Подземная гидросфера нефтегазоносных осадочных бассейнов
Резюме
Актуальность работы. Большинство нефтегазоносных осадочных бассейнов в гидрогеологическом отношении представляют собой сложные природные водонапорные системы различных генетических типов. Наблюдаемая вертикальная зональность этих систем теснейшим образом связана с геологическим строением бассейнов и историей их развития. В представленной работе на примере ЮжноМангышлакского нефтегазоносного осадочного бассейна приведены сведения о вертикальной гидрогеологической зональности подземной гидросферы и ее взаимосвязях с процессами генерации, миграции и аккумуляции нефти и газа. Целью исследований является изучение гидрогеологической зональности осадочных бассейнов в связи с особенностями локализации скоплений углеводородов в их разрезе. Методы исследования. Основу работы составляет обширная база исходных данных, содержащая результаты опробования и химических анализов сотен гидрогеологических скважин; более 600 разведочных, поисковых и поисково-оценочных скважин на месторождениях и структурах Южного Мангышлака. Привлечены данные химических анализов макро- и микрокомпонентного состава пластовых флюидов, их изотопии, содержании в водах щелочных и щелочноземельных металлов. Учтены результаты геолого-гидродинамического моделирования месторождений углеводородов, материалы по подсчету запасов нефти и газа. Исследованы емкостно-фильтрационные свойства пород. Важную информацию о фильтрационных свойствах пород, их латеральной флюидопроводимости содержат результаты специальных гидродинамических и трассерных исследований, проведенных на месторождениях углеводородов. Результаты работы. В результате выполненного анализа в подземной гидросфере нефтегазоносных осадочных бассейнов выделены следующие гидрогеологические системы: 1) термогидратационная система перегретых вод, суб- и надкритических газовых смесей и флюидов; 2) гидрогеологическая система высоконапорных элизионных вод; 3) гидрогеологическая водонапорная система артезианских вод; 4) гидрогеологическая система грунтовых вод неоген-четвертичных отложений. Гидрогеологические условия различных систем определяются характером флюидопроводимости разреза при превалирующей роли вертикальной составляющей, связанной с вторжением в верхние горизонты земной коры высокоэнергетичных глубинных флюидов. Гидрогеологическая зональность недр осадочного бассейна находится в тесной взаимосвязи с зональностью процессов генерации, миграции и аккумуляции нефти и газа: термогидратационная система идентифицируется с зоной их вероятной генерации, элизионная – с зоной аккумуляции и консервации, а инфильтрационная – с аконсервационной зоной. Установленные закономерности могут быть перенесены и на другие нефтегазоносные осадочные бассейны, в частности, Восточного и Западного Предкавказья, где можно проследить аналогичные черты в строении подземной гидросферы с соответствующей корректировкой стратиграфической привязки гидрогеологических систем.
Литература
Абукова Л.А., Волож Ю.А. Геофлюидодинамика глубокопогруженных зон нефтегазонакопления осадочных бассейнов // Геология и геофизика. – 2021. – № 8. – С. 1069‒1080. DOI: 10.15372/GiG2021132.
Аникеев К.А. Аномально высокие пластовые давления в нефтяных и газовых месторождениях. М.: Недра, 1964. – 361 с.
Даукаев А.А., Абубакарова Э.А. Очаги генерации, нефтегазоподводящие каналы и скопления углеводородов ‒ триединая флюидодинамическая система // Нефтегазовое дело. – 2024. – № 22. – С. 37–44. DOI: 10.17122/ngdelo-2024-6-37-44.
Даукаев А.А., Гайсумов М.Я., Бадаев С.В. Доюрское основание Терско-Каспийского прогиба в связи с проблемой глубинной нефти и формировании ее скоплений // Геология и геофизика Юга России. – 2023. – Т. 13. № 3. – С. 133–146. DOI: 10.46698/VNC.2023.19.53.010.
Вассоевич Н.Б. Теория осадочно-миграционного происхождения нефти // Известия Академии наук СССР. Серия геологическая. – 1976. – № 11. – С. 135‒156.
Гуревич А.Е., Капченко Л.Н., Кругликов Н.М. Теоретические основы нефтяной гидрогеологии. Л.: Недра, 1972. – 272 с.
Дмитриев Л.П., Паламарь В.П., Попков В.И., Рабинович А.А. История формирования структуры Южного Мангышлака // Геология нефти и газа. – 1979. – № 1. – С. 17‒22.
Дюнин В.И. Гидрогеодинамика глубоких горизонтов нефтегазоносных бассейнов. М.: Научный мир, 2000. – 472 с.
Капченко Л.Н. Гидрогеологические особенности существования нефти и газа на больших глубинах. // Закономерности размещения и критерии прогноза глубоких и сверхглубоких залежей нефти и газа. – Труды ВНИГРИ, 1982. – С. 133–144.
Колодий В.В. Роль подземных вод в формировании залежей нефти // Гидрогеология и нефтегазоносность. Минск: Наука и техника, 1982. – С. 25–46.
Лукин А.Е. Глубинная гидрогеологическаяя инверсия как глобальное синергетическое явление: теоретические и прикладные аспекты. Ст. 3. Глубинная гидрогеологическая инверсия и нефтегазоносность // Геологический журнал. – 2005. – № 2. – С. 44–61.
