Закономерности распределения нефти и газа в земной коре

                                                 Введение

       Анализ размещения нефти и газа в осадочной оболочке Земли свидетельствует о том, что с одной стороны, имеет место их практическая повсеместность хоть и в малых количествах, а с другой — избирательная концентрация. Чем крупнее скопления, тем они реже встречаются.

Статистика размещения по глубине месторождений нефти  и газа свидетельствует о наличии  оптимальной зоны в 1 км - 3 км, на которую приходится до 90% всех запасов углеводородов. Для бассейнов России (и бывшего СССР) на глубинах до 3 км сосредоточено 95% запасов нефти и 88% газа. В большинстве случаев нефть и газ не залегают в тех образованиях, в которых генерированы составляющие их углеводороды. Это часто не позволяет достоверно определять генетический источник УВ нефтегазовых месторождений, хотя в ряде случаев можно достаточно определенно судить о горизонтах, в которых образовались углеводороды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       С распределением очагов генерации углеводородов, их масштабностью и продуктивностью, стадийностью функционирования закономерно связано распределение ресурсов нефти и газа как по разрезу и площади в отдельных бассейнах, так и по миру в целом.

       Как по разведанным запасам газа, так и по предполагаемым извлекаемым его ресурсам Россия является общепризнанным мировым лидером (более половины мировых ресурсов). По степени разведанности запасов углеводородов первое место в России принадлежит Предкавказью, далее следует Урало - Поволжье, затем Тимано - Печорский регион и Западная Сибирь.

        Необходимо иметь в виду, что в Урало - Поволжье 45% начальных ресурсов уже извлечено, а доля запасов Западной Сибири значительно превышает аналогичные величины других регионов. Этот крупнейший мегабассейн будет играть главную роль в нефтедобыче страны и в начале следующего века. В структуре начальных ресурсов газа по объему разведанных запасов лидирует Западная Сибирь (37 трлн. м³, или 78%). Гигантские газоконденсатные месторождения открыты в Баренцевом и Карском морях. Далее следуют Прикаспий и сахалинский шельф.

        Самые крупные месторождения нефти и газа приурочены к наиболее крупным бассейнам, среди которых выделяются бассейны Персидского залива (около половины мировых запасов нефти), Западной Сибири, Оринокский, Мексиканского залива, Северного моря, Прикаспийский, Таримский в Китае, Южно-Китайского моря, Сахарский в северной Африке, бассейны Явы, Суматры и Калимантана на Индонезийском архипелаге. Не все самые крупные бассейны здесь названы, не говоря уже о многих еще даже не разведанных. Прежде всего, это относится к бассейнам акваторий, особенно крупные из них предполагаются в пределах российского северного шельфа. Особую категорию месторождений УВ-сырья составляют скопления асфальтовых битумов, производных нефти в зоне гипергенеза. Они обычно приурочены к периферическим бортовым участкам осадочных бассейнов.       

        Крупнейшие на планете скопления асфальтов находятся в Канаде (Западно-Канадский бассейн), в Венесуэле (южный борт Оринокского бассейна) и на севере Восточной Сибири на стыке двух крупнейших бассейнов — Хатангско - Вшпойского и Лено –Тунгусского.

         Распределение нефти и газа по геохронологической шкале зависит от палеогеографических и тектонических условий в то или иное время в пределах какого-то конкретного элемента земной коры. В зависимости от глубины разведанности различных территорий и акваторий общая картина может изменяться. Так, в начале XX в. первое место занимали кайнозойские отложения, в конце века картина иная — разведываются более глубокие горизонты и открываются залежи в более древних горизонтах.

         Выделяется несколько максимумов распределения залежей углеводородов и в фанерозое. Для нефти и газа максимумы иногда несколько смещаются, что связано как с преобладанием того

или иного исходного ОВ, так и с большей подвижностью газа. В распределении максимумов нефти намечается три главных максимума: девонский в палеозое, юрско-меловой в мезозое и неогеновый в кайнозое.                         

          Главнейшим из них является юрско-меловой максимум. Небольшой пик нефтеносности наблюдается и в венде-кембрии (Сибирская платформа, Прибалтийская синеклиза) (рисунок 1). Следует заметить, что недостаточная разведанность отдельных комплексов (в частности триаса, широко развитого в северных морях) возможно, искажает реальную картину.

 

Рисунок 1. Распределение нефтегазоносности по стратиграфическому     

               разрезу

 

 

         Главное отличие распределения залежей газа — смещение палеозойского максимума на уровень карбона и перми. Данное явление объясняется, с одной стороны, массовым накоплением в эти периоды гумусового ОВ, а с другой — образованием мощных соленосных толщ (в альтернативных аридных условиях), служащих хорошими флюидоупорами, удерживающими газ. Остальные газовые максимумы примерно совпадают с нефтяными (см. рисунок 1). Для газа необходимо учитывать существование его в виде газогидратов, запасы которых преимущественно в молодых отложениях, практически еще не оценены, а ресурсы могут быть огромны. Не учтены также водорастворенные газы и газы, растворенные в нефти.

