Том 2 - №11 - 2014

Ноябрьский номер журнала «Глубинная нефть» рубрикой «Методы и результаты изучения глубинной миграции на нефтегазоносных объектах» открывает статья Г.В. Сонина «Геотермические свидетельства глубинной инъекции углеводородов в ловушки осадочного чехла ДДВ и Татарского свода», в которой на материалах исследования более 125 скважин 55 месторождений территории бывшего СССР дается интерпретация геотерм и предлагается методика расчета глубин залегания источников глубинных флюидов.

В рубрике «Геологическое строение и нефтегазоносность недр» представлены статьи А.И. Сивцева «О природе АВПД и перспективы нефтеносности Хапчагайского мегавала Вилюйской синеклизы», статья В.Л. Ломтева «К строению дна и признакам газоносности чехла Восточно-Марианской котловины ЮЗ Пацифики (по данным НСП)» и коллективная работа А.Ш. Закирова, А.Л. Харитонова «Глубинное строение и перспективы нефтегазоносности Северного Устюрта».

В статье А.И. Сивцева «О природе АВПД и перспективы нефтеносности Хапчагайского мегавала Вилюйской синеклизы» рассматривается природа аномально высоких пластовых давлений в пермо-триасовом комплексе отложений в пределах Хапчагайского мегавала Вилюйской синеклизы Сибирской платформы. На основе анализа литологических и тектонических условий сделан вывод о латеральной газогидродинамической ограниченности пермо-триасового водоносного комплекса Хапчагайского мегавала. Предположено, что глубинные процессы образования и переформирования залежей нефти и газа в Хапчагайском районе продолжаются до настоящего времени. На основе выполненного анализа в качестве наиболее перспективной на опоискование скоплений нефти на рассматриваемой территории выделена нижняя часть таганджинской свиты нижнего триаса.

В работе В.Л. Ломтева «К строению дна и признакам газоносности чехла Восточно-Марианской котловины ЮЗ Пацифики (по данным НСП)» представлены и обсуждаются временные разрезы непрерывного сейсмопрофилирования методом отраженных волн (НСП МОВ) с элементами повторной геологической интерпретации, полученные в Восточно-Марианской абиссальной котловине ЮЗ Пацифики. Среди них: профиль 118 из 5 рейса НИС «Профессор Гагаринский» -1989 с аккумулятивным палеоберегом, разделяющим сейсмофации материковой палеосуши Пацифиды и платформенного осадочного бассейна позднего Тетиса в опаковом слое; профили 1, 2, 4, 5 на полигоне Н10-2 в Магеллановых горах из 10 рейса НИС «Академик Александр Несмеянов» -1986. Они показывают, что гайоты Несмеянова и ТОИ (затопленный атолл с неабрадированной вершиной, щитовым вулканом, внутрилагунным и барьерными рифами) представляют собой нижне-среднемиоценовые экструзивные купола в прозрачных и возможно газонасыщенных донеогеновых карбонатах позднего Тетиса (нижняя толща), увенчанные небольшими вулканическими шапками. Верхняя, неоген-четвертичная, контрастная толща абиссального ложа (коррелятный комплекс мощностью 330 м) налегает на юго-восточный цоколь гайота Несмеянова. Четыре молодых постседиментационных грязевых вулкана, газовые окна и столбы в их окрестности и лагунном комплексе затопленного атолла, а также ослабление интенсивности отражающих границ с глубиной указывают на региональную газонасыщенность осадочного чехла и недавнюю субвертикальную миграцию газа.

Статья А.Ш. Закирова, А.Л. Харитонова «Глубинное строение и перспективы нефтегазоносности Северного Устюрта» посвящена изучению глубинных критериев оценки перспектив нефтегазоносности различных горизонтов разреза земной коры для восточной части Северного Устюрта по данным решения обратной задачи теории гравитационного потенциала. Проведен анализ некоторых критериев перспектив нефтегазоносности исследуемой территории по результатам совместной геофизической интерпретации значений глубины залегания основных плотностных границ земной коры, теплового потока и данных о плотности распределения разломных тектонических структур.

