут открываться в основном месторождения с небольшими запасами. Анализируя эти точки зрения, надо отметить, что исходные позиции этих ученых различны. Первый, оценивая возможности освоения новых территорий, принимал в расчет тот уровень науки и техники, который будет достигнут в отдаленном будущем, второй же исходит из технических возможностей сегодняшнего дня и обозримого будущего.
Разные подходы исследователей к оценке перспектив нефтегазоносности предопределяют и разные оценки ресурсов углеводородного сырья. Они нередко значительно различаются, причем особенно большие расхождения относятся к невыявленной части потенциальных ресурсов, которая разными исследователями называется по-разному (вероятные, гипотетические и т. п.). Если категории разведанных или доказанных запасов, как бы они не именовались исследователями, всегда можно сопоставить, поскольку критерии их определения ясны, то сопоставление категорий невыявленных ресурсов особенно сложно, так как их классификационные границы, используемые в разных странах, с трудом сопоставимы. Это, конечно мешает объективной оценке нефтегазовой сырьевой базы земли в целом и отдельных ее регионов. В частности, американские исследователи В. Мак-Келви и Ч. Мастерс, выступившие на конгрессе с обстоятельным докладом по широкому кругу вопросов, связанных с оценкой невыявленных ресурсов нефти и газа, справедливо отмечали, что существующая неоднородность классификаций ресурсов препятствует взаимопониманию специалистов разных стран в этой важной области исследований.
Поэтому очевидна необходимость разработки и принятия единой классификации ресурсов нефти и газа для всего мира. Эта классификация была бы дополнительной к национальным классификациям. При разработке классификации запасов и ресурсов нефти и газа в будущем, видимо, следует ввести градации, отражающие степень рентабельности их освоения, в дополнение к существующим градациям, характеризующим степень достоверности оценки. В целях обоснования выбора наиболее эффективных направлений поисков и разведки нефти и газа, учитывающих условия разработки залежей УВ, транспортировки нефти и газа, содержание полезных попутных компонентов, целесообразна разработка автоматизированной системы комплексной геолого-экономической оценки ресурсов. Важно также решение проблемы организации охраны ресурсов попутных компонентов, в частности гелия, содержащихся в метановых газах в промышленных количествах и в ряде случаев теряющихся при утилизации этих газов.
Одной из внимательно обсуждавшихся на конгрессе тем была проблема перспектив нефтегазоносности больших глубин. Точки зрения ученых по этому вопросу не всегда совпадали. В частности, М.Т. Хэлбути склонен считать, что крупных скоплений нефти на больших глубинах ожидать не следует. В противоположность этому советские исследователи (А.Н. Золотов с соавторами) выступили на конгрессе с сообщением, в котором на основе обобщения обширного материала по разным регионам мира они пришли к выводу о том, что глубины до 8 км могут рассматриваться в качестве реальных объектов прироста запасов нефти. Аналогичной позиции придерживается Ш.Ф. Мехтиев и его коллеги, которые полагают, что, вопреки установившимся представлениям, на глубинах до 9 км могут быть выявлены залежи не только газа и газоконденсата, но и нефти. Это убеждение авторов основывается на анализе материала по Южно-Каспийской впадине, где на больших глубинах были встречены гранулярные коллекторы с пористостью 20 % и хорошей проницаемостью и глинистые флюидоупоры, при этом прогретость толщ в этих зонах оказалась относительно низкой.
Анализ материалов конгресса по проблеме нефтегазоносности больших глубин свидетельствует о том, что ее решение должно во многом связываться с детальным изучением тех факторов, влияние которых способствует формированию в глубокопогруженных зонах хороших коллекторов. Так, следует усилить исследования по разработке методики прогноза на больших глубинах зон повышенной пористости и проницаемости пород. В этой области уже известен метод прогноза коллекторов по сейсмическим данным. Особый интерес представляет продолжение исследований в области сохранения коллекторов на больших глубинах и прогноз их наличия в подсолевых палеозойских отложениях Прикаспийской впадины, в юрских отложениях севера Западной Сибири и других глубокопогруженных комплексов.
Много интересного содержалось в сообщениях, посвященных строению и перспективам нефтегазоносности морей и океанов. Анализируя состоявшийся обмен мнений по этой проблеме, надо отметить различный подход исследователей к оценке перспектив нефтегазоносности и определения основных направлений поисково-разведочных работ за пределами суши. В докладах советских ученых был представлен в основном научно-методический подход к решению указанных вопросов (Н.А. Еременко и др.; Н.К. Бурлин и др.), а в докладах зарубежных геологов большое внимание уделялось методико-экономическим вопросам с упором на оценку рентабельности и конъюнктуры на международном нефтяном рынке и на технические возможности.