Магара К. Уплотнение пород и миграция флюидов. Прикладная геология нефти. М.: Недра, 1982. – 296 с.
Матусевич В.М., Курчиков А.Р., Рыльков А.В. Геофлюидальные системы ЗападноСибирского мегабассейна как фактор массопереноса вещества и энергий в 4D пространстве // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2001. – № 2. – С. 4 –13.
Попков В.И., Ларичев В.В., Попков И.В. Структура глубокопогруженных комплексов осадочных бассейнов: гидрогеологические аномалии и нефтегазоносность как следствие внедрения глубинных флюидов (на примере месторождений Южного Мангышлака) // Геотектоника. –2023. – № 3. – С. 41–66. DOI: 10.31857/S0016853X23030050.
Попков В.И., Попков И.В. Нефтегазоносные формационные комплексы триаса юго-запада Туранской плиты // Геология и геофизика Юга России. – 2024. – Т. 14. № 2. – С. 98–107. DOI: 10.46698/VNC.2024.17.41.013.
Салтанова А.Г. Развитие инверсионных зон гидрогеохимического разреза Восточного Предкавказья // Геология. Известия Отделения наук о Земле и природных ресурсов. – 2025. – № 4. – С. 27–46. DOI: 10.24412/1728-7634-2025-4-27-46.
Сыдыков Ж.С., Кукабаев К., Кугешев А.К. Подземные воды Мангышлак-Устюртской нефтегазоносной провинции. Алма-Ата: Наука, 1970. – 199 с.
Файф У., Прайф Н., Томпсон А. Флюиды в земной коре. М.: Мир, 1981. – 436 с.
Ферронский В.И., Поляков В.А. Изотопия гидросферы. М.: Наука, 1983. – 276 с.
Фокеев В.М. Изменение величины удельной электропроводности, константы ионного произведения воды и структурированности при абсолютной температуре кипения воды и водных растворов // Известия высших учебных заведений. Геологи и разведка. – 1972. – № 9. – С. 83–88.
Чекалюк Э.Б. Термодинамические основы теории минерального происхождения нефти. Киев: Наукова думка, 1971. – 256 с.
Boullier A.-M. Fluid inclusions: tectonic indicators // Journal of Structural Geology. – 1999. – No. 21. – рр. 1229–1235.
Cox S.F. Faulting processes at high fluid pressures: An example of fault-valve behavior from the Wattle Gully Fault, Victoria, Australia // Journal of Geophysical Research. – 1995. – No. 100. – рр. 12841–12859.
Garven G.A. Hydrogeologic model for the formation of the giant oil sands deposits of the Western Canada sedimentary basin // American Journal of Science. – 1989. – Vol. 289. No. 2. – рр. 105–166.
Kolesnikov А., Goncharov А., Kutcherov V. Methane-derived hydrocarbons produced under upper-mantle conditions // Nature Geoscience. – 2009 – No. 2. – pр. 566–570.
Lichtner P.C. The quasi-stationary state approximation to coupled mass transport and fluid-rock interaction in a porous media // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 1988. – Vol. 52. No. 56. – рр. 143–165.
Lichtner P.C., Steefel C.I., Oelkers E.H. Reactive transport in porous media // Reviews in Mineralogy. – 1996. – No. 34. – рр. 105–115.
Nguyen P.T., Cox S.F., Harris L.B., Powell C.McA. Faultvalve behaviour in optimally oriented shear zones: an example at the Revenge gold mine, Kambalda, Western Australia // Journal Structural Geology. – 1998. – Vol. 20. No. 12. – рр. 1625–1640.
Nur A., Walder J. Time-dependent hydraulics of the Earthʼs crust. // The Role of Fluids in Crustal Processes, Studies in Geophysics. / Ed. C. Fairhurst. – Washington: National Academy Press, 1990. – рр. 113–127.
Jiang X.W., Wang X.S., Wan L., Ge S. An analytical study on stagnant points in nested flow systems in basins with depth-decaying hydraulic conductivity // Water Resources Research. – 2011. – Vol. 47. – рр. 45–56. DOI: 10.1029/2010WR009346.
Pang X., Jia C., Zhang K., Li M., Wang Y., Peng J., Li B., Chen, J. The dead line for oil and gas and implication for fossil resource prediction // Earth System Science Data. – 2020. – No. 12. – рр. 577–590. DOI: 10.5194/essd-12-577–2020.
Person М., Butler D., Gable C.W., Villamil T., Wavrek D., Schelling D. Hydrodynamic stagnation zones: A new play concept for the Llanos Basin, Colombia // AAPG Bulletin. – 2012. – Vol. 96. – No. 1. – рр. 23–41. DOI: 10.1306/08101111019.
Toth J. Gravitational systems of groundwater flow: theory, evaluation, utilization / Ed. S. Bachu. – Сambridge: Cambridge University Press, 2009. – 311 p.
Zhao J., Al-Аasm I. New insights into petroleum migration – accumulation dynamic systems and their division within petroleum systems // Journal of Earth Science. – 2012. – Vol. 23. No. 3. – рр. 744–756.
English
Русский