В рубрике «История науки в лицах» опубликована работа А.И. Галкина «Н.Н. Барбот де Марни – талантливый неутомимый исследователь (к 150-летию со дня рождения)». В статье рассматриваются биографические сведения и геологические изыскания Николая Николаевича Барбота де Марни. Николай Николаевич родился в 1863 г. в Париже в семье известного геолога Николая Павловича Барбота де Марни. Горный институт в Санкт-Петербурге, где преподавал его отец, окончил в 1886 г. Тогда же был командирован Горным Департаментом в распоряжение Управления горною частью на Кавказе, где в первое время состоял практикантом при горном инженере Климентии Ругевиче. Труды Н.Н. Барбота де Марни отличали тщательность изучения геологического разреза и тектоники площади, высокая точность геологических карт. Исследования Н.Н. Барбота де Марни внесли крупный вклад в сокровищницу наших представлений о минеральных богатствах Кавказа и Предкавказья, в особенности о нефтяных месторождениях Апшерона. Представления о совместном нахождении нефти и воды в одном пласте, он высказал, вероятно, впервые в мире. Его труды были востребованы современниками – геологами и промышленниками. И теперь, через многие десятилетия, выясняется их непреходящая ценность для истории геологии нефти и газа. Трагически погиб в 1895 г.

В рубрике «Методы и технологии поисков, разведки и освоения глубинной нефти» публикуется третья часть работы А.И. Тимурзиева и В.П. Ластовецкого «Оценка влияния изменчивости физико-механических свойств и геометрии пластов на напряженно-деформированное состояние пластовых резервуаров», в которой на примере Еты-Пуровского месторождения (полигона) Западной Сибири, показана важность определения параметров напряженно-деформированного состояния (НДС) горных пород, определяемая многообразием прикладных задач (в связи с освоением сложнопостроенных объектов с трещинными средами, и в особенности, нетрадиционных ресурсов), утилизирующих эти данные. Параметры тензора напряжений включают знания о типе (вид тензора напряжений и соотношение его главных осей), ориентации (три взаимно ортогональные оси главных напряжений) и величинах (шаровая компонента тензора напряжений и максимальные касательные напряжения) природных напряжений. В нефтяной геологии данные о НДС горных пород используются, главным образом, на этапе проектирования разработки месторождений и осуществления геолого-технических мероприятий (ГТМ) в скважинах. Как известно, гидроразрыв пластов (ГРП) стал одним из основных методов повышения нефтеотдачи, а бурение ориентированных (наклонных) и горизонтальных скважин - важным инструментом оптимизации разработки. Показано, что для успешного проведения ГРП и его технологического планирования необходимо иметь оценку минимальной компоненты бокового горного давления на заданной глубине и знания об ориентации главных осей тензора напряжений. При проектировании горизонтальных и наклонных скважин, при зарезке боковых стволов в резервуарах с терригенными коллекторами они ориентируются так, чтобы пересекали наименьшее количество трещин во избежание обводнения скважин. В карбонатных и других резервуарах с трещинными коллекторами при тех же соотношениях и ориентации главных осей тензора напряжений технология проектирования ориентированных скважин будет принципиально отличаться. Как показано в статье, эти данные, характеризующие азимутальное распределение осей напряжений и господствующий вид тензора напряжений, можно существенно дополнить за счет математического моделирования НДС горных пород и построения трехмерной количественной модели распределения шести производных компонент поля напряжений. Сегодня в связи с активным освоением сложнопостроенных залежей нефти и газа в фундаменте («фундаментная нефть»), различного типа залежей трещинного насыщения («присдвиговая нефть»), трудноизвлекаемых ресурсов с нетрадиционными (низкопроницаемыми) коллекторами («сланцевая нефть»), количественная оценка параметров напряженно-деформированного состояния горных пород по результатам математического моделирования является единственной производственно реализованной авторской технологией объемного выделения областей относительного растяжения (разуплотнения) и повышенной трещиноватости в объеме куба МОГТ-3D, обеспечивающей бурение высокопродуктивных скважин на безрисковой основе.

Рубрику «Материалы 1-х Всесоюзных Кудрявцевских Чтений» продолжает статья В.М. 3авьялова «Установленные условия формирования и размещения месторождений нефти и газа в Днепровско-Донецкой впадине в свете вертикально-миграционного закона Кудрявцева», в которой изложены геологические доказательства поступления нефтегазовых флюидов со сверхвысокими давлениями и температурами в осадочный чехол Днепровско-Донецкой впадины по глубинным разломам и создаваемым ими зонам трещиноватости пород. Установлена зависимость между формированием крупных промышленных скоплений углеводородов и проявлением интенсивных неотектонических движений в зонах нефтегазоносных глубинных разломов. В свете вертикально-миграционного закона Кудрявцева обобщён обширный материал геохимических, геотермических, палинологических и других показателей и критериев локализации в структурах осадочного чехла подкоровых мантийных флюидов - родоначальников промышленных скоплений нефти, газа, ртутных и редкометалльных рудных компонентов.

В рубрике «Рукописи не горят – труды классиков» завершается публикация главного труда Н.А. Кудрявцева «Генезис нефти и газа». В Заключении Н.А.Кудрявцев отмечает, что попытки изобразить абиогенную гипотезу как не обоснованное фактами предположение полностью опровергаются тем огромным и разнообразным материалом, который с полной очевидностью свидетельствует об абиогенном образовании нефти. Особенно ценно и показательно то, что этот материал непрерывно пополняется новыми фактическими данными.

Среди них Н.А.Кудрявцев выделяет такой важный факт, как открытие в горячих фумарольных источниках и парогазовых струях на камчатских вулканах жидкой нефти. Это открытие позволило по-новому и более правильно подойти к ранее известным проявлениям нефти в ассоциации с горячими источниками, среди которых оказались и явно связанные с поствулканической деятельностью, при том в одном случае (о-в Пасха в оз. Моно на восточном склоне хр. Сьерра-Невада в Калифорнии) источники расположены на площади, где неметаморфизованных осадочных пород нет. Кроме того, это открытие бросает яркий свет на природу нефтепроявлений в потухших вулканах (четвертичные вулканы Оверни, Франция) и в древних вулканических трубках взрыва, не оставляя сомнений в абиогенном происхождении этих проявлений. Весьма существенно, что нефть с вулкана Узон оказалась чрезвычайно оптически активной (правое вращение до 21-23º), этим опровергается утверждение, что оптическую активность может создавать только живое вещество.

Абиогенное происхождение нефти подтверждается и наличием нефти в эксгаляциях действующих вулканов, находящихся в сольфатарной стадии, присутствием нефтяных битумов в метеоритах и в лишенных органического вещества породах кристаллических щитов. В таких породах встречается также жидкая нефть и широко распространены углеводородные газы, иногда со специфическими примесями. Жидкие и газообразные углеводороды обнаружены и в углистых метеоритах.

Эти данные, как отмечает Н.А.Кудрявцев с полной очевидностью доказывают образование нефти и природного газа абиогенным путем, что частично признавали и признают многие более объективные сторонники органической теории. Поэтому спор может идти только о том, образуются ли углеводороды абиогенным путем в количествах, достаточных для формирования промышленных залежей нефти и газа в осадочной толще. Положительный ответ на этот вопрос дают огромные массы газов, выделяющиеся из кристаллических архейских пород в некоторых рудниках Южной Африки и Канады, и гигантские залежи нефтяных битумов, известные во многих странах. Как показано выше, они, безусловно, не могли образоваться из органического вещества осадочных пород, так как тех количеств углеводородов, которые генерируются в них, недостаточно даже по представлениям самих органиков.

Ввиду большой важности данного вопроса, он рассмотрен особенно подробно. Показано, что все попытки опровергнуть этот вывод легко отводятся, в особенности для колоссальных залежей нефтяных битумов и тяжелой нефти в районе р. Атабаска в Канаде, где их содержится больше 120 млрд. тн. Чрезвычайно ценны также данные по Мархинскому валу, однозначно указывающие на независимость имеющихся в нем огромных скоплений нефтяных битумов (миллиарды, а возможно, и десятки миллиардов тонн) от рассеянного в породах органического вещества и на их связь с глубинным разломом.

Н.А.Кудрявцев задаётся вопросом, не имеет ли нефть двойное происхождение: часть ее - абиогенная, часть - биогенная. На этот вопрос им дан категорический отрицательный ответ. Показано, что ни первичная миграция из нефтепроизводящих пород в коллекторы, ни концентрация нефти в залежи из рассеянного состояния не могут осуществляться, так как полученные в последние годы фактические данные опровергают не только предполагаемый механизм первичной миграции в растворенном в воде или газе состоянии, но и любой механизм, который мог бы быть выдвинут. Как показывают наблюдения под микроскопом, нефть поступает не в трещины из прилегающих пород, а из трещин в эти породы. В главе о миграции нефти Н.А.Кудрявцев показал, что в столь же плачевном положении находится и вопрос концентрации нефти из рассеянного состояния в залежь. Никаких перспектив на положительное решение этих кардинальных для органической теории вопросов не имеется.

