Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне Канадского щита

На западном склоне Канадского щита имеются гигантские нефтяные и газовые месторождения, запасы которых равны 12 902 млрд м³ природного газа и 695 млрд м³ тяжёлой нефти на глубине 0—6000 м в мезозойских и палеозойских отложениях, а также в докембрийских гранитах в условиях активного там водообмена. Н...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Геология и полезные ископаемые Мирового океана
Дата:	2015
Автори:	Краюшкин, В.А., Гусева, Э.Е., Науменко, У.З., Черниенко, Н.Н.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України 2015
Теми:	Полезные ископаемые
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99476
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне Канадского щита / В.А. Краