Детальное описание глубинного строения и структуры осадочного чехла континентальных склонов с оценкой их углеводородного потенциала

Раздел 4. Детальное описание глубинного строения и структуры осадочного  чехла континентальных склонов с оценкой их углеводородного потенциала

Объектом исследования являются континентальные окраины Мирового океана, для выявления закономерности размещения запасов углеводородов на их окраинах. С этой целью  подробно проанализированы основные нефтегазоносные бассейны, окаймляющие Мировой океан и связанные с ними осадочные нефтегазоносные впадины. В результате составлена схематическая карта нефтегазоносности Мирового океана, на которой нанесены все нефтегазоносные районы с количеством месторождений в них, отдельно нанесены супергигантские месторождения, выделены перспективные площади на нефть и газ и приведены извлекаемые запасы нефтегазоносных бассейнов, окаймляющих Мировой  океан. На основании банка данных об извлекаемых запасах нефти и газа на периферии континентальных окраин Мирового океана, составлены графики, где запасы углеводородов коррелируются с содержанием Сорг в осадочном чехле. В результате анализа распределения запасов нефти, газа и Сорг в разрезе фанерозоя на окраинах Мирового океана выявлены ряд закономерностей: основные запасы нефти на акваториях в Мировом океане сосредоточены в нижнемеловых – верхнеюрских и верхнее олигоценовых – нижне миоценовых отложениях, газовые ресурсы в Мировом океане сосредоточены в верхнепермских и миоценовых образованиях. Что же касается рассмотрение запасов нефти и газа по отдельным материковым окраинам, то обнаруживается что: практически одинаково распределение запасов углеводородов наблюдается на пассивных окраинах Атлантического и Индийского океанов, а именно максимум запасов нефти приурочен к отложениям мелового, преимущественно раннемелового возраста, газа в отложениях перми и неогена. На активных материковых окраинах нефть и газ в основном сосредоточены в толще кайнозоя, 2) максимум запасов нефти и газа отмечены в палеогеновых отложениях, 3) весьма низкие их величины характеризуют юрские образования, 4) в толщах мелового возраста промышленные залежи к настоящему времени практически не выявлены.

Успешно применена новая методика выявления перспективных нефтегазоносных участков на континентальных окраинах Мирового океана, используя анализ батиметрических карт с помощью специализированной географической информационной системы (ГИС технология). Полученные закономерности, а также использование нового метода для  поисков углеводородных залежей позволит целенаправленно проводить геолого - геофизические изыскания на нефть и газ в сложных условиях акватории.

4.1. Строение и  структура осадочного чехла океанов и их углеводородный потенциал.

Современные континентальные окраины и в более широком смысле зоны перехода от континента к океану становятся важнейшими областями не только интенсивной разведки и поисков, жидких и газообразных углеводородов, но и их добычи.

Сравнительная количественная оценка ресурсного потенциала океанов показала, что наибольшим нефтегазоносным потенциалом обладают океанические бассейны, находящиеся в начальной стадии развития. К их числу можно отнести Северный Ледовитый океан, на шельфе которого установлено две новые нефтегазоносные провинции. Одна располагается на северном шельфе Аляски, другая (намного более обширная), занимает шельф морей Баренцева, Печорского и Карского. Общий нефтегазоконденсатный потенциал российского шельфа по последним данным превосходит 100 млрд. т н.э., 85 % из них прогнозируется в арктических морях. Атлантический океан представляет среднее звено в возрастном ряду океанов. Это традиционный, давно эксплуатируемый нефтегазоносный регион. Общий ресурсный нефтегазоносный потенциал его порядка 47.37 млрд. т н.э. или 23.2% от суммарных ресурсов Мирового океана, в целом без СЛО. Индийский океан - основной поставщик топливно-энергетического сырья, извлекаемого из морских месторождений нефти и газа в Мировом океане. Суммарные ресурсы УВ Индийского океана оцениваются от  57.4 млрд. т н.э. Они составляют до 28.1% от всего нефтегазоносного потенциала Мирового океана. Тихий океан вносит в общий нефтегазоносный ресурсный баланс Мирового океана всего 7.8%, что составляет – 16.04 млрд. т н.э.