Из представленных докладов в целом следует, что перспективы экваториальных шельфовых, склоновых и глубоководных отложений оцениваются очень оптимистически и, согласно подсчетам ряда исследователей, ресурсы УВ в их пределах составляют не менее 50 % всех ресурсов земного шара.
Много внимания было уделено оценке нефтегазоносности глубоководных участков морей и районов зон схождения континентов. Достаточно научно обоснованной была оценка перспектив нефтегазоносности ряда бассейнов, связанных с зонами перехода от континента к океану. Так, в работе советских ученых (Н.А. Еременко и др.) осевые области бассейнов переходных зон всех типов представлены весьма перспективными для обнаружения региональных зон нефтегазонакопления. Положительной точки зрения относительно нефтегазоносного потенциала глубоководных морских акваторий придерживаются и французские исследователи (К. Буа с коллегами).
Американские (У. Траверс), австралийские (X. Грин с коллегами) и советские (К.А. Клещев, В.С. Шеин) ученые подчеркнули высокие перспективы нефтегазоносности островных дуг. На примерах они показали, что в бассейнах такого типа встречаются участки с весьма благоприятными условиями для концентрации залежей УВ. В докладах приводились (А.А. Трофимук и др.) и веские аргументы в пользу того, что развитая в океанах зона газогидратов содержит огромное количество газов и в будущем может стать новым источником природного горючего газа.
Широко обсуждалась на секции проблема перспектив нефтегазоносности поднадвиговых структур, подтрапповых толщ, вулканогенно-осадочных и так называемых промежуточных комплексов, поскольку в последние годы в них в ряде районов были установлены промышленные скопления нефти и газа. В этой связи определенный интерес для поисков месторождений нефти и газа в районах развития траппов в нашей стране представляет совместная работа советских и алжирских геологов, обобщающая материалы по нефтегазоносности алжирской части Сахары (М. Бенелмолоуд, Е. Г. Журавлев). Полезная информация об открытых залежах УВ в поднадвиговых зонах и в межгорных областях содержалась в докладах канадского (П. Джонс) и американских (М.Т. Хэлбути, М. Чуркин) ученых. В докладе П. Джонса отмечалось, что для изучения седиментационных и тектонических процессов применяется математическое моделирование.
Весьма настойчиво подчеркивалась необходимость более углубленного изучения древних толщ, в частности, рифейских отложений, нефтегазоносный потенциал которых, например, на Сибирской платформе можно оценить высоко (Д.И. Дробот и др.), а также усиление поисков залежей в палеозойских отложениях Западной Сибири.
Безусловно, заслуженный интерес участников конгресса вызвали сообщения и материалы, в которых рассматривалась проблема нефтегазоносности глинистых толщ (Ф.Г. Гурари, С.Г. Неручев и др.). Изучение этой проблемы имеет очень важное значение для увеличения нефтяного потенциала Западной Сибири. Ознакомление с представленными материалами по этой тематике показало, что в настоящее время важнейшей задачей является исследование факторов, обеспечивающих извлечение из этих отложений нефти в промышленных количествах. В связи с этим исследования следует проводить с целью получения качественной исходной информации по коллекторам данного типа, на основе которой можно было бы достоверно характеризовать свойства и состояние объектов и прогнозировать развитие таких разностей баженитов, которые могли бы стать наиболее подходящими объектами добычи нефти.
Работы советских ученых по нефтеносности глинистых толщ как бы перекликаются с исследованиями американских специалистов (М.Е. Мулхерн и Г.Е. Сагден), рассмотревших возможности добычи нефти из широко распространенных в США диатомитовых глин, которые, несмотря на сосредоточенные в них значительные запасы нефти, долгое время относились к очень трудным объектам эксплуатации обычными методами из-за крайне низкой проницаемости коллектора. Однако длительные и дорогостоящие исследования все же привели к созданию эффективного метода добычи нефти из диатомитов, основанного на совместном осуществлении гидроразрыва, закачки воды, топливного газа, азота и углекислого газа и электроподогрева пласта. Ценность этого сообщения заключается в следующем. Во-первых, несмотря на то, что многочисленные месторождения в диатомитах расположены в самых разнообразных по геологическому строению районах, все они сходны по происхождению и условиям аккумуляции нефти. Во-вторых, изучение подобных залежей будет способствовать пониманию генезиса и свойств кремнистых толщ. В-третьих, разработанные методы могут оказаться эффективными и для извлечения нефти из трещиноватых глинистых сланцев, кремней, нефтеносных сланцев, битумонасыщенных пород.