        Распределение углеводородов по глубинам хорошо коррелирует с геотектонической позицией бассейнов: бассейны древних и молодых платформ (интра- и перикратонные) и бассейны подвижных поясов, в том числе переходных зон к океанам. Древние платформы и некоторые прогибы молодых складчатых областей в подвижных поясах характеризуются преимущественно нефтеносностью, а молодые платформы и некоторые, более древние складчатые области — повышенной газоносностью.

       На древних платформах, где основная нефтеносность связана с палеозоем, наибольшая часть нефти располагается на глубинах до 2,5 км с максимумом чаще всего в интервале 1,7км-2,2 км. В бассейнах, где происходило интенсивное мезозойское погружение, максимум скопления залежей находится несколько глубже, в интервале 2км-2,5 км. В России (и бывшем СССР) примерно на глубинах до 3 км сосредоточено 95% запасов нефти. В бассейнах мощного преимущественно кайнозойского погружения залежи, как на окраинах платформ, так и в подвижных поясах вскрываются на глубинах до 5км-6 км и, возможно, глубже. В молодых подвижных поясах и в пододвинутых под покровы краях платформ тектоника сильно влияет на глубинность. В связи с наличием покровов устанавливается многоэтажность нефтеносности по глубине. В телах покровов нефтяные месторождения залегают на небольших глубинах (например, в карпатских скибовых зонах), а под ними на значительно большей глубине располагается другой этаж нефтеносности.

        Размещение газа носит примерно такой же характер. Есть бассейны с залежами газа на очень малых глубинах в молодых отложениях, в том числе в водно-растворенном состоянии (особый случай газогидраты, которые находятся практически на поверхности). В сложноскладчатых нарушенных районах газовые скопления часто разрушены. В бассейнах, наложенных на молодые складчатые структуры и в пределах молодых платформ, крупные скопления газа располагаются в интервале от 1км до 2 км. На окраинах платформ под эвапоритовыми комплексами газ залегает на значительных глубинах (до 5км-6 км). Но это еще не предел. Учитывая глубинные зоны генерации газа, следует рассчитывать на залежи газа на глубинах больше 6км-7 км.

       Основой закономерностей латерального распределения нефти и газа на Земле являются пояса и узлы нефтегазонакопления. Основные узлы были намечены И.О. Бродом: район Южного Каспия и Персидского залива, а на противоположной стороне земного шара — Мексиканский залив. Количество их можно расширить за счет Западной Сибири, юго-восточной Азии и др. В.Е. Хаин и Б.А. Соколов обосновали представление о поясах нефтегазоносности, которые обрамляют и пересекают материки (рисунок 2). Главным центром нефтенакопления является Персидский залив и примыкающие к нему территории Саудовской Аравии, Ирака, Ирана, Кувейта, Катара, Арабских Эмиратов. Бассейн Персидского залива длительное время развивался унаследованно, что привело к накоплению отложений громадной мощности. Нефтегазоносность известна во всех эратемах, наиболее крупные скопления связаны с мезозоем. Общие разведанные (и в основном извлеченные) запасы превышают 70 млрд. т. В Саудовской Аравии находится самое крупное месторождение нефти Гхавар с доказанными запасами более 10 млрд т. Известны и другие супергигантские месторождения, такие как Большой Бурган, Румейла и др.

 

 

Рисунок 2. Схематическая  карта распределения основных типов  бассейнов и групп бассейнов  мира. Типы бассейнов: 1 — платформенные; 2 — подвижных поясов; 3 — переходных зон

 

       Мировым центром максимальной газоносности является Баренцево-Западносибирский регион, где выделяется несколько депоцентров прогибания. Наибольшие мощности отложений накопились в перми и мезозое, высокий темп погружения и существенно гумусовый состав исходного ОВ определили подавляющую генерацию газа в районах Баренцевою и Карского морей. В Западно-Сибирском бассейне располагаются газовые и газоконденсатные супергиганты, прежде всего Уренгойское месторождение с запасами около 10 трлн. м³, Бованенковское — 6 трлн м³, в Карском море — Ленинградское и Русановское месторождения с запасами около 4 трлн м³ каждое; в Баренцевом море — Штокмановское — около 3 трлн м³ газа. Основные залежи не севере Зап. Сибири и в Карском море приурочены к верхнемеловым песчаным отложениям, в Баренцевом море на сегодня — к юрским. При этом важно учесть, что наибольшая по мощности часть разреза еще не вскрыта.