Кроме возрастного ряда океанов для оценки их УВ потенциала важное значение имеет генезис их континентальных окраин. По имеющимся материалам наиболее перспективны океаны с пассивным типом окраин – Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый, меньшее значение, вероятно, имеют активные КО Тихого океана. Изученность океанов весьма слабая, особенно Тихого и в еще большей мере СЛО. Поэтому, для оценки ресурсов УВ СЛО, следует ориентироваться на установленные закономерности нефтегазоносности в Атлантическом и Индийском океанах, привлекая в первую очередь материалы по уже выявленным в супербассейне СЛО НГБ.

На основании выявленной нефтегазоносности в Атлантическом океане можно сказать, что в рассматриваемом регионе стратиграфический диапазон потенциально нефтегазоносных толщ охватывает по существу весь разрез от плейстоцена до перми включительно. Однако, максимум запасов нефти отмечается в юрских, раннемеловых и олигоцен-раннемиоценовых отложениях, а газа - в пермских и олигоцен – раннемиоценовых. Эти толщи следует считать наиболее перспективными для поисков нефтяных и газовых месторождений. Примечательно, что к наиболее древним палеозойским породам приурочены скопления газа, а к более молодым мезозойским и кайнозойским образованиям - скопления жидких углеводородов.

Проанализированы основные нефтегазоносные бассейны, окаймляющие Атлантический океан – Бразильской окраины, Западной Африки и нефтегазоносный бассейн Мексиканского залива. Составлены схематические карты нефтегазоносности бассейнов, стратиграфические разрезы, карты мощностей, и по каждому бассейну даны рекомендации о перспективах поисков нефти и газа. На основании банка данных об извлекаемых запасах нефти и газа, в рассматриваемых бассейнах и в бассейнах на периферии континентальной окраины Атлантического океана, составлен график, где запасы углеводородов коррелируются с содержанием Сорг. в осадочном чехле. В результате анализа распределения запасов нефти, газа и Сорг. в разрезе фанерозоя нефтегазоносных бассейнов на периферии Атлантического океана выявлены ряд закономерностей: 1) в осадочном чехле материковой окраины Атлантического океана наблюдается доминирующая сингенетичность, 2) основные запасы нефти сконцентрированы в позднеюрских, раннемеловых и олигоцен-раннемиоценовых комплексах, 3) основные запасы газа в неогеновых и пермских образованиях. Выявлен нефтегазоносный тренд вдоль всей Западной окраины Африки. Важны крупные конуса выноса в приустьевых частях рек – Миссисипи, Амазонки, Нигера, Конго, Кванза, и их глубоководные продолжения – фэны на склонах и подножиях. Перспективность этого региона уже подтверждена открытием новых месторождений нефти и газа. Разработаны рекомендации по проведению геологических изысканий на УВ на континентальной окраине Атлантики. В освоенных промышленностью районах необходимо обратить внимание на анализ материалов по разведке уже обнаруженных глубоководных месторождений УВ, поскольку они часто обладают уникальными запасами нефти. В осадочных бассейнах, изученных только геолого-геофизическими методами, поисковое бурение следует начинать на структурах прибрежной равнины шельфа, постепенно распространяя поиски в пределы континентального склона и подножия.