Объектом пристального изучения должны стать материалы по нефтегазоносности отложений озерного типа, изложенные китайскими геологами (Чжан Венжао, Ху Цзяньи). Принципиальная возможность образования и аккумуляции УВ в отложениях этого типа возражений не вызывает, однако территория КНР - единственный район столь широкого развития бассейнов континентального типа, в которых установлены многочисленные залежи нефти и газа, в том числе и крупные. В связи с этим результаты многолетних работ китайских исследователей по изучению озерных отложений следует внимательно проанализировать и выделенные ими критерии генерации и аккумуляции нефти и газа этими осадками использовать при поисках зон распространения аналогичных толщ в Советском Союзе.
Материалы иностранных специалистов по сейсмостратиграфии (Ян Дунши, КНР; Т. Берглунд и Дж. Джелберг, Норвегия) свидетельствуют о том, что это направление стало очень эффективным поисковым методом, дающим возможность уже на первых этапах развертывания работ в районе получать на основе результатов сейсморазведки ценнейшую геологическую информацию, причем не только о тектоническом строении района, но и о вещественном составе разреза отложений, что очень важно для оценки потенциала нефтегазоносности. Это перспективнее направление исследований следует всемерно развивать и в нашей стране.
Доклады и выступления отдельных ученых на конгрессе говорят о том, что по-прежнему ключевой в нефтегазовой геологии остается проблема поиска крупных месторождений. В связи с возрастающей изученностью большинства известных НГБ и с выходом в более труднодоступные районы эта проблема приобрела большую остроту. И несомненно, что в нашей стране изучению ее следует придавать большое значение. Анализ представленных на конгресс материалов (С.П. Максимов, И.П. Лаврушко) показывает, что в процессе дальнейших работ в этом направлении необходимо сосредоточить усилия прежде всего на изучении особенностей концентрации выявленных в СССР крупных месторождений нефти и газа в отдельных стратиграфических комплексах, тектонических элементах, нефтегазоносных зонах, что позволило бы создать набор моделей, отражающих процесс их формирования, а следовательно, выделить решающие факторы, обусловливающие их образование. Это способствовало бы более целенаправленному поиску месторождений подобного класса.
Весьма продуктивной была работа секции по геохимической тематике. Основные обобщающие теоретические доклады были сделаны советскими учеными (А.А. Трофимук, В.С. Вышемирский и др.; Т.А. Ботнева, С.П. Максимов и др.). Из новых разработок советских ученых, доложенных на секции, следует указать два направления:
1) проблему нефтегазообразования и нефтегазоносности обогащенных ОВ карбонатно-кремнисто-глинистых отложений доманикового типа (о которой уже говорилось выше);
2) проблему низкотемпературного физико-химического преобразования ОВ и генерации УВ под воздействием сейсмотектонических напряжений (Ю.А. Пецюха).
В отличие от зарубежных, советскими исследователями изучена не только качественная, но и количественная сторона превращения ОВ и генерации нефти и углеводородного газа, что позволяет на генетической основе оценивать их потенциальные ресурсы. Только в одном зарубежном докладе (Дж. Эйдаве, Нигерия) по бассейну р. Нигер нефтегазообразование было охарактеризовано количественно с использованием советской методики (С.Г. Неручева). Очень обстоятельный доклад, в котором рассматривалась история нефтематеринских отложений района Бомбейского шельфа, представлен индийскими учеными (Д.К. Панде и др.). При выделении зон нефте- и газообразования ими также была использована советская методика, разработанная Н.В. Лопатиным.
Большой интерес проявили участники конгресса к докладам, где были сформулированы критерии прогноза содержания в углеводородных скоплениях сероводорода, углекислого газа, гелия и других компонентов (Р.Г. Панкина, М.В. Дахнова, В.Л. Мехтиева; В.П. Якуцени с соавторами). Результаты исследований в этом направлении примечательны тем, что они знаменуют собой наступление этапа более тесного приближения нефтегазовой геохимии и изотопных исследований к практическим нуждам нефтяной и газовой промышленности. Учитывая возрастающее значение, которое с каждым годом уделяется решению проблемы использования всех ценных компонентов, содержащихся в углеводородном сырье, а также важность заблаговременного прогноза содержания в залежах ряда компонентов, существенно затрудняющих их эксплуатацию, например сероводорода, усиление работ в этом направлении представляется актуальным.