Совершенно ясно и значение закономерностей распространения нефти и газа в нефтеносных районах и размещения месторождений в зонах глубинных разломов, однозначно указывающих на поступление нефти и газа из недр по этим зонам земной коры. Существенно также то, что логически вытекающие из органической теории закономерности - зависимость количества нефти от массы органического вещества в осадочных породах, связь нефтеносности с условиями осадконакопления - фактическим материалом не подтверждаются.

На абиогенное происхождение нефти указывают по данным Н.А.Кудрявцева и парагенетические связи нефти, нефтяных битумов и газов с рудами тяжелых металлов, серой, мышьяком, бором, углекислотой, сероводородом, сульфанами и другими глубинными элементами и глубинными газами. Парагенетическая связь нефти с тяжелыми металлами дает естественное объяснение давно известному факту большого содержания этих металлов в золе нефти. Особенно нужно подчеркнуть значение тесной связи между ртутью, с одной стороны, и нефтью и углеводородными газами, с другой: нефтяными битумами и газами постоянно сопровождаются ртутные руды, а ртути содержится в нефтях на два, а в отдельных случаях на четыре порядка больше кларка. Вместе с мышьяком, бором и другими глубинными элементами в сопровождающих нефть водах ртуть присутствует и в газах грязевых вулканов, подтверждая глубинное происхождение этих газов.

Присутствие ртути в нефтях и углеводородных газах - существенный фактор, так как он позволяет предположить, что, при ее летучести, окажется возможным использовать ртуть в качестве дополнительного геохимического критерия для: поисков нефти и газа, хотя бы по керну буровых скважин, доведенных до той или иной глубины на предполагаемых нефтеносными площадях. Кроме того, присутствие ртути в битуминозных сланцах могло бы подтвердить абиогенную природу основной массы содержащегося в них углеродистого вещества.

Н.А.Кудрявцев отмечает, что чрезвычайно важно также то, что только из гипотезы абиогенного происхождения нефти можно извлечь правильные указания для ее поисков как в глубину, так и по площади, используя для этого наблюдающиеся закономерности в размещении залежей нефти в вертикальном разрезе и связь залежей с глубинными разломами. Наоборот, логические следствия из различных вариантов органической теории или приводят к неправильным оценкам перспектив поисков в том или другом районе, или вообще не дают никаких указаний относительно наиболее перспективных направлений поисков.

Из содержания работы вытекает необходимость разнообразных дальнейших исследований для выяснения некоторых вопросов. Главнейший из них, как имеющий наибольшее практическое значение, это вопрос о свойствах глубинных разломов, по которым в осадочный покров поступают образующиеся в глубоких недрах нефть и углеводородные газы. Программа исследований по генезису нефти под углом зрения ее абиогенности выполняется лишь в малой своей части. Необходимо продолжать изучение проявлений нефти на вулканах, исследования лав и различных вулканогенно-осадочных битуминозных сланцев с позиций абиогенной природы основной массы содержащегося в них углеродистого вещества. Представляет также большой интерес, не только научный, но и практический, дальнейшее изучение распространения ртути в нефтях и различных породах.

Заканчивая данную работу, Н.А.Кудрявцев выражает надежду, что читатель по ознакомлении с нею сможет составить правильное представление о крайне запутанном усилиями нескольких поколений геологов вопросе о генезисе нефти и природного газа.

В рубрике «Рукописи не горят – труды классиков» публикуется полная сводка первого тома двухтомного издания избранных трудов В.Б. Порфирьева «Природа нефти, газа и ископаемых углей», посвященного всестороннему рассмотрению теоретической стороны проблемы метаморфизма ископаемых углей. В книге помещены наиболее важные оригинальные труды В. Б. Порфирьева по фундаментальным проблемам изменения ископаемого органического вещества на пути его естественного превращения по угольному и нефтяному циклам. Публикация этой сводки делает доступным для широкой аудитории интернет-пространства одного из фундаментальных обобщений В.Б. Порфирьева по строению и эволюции органического вещества, низводящим органическую теорию происхождения нефти до уровня несостоятельной в главном вопросе относительно источника вещества для нефти и газа гипотезы.