Выполнена сравнительная оценка геологического строения и доказанной (перспективной) нефтегазоносности Индийского океана. Установлено наличие двух структурных и нефтегазоносных этажей в осадочном чехле - рифтогенного и синокеанического. Показано, что нефтегазоносные комплексы часто наращиваются новым типом нефтяных и газовых месторождений континентального склона и подножия (бассейны Красного моря, Бомбейский, Годовари-Кришна, Бенгальского залива, Адаманского моря, Тиморского моря). Выделены: Западно-Индийская континентальная окраина (КО) с условно отнесенными к ней НГБ, ограничивающими Индийский океан с севера, Западно-Индостанская КО, КО Бенгальского залива, Западно-Индокитайская КО, КО Западной Австралии, а также НГБ и ВНГБ окраин островных и подводных поднятий. Составлена карта «Нефтегазоносные осадочные бассейны континентальной окраины Индийского океана». Все нефтегазоносные осадочные бассейны, располагающиеся на шельфе простираются, как правило, и в глубоководье, в пределы континентального склона. Условно за глубоководную границу принята изобата в 3000 м. Обращает внимание крупнейшая линза осадков в дельте и конусе выноса рек Ганга и Брахмапутра, и образуемый ею глубоководный фэн. В нем многочисленные месторождения, в основном, газа. В общей сложности, в пределах Индийской континентальной окраины выявлено 20 НГБ и 5 ВНГБ. Кроме того, на окраинах островных и подводных поднятий Индийского океана выделено 13 ВНГБ и 2 НГБ. Для всех основных НГБ и ВНГБ составлены разрезы, дающие достаточно ясное представление о строении и мощности осадочного чехла. В пределах континентальной окраины Индийского океана основные запасы нефти сконцентрированы в позднеюрских, раннемеловых и олигоцен-миоценовых комплексах, а газа – в пермском и в неогеновом интервалах разреза. Эти толщи и следует рассматривать как наиболее перспективные для дальнейших поисков УВ. Слабо изученные допермские толщи обладают определенными перспективами, однако, нуждаются в локальном прогнозе в каждом конкретном случае. В целом начальные потенциальные извлекаемые ресурсы нефти и газа КО Индийского океана оцениваются от 35,3 до 57,4 млрд. т н.э. Обращает внимание, что более 52% нефтедобычи Австралии приходится на 20 глубоководных месторождений при глубинах воды от 209 до 1350м.

В результате анализа нефтегазоносных бассейнов на периферии Тихого океана выявлены ряд закономерностей: 1) на активных материковых окраинах нефть и газ в основном сосредоточены в толще кайнозоя, 2) максимум запасов нефти и газа отмечены в палеогеновых отложениях, 3) весьма низкие их величины характеризуют юрские образования, 4) в толщах мелового возраста промышленные залежи к настоящему времени практически не выявлены.

В настоящее время перспективность СЛО на нефть и газ подтверждена, главным образом, только в пределах отдельных участков его обширного шельфа (моря Баренцево, Печорское, Карское, Чукотское, Бофорта и Норвежское). Глубоководье изучено пока геолого-геофизически недостаточно, но и здесь выявлены структуры со значительной мощностью осадочного чехла. Особенно это характерно для периокеанических структур, установленных в пределах континентального склона и подножия: Предбаренцево-Карский и Предломоносовский прогибы, Предлаптевская краевая впадина в Евразийском бассейне, прогиб Предвосточносибирский и краевая впадина Вилькицкого в Амеразийском бассейне. Кроме того, в российском секторе Амеразийского бассейна заслуживают внимание впадины Подводников, Сибирская, Макарова и Менделеева, характеризующиеся повышенной толщиной осадочного чехла. В зарубежной (глубоководной) части СЛО возможно перспективными на углеводороды являются структуры с мощностью осадочного чехла более 3-8 км. В общей сложности, в СЛО, в пределах шельфа и континентального склона выделено 6 НГБ (Баренцевский совместно с Печорским, Карский, Северо-Аляскинский, Бофорта-Маккензи, Свердрупа и Средне-Норвежский) и 8 ПНГБ. На континентальном склоне СЛО предлагается выделить целый ряд самостоятельных ПНГО: Предбаренцево-Карскую, Северо-Лаптевскую, Восточно-Сибирскую, Вилькицкого, Предаляскинскую, Северо-Бофортскую, Предканадскую, Предэлсмирскую, Северо- и Восточно-Гренландскую и Шпицбергенско-Норвежскую). Однако, судить о перспективах нефтегазоносности, выделенных в глубоководье СЛО ПНГП и ПНГО представляется возможным, в основном, по аналогии с активно осваиваемыми в последние годы континентальными склонами Мирового океана, общей мощности осадочного чехла и характерным особенностям геологического строения, интерпретируемым по геолого-геофизическим материалам.