Предметом оживленной дискуссии была тема дегазации недр и грязевого вулканизма.
Анализ заслушанных по этому вопросу докладов и выступлений показал, что идея о тесной связи грязевого вулканизма с нефтегазоносностью глубокопогруженных осадочных толщ разделяется большинством делегатов. Однако если представители бакинской школы единодушно придерживаются той точки зрения, что метан грязевых вулканов имеет органическое происхождение, и тем самым высоко оценивают перспективы открытия нефтяных залежей в зонах развития грязевых вулканов, то сторонники неорганического происхождения этого метана (П.Н. Кропоткин, Б.М. Валяев, СССР; Т. Голд, США) столь оптимистических прогнозов не разделяют. Примечателен, кстати, отрицательный результат поисков нефти и газа на Балтийском кристаллическом щите, о чем было доложено шведскими исследователями Т. Линдбо и П.-О. Карлсоном.
Интересны начатые в Азербайджане работы по математическому моделированию грязевого вулканизма, а также рекомендации Б.В. Григорьянца, предлагающего конкретные объекты для поисков залежей нефти в поднадвиговой зоне с интенсивными проявлениями грязевого вулканизма в северной прибортовой зоне Шемаха-Кобыстанского прогиба. В качестве перспективного направления научных исследований заслуживает внимания постановка тщательных геохимических исследований газа и грязевулканической брекчии из вулканов Азербайджана, подобных описанным в докладе Т. Голда и упомянутым в докладе Д. Параскива (Румыния), а также проведение широких исследований по диагностике грязевых палеовулканов в докладе М.К. Калинко, что окажет существенную помощь в оценке перспектив газоносности древних толщ.
Таковы основные, наиболее ярко выраженные тенденции научно-исследовательских работ, новые подходы к решению современных проблем нефтегазовой геологии, изложенные на конгрессе учеными из разных стран мира. Их анализ и дальнейшее развитие применительно к задачам, стоящим перед нефтегазовой геологией, будут способствовать повышению результативности поисково-разведочных работ в нашей стране.
Из материалов конгресса очевидно, что развитие науки и техники вызвало необходимость переинтерпретации накопленного с годами большого фонда данных и пересмотра перспектив нефтегазоносности старых районов, а также стремление к поискам месторождений в новых труднодоступных регионах.
Ознакомление с материалами конгресса проливает свет и на то, какие из видов исследований в области геологии нефти и газа, кроме тех основных, о которых уже говорилось выше, приобретут в ближайшем будущем больший вес. Видимо, упор будет сделан на разработку прямых методов обнаружения залежей нефти и газа. Можно предположить усиление исследований в области геолого-экономической обоснованности выбора основных направлений поисково-разведочных работ и геолого-экономической оценки ресурсов нефти и газа. Дальнейшее развитие получит математическое моделирование как геологоразведочного процесса, так и различных процессов, обусловливающих формирование и аккумуляцию нефти и газа. Внимание будет уделено оценке ресурсов водорастворенных газов и запасов газа в газогидратах.
Перспективными представляются также дальнейшая разработка методов прогноза фазовых состояний и фазовых соотношений УВ в различных термодинамических условиях, изучение петрографических и геодинамических критериев образования коллекторов в плотных, в том числе в эффузивных и интрузивных, породах, изучение процессов превращения ОВ пород, генерации, аккумуляции и сохранности скоплений УВ на больших глубинах, развитие различных методов локального прогноза массы углеводородных залежей в ловушках до бурения скважин.
Высоко оценивая результаты научных заседаний на секции «Месторождения нефти и газа», можно с удовлетворением сказать, что на состоявшемся международном форуме ученые-нефтяники всего мира получили и использовали прекрасную возможность обменяться мнениями по самым актуальным вопросам геологии нефти и газа. Были укреплены старые и установлены новые контакты между специалистами разных стран.
Созданию атмосферы плодотворной работы секции, прежде всего, способствовал исключительно высокий организационный уровень подготовки и проведения конгресса.
Поступила 11/ХI 1984 г.