Структуры, связанные с разрывными нарушениями
Запечатание поверхностями разрывных нарушений. Влияние разрывных нарушений на нефте- и газоносность очень разнообразно. Многие нефтяные и газовые месторождения совершенно не связаны с разрывами; наличие разрывов в некоторых месторождениях случайно и не имеет никакого отношения к их нефтеносности; в других же разрывы образуют ловушку, которая обусловливает накопление нефти и газа. Следует отметить три наиболее важных типа структур, связанных с разрывами: 1) запечатание поверхностью разрыва, 2) образование вдоль разрывов трещиноватых зон, в которых накапливаются нефть и газ, 3) антиклинали на опущенных крыльях сброса.
Добыча нефти из структур, запечатанных разрывами, является обычной для некоторых районов, в частности, в зоне нормальных сбросов, начинающейся от Люлинг, идущей через Мексиа к Талко в Техасе, и часто называемой сбросовой зоной Мексиа. У структуры данного типа разрыв вызывает запечатание на одном крыле, при этом обычно имеется антиклиналь или нос, которые рассекаются этим разрывом.
Общая характеристика сбросовой зоны Мексиа и соотношение отдельных сбросов нефтяных месторождений показаны на рис. 7-7 из работы Ф. Лэхи. Опущенные крылья всех сбросов находятся на северо-западе, а все нефтяные месторождения находятся на юго-востоке, т. е. на поднятых крыльях сбросов. Вероятно, самой поразительной особенностью карты является высокий процент нефтеносных структур. На юго-восточных крыльях на 10 из 11 показанных сбросов имеются залежи нефти.
Рис. 7-8, из той же работы, дает детальное изображение строения месторождения Ричленд (Richland), одного из тех, что показаны на рис. 7-7, Стратоизогипсы отражают глубину (ниже уровня моря) кровли продуктивного песчаника Вудбайн (Woodbine). Линия EF обозначает след сброса на поверхности, CD — след сброса в горизонте мела Остин (Austin chalk), a AB — след того же сброса в кровле песчаного горизонта Вудбайн. Пунктирной линией обозначено приближенное положение водо-нефтяного контакта. Следует заметить, что этот контакт имеет едва заметное падение по направлению к сбросу.
Из рисунка ясно, что для обнаружения залежи нефти при размещении поисковых скважин необходимо принять во внимание падение сбросовой поверхности, так как свод структуры на поверхности находится полностью в стороне от нефтяного месторождения. Сброс вызывает запечатание к северо-западу, региональное падение дает запечатание к юго-востоку, а. падение от небольшого антиклинального носа образует запечатание к северо-востоку и юго-западу. Таким образом, ловушка имеет несомненно структурное происхождение.
Рис. 7-9, также из вышеуказанной работы, изображает геологический разрез место-рождения Ричленд по линии XY предыдущего рисунка. Здесь интересно отметить пологое падение сбросовой поверхности и уменьшение падения в пределах горизонта мела Остин, который является более жестким, нежели вышележащие глинистые сланцы. Данная структура будет продуктивной в том случае, если сбросовая трещина будет закрытой; в противном случае нефть и газ будут выходить на поверхность. Вероятно, многие структуры данного типа потеряли залежи, вследствие того, что сбросовые трещины были открытыми. Если сбросовая трещина закрыта и является непроницаемой, то опущенные и поднятые крылья будут в равной мере благоприятными для накопления нефти и газа, хотя в действительности, у большинства структур данного типа продуктивными являются поднятые крылья.
Трещины вдоль поверхностей разрывных нарушений. Нефтеносность трещиноватых пород вдоль поверхностей нарушений не требует обычной замкнутой структуры. Добыча нефти может производиться из любой осадочной породы, которая является достаточно хрупкой и поддается интенсивному разлому при образовании разрывов. Обычными примерами таких пород являются мел, кремнистые породы (chert), известняки и доломиты. Как правило, коллектор становится непроницаемым на небольшом расстоянии от разрыва, там, где нет трещин, и эта непроницаемая часть действует в качестве перегородки во всех направлениях, за исключением направления вдоль нарушения. В этом направлении коллектор может быть изолирован благодаря изменению в литологии пород, залегающих вблизи сброса. Залежи подобного типа, естественно, будут длинными и узкими. Они встречаются не часто, но, возможно, многие из них еще не открыты.
Добыча нефти из антиклиналей, располагающихся на опущенных крыльях сбросов. На Голфкосте, в Техасе так много нефтяных и газовых залежей, расположенных на антиклиналях, развитых на опущенных крыльях сбросов, что следует упомянуть о структурах данного типа. Антиклиналь простирается параллельно сбросу в блоке, расположенном вниз по падению, который и является опущенным. Нефть и газ на антиклинали аккумулируются обычным образом, а продуктивная зона, как правило, отделяется от сброса непродуктивной, в которой пласты располагаются структурно ниже с падением на северо-запад в сторону сброса. Наиболее известной комбинацией сброса и антиклинали данного типа является сбросовая зона Сэм Фордайс-Вандербилт, простирающаяся от Рио-Гранде на 200 миль (322 км) к Хаустону. Несколько богатых месторождений разбросано вдоль антиклинали, параллельной этому сбросу.
Месторождение Эмилия в Техасе может быть приведено в качестве примера структуры данного типа, так как оно эксплуатируется некоторое время; результаты изучения структуры месторождения опубликованы Д.П. Олкоттом и Е.Д. Хаммером. На рис. 7-10 дана структурная карта месторождения со стратоизогипсами основного продуктивного песчаного горизонта. Продуктивными являются четыре песчаных горизонта в олигопене. Амплитуда поднятия равняется приблизительно 400 футам (122 м); предполагают, что это поднятие образовалось в результате интрузии соли на большой глубине. На карте и геологическом разрезе (рис. 7-10 и 7-11) видны положения нефтеносных, газоносных и водоносных зон в четырех продуктивных песчаных пластах относительно главного сброса и очень крутое падение пластов в сторону этого нарушения.