Следует отметить, что в настоящее время, в шельфовой части СЛО, в результате проведения значительных объемов геолого-геофизических работ и глубокого бурения выявлено 6 НГБ с большим количеством месторождений нефти и газа, часть из которых освоена (месторождения Северного склона Аляски, Средне-Норвежского НГБ и норвежской части Баренцева моря), несколько готовится к освоению (месторождения Баренцевского НГБ) и множество находится в консервации (месторождения НГБ Бофорта-Маккензи и Свердрупа). Кроме того, в СЛО выделена целая группа потенциально нефтегазоносных бассейнов, пока крайне слабо геолого-геофизически изученных. В российском секторе - это Лаптевский, Восточно-Сибирский и Чукотский ПНГБ, в зарубежном – ПНГБ Островов Королевы Елизаветы, Баффинова моря, морей Уэдделла-Линкольна, Восточно-Гренландский и Западно-Шпицбергенский. В нашем секторе лучше изучен и наиболее перспективен на обнаружение месторождений нефти и газа Лаптевский ПНГБ.

В соответствии с намечаемой государственной стратегией РФ освоения арктических шельфов, планируется организация прибрежно-морских нефте- и газодобывающих центров. В программе, разработанной до 2020 г. Предусмотрено продолжение региональных геолого-геофизических работ и поисково-параметрического бурения, для оценки ресурсов НГБ и ПНГБ СЛО.

Основным недостатком изученности СЛО является отсутствие параметрического бурения, не только в глубоководье, но даже на шельфе восточно-арктических морей. Основной задачей геолого-геофизических исследований следует считать изучение строения уже выделенных осадочно-породных бассейнов, причин их локализации и возможных связей с областями питания во времени и пространстве. Бурение даже единичных поисково-параметрических скважин в ключевых регионах позволит перейти к созданию обоснованных геолого-геофизических моделей СЛО и разделению акваторий на перспективные для поисков УВ в ближайшем будущем и регионов, которые следует рассматривать как перспективный резерв.

4.2. Закономерности размещения основных запасов углеводородов  в недрах

Мирового океана

Изученность осадочного чехла под дном Мирового океана еще недостаточна. Однако благодаря бурному развитию морских поисково – разведочных работ и глубоководному бурению появилась возможность целенаправленного изучения размещения ресурсов углеводородов на континентальных окраинах.           

 Окраины континентов  принадлежат к тем немногим  регионам на нашей планете, с  которыми в настоящее время  связаны перспективы на открытие крупных скоплений углеводородов. Исследования последних лет свидетельствуют о том, что зоны перехода от континентов к океану действительно становятся крупными районами разведки и добычи нефти и газа. Примечательно, что все новые и новые страны становятся нефтедобывающими. К ним можно отнести Мавританию, Намибию, Аргентину и много других стран. Так, уровень добычи нефти на континентальных окраинах составляет более 1/3 от общемирового. Суммарные извлекаемые запасы нефти на акваториях оцениваются в 90 – 95 млрд. т, а газа  в 50 – 55 трлн.м3, что составляет более половины мировых запасов нефти и до двух третей – газа (Radler, 2006).  Современная география распределения нефтегазовых ресурсов на шельфе Мирового океана очень неравномерна и отражает основополагающие геологические предпосылки, а также текущее состояние изученности различных акваторий (рисунок 4.1). Так, примерно, 94% запасов нефти и 75% запасов газа размещены в широтном поясе между 300 с.ш. и 300 ю.ш. (Геодекян, Забанбарк, 1981) .  Гигантские месторождения дают более 40% добываемого черного золота в Мире и они же составляют до 40% всех запасов углеводородов. Как  видно из рисунка № 1 в Мире открыто 15 супергигантских месторождений нефти и газа в акватории (извлекаемые запасы нефти которых исчисляются в 1 млрд.т и более, а газа 1 трлн. м3 и более) (таблица 4.1).