       В Западном полушарии гигантским супербассейном является Мексиканский. В его пределах расположены крупнейшие преимущественно нефтяные месторождения США и Мексики (Ист-Тексас, группа месторождений Кантарелл, месторождения Золотого пояса и др. Нефтеносны и газоносны в основном мезозойские отложения (мел и юра).

        Выделенные пояса нефтегазонакопления протягиваются вдоль крупных глобальных тектонических структур, в ряде случаев они подчинены континентальным окраинам и зонам перехода от континента к океанам. Часто пояса объединяют однотипные по строению и нефтегазоносности бассейны. В качестве наиболее известных поясов следует назвать Средиземноморско-Гималайский, Западно-Африканский, Северо-Африканский, Прибрежно-Калифорнийский, Антильско-Венесуэльский, Андийский. В юго-восточной части азиатской окраины выделяются Восточно-Китайский и Индонезийский пояса. Вдоль побережья Северной Австралии протягивается соответствующий пояс. В районе Восточной Индонезии и юга Филиппин, между островами Сулавеси и Новая Гвинея располагается зона тройного сочленения трех поясов: Западно-Тихоокеанского, Индонезийского и Северо- Австралийского. Такие же зоны сочленения и пересечения известны и в других местах. На востоке Русской плиты в районе Северного и Среднего Каспия находится узел пересечения структур северной части Средиземноморского и Предуральского поясов.       Последний протягивается от Тимано-Печорского до Прикаспийского бассейна и повсеместно является нефтегазоносным. Не случайно располагающийся в этом месте Прикаспийский бассейн представляет одну из крупнейших на планете впадин с гигантскими запасами углеводородов.        

       Распределение запасов и добычи нефти и газа по континентам и странам дано в таблице 1. В таблице опущены страны, не обладающие существенными ресурсами и добычей.

       Рассматривая перспективы развития нефтегазовой базы наступающего века, нельзя не упомянуть пояса, протягивающиеся вдоль побережья и на шельфах арктических морей: Евроазиатский и Североамериканский. Известные и предполагаемые здесь бассейны по всем признакам таят гигантские сокровища углеводородов. Бассейн Арктического склона на Аляске заключает в себе очень крупное месторождение Прадхо-бей.

Расположенные к западу и  востоку бассейны по всем признакам должны быть не беднее. На арктическом континентальном шельфе России можно предполагать наличие огромных ресурсов углеводородов не только под дном Баренцева и Карского морей, но также и в морях Лаптевых, Восточно-Сибирском и Чукотском, а в Западно-Тихоокеанском поясе также в Беринговом и Охотском. Нет сомнения, что под водами океанов вдоль континентального склона протягиваются цепочки осадочных бассейнов, составляющие пояса. Так же как и в случае арктических шельфовых бассейнов к освоению глубоководных бассейнов едва лишь приступили.       

     

Таблица 1.Распределение запасов и добычи газа по странам и континентам (по данным журнала «Oil and Gas Journal» по состоянию на 20.12.99)

 

Страны		Запасы нефти, млнт	Добыча нефти, млнт	Запасы газа, млрдм3
1		2	3	4
Азиатско-Тихоокеанский регион
Австралия		396,6	23,685	1264,5
Бангладеш		7,8	0,145	300,7
Брукей		184,9	7,56	380,9
Китай		3287,7	160,095	1368,3
Индия		662,7	33,03	648,3
Индонезия		682,1	64,415	2047,3
Малайзия		543,2	36,335	2314,4
Пакистан		28,5	2,615	611,9
Филиппины		39,6	0,04	79,3
Таиланд		40,6	3,75	345,9
Вьетнам		82,1	9,5	192,6
Всего		5955,8	341,17	9554,1
Западная Европа
Дания		146,4	14,64	96,0
Франция		14,7	2,745	14,4
Германия		48,9	2,745	339,6
Италия		85,2	5,035	228,7
Нидерланды		14,6	2,925	1771,7
Норвегия		1477,7	148,425	1173,5
Испания		1,9	0,315	1,7
Турция		40,9	3,4	8,9
Великобритания		705,9	136,77	755,3
Всего		2536,2	317	4389,8
Восточная Европа и страны, входившие в СССР
Азербайджан		161,4	12,75	124,6
Белоруссия		27,1	1,8	2,8
Болгария		2,1	0,05	5,9
Хорватия		12,6	1,235	35,0
Венгрия		15,0	1,21	81,3
Казахстан		742,0	26,4	1841,4
Литва		1,6	0,15	0,0
Польша		15,7	0,22	145,0
Узбекистан	81,4		8,4	1875,4
Всего	7955,6		354,01	54751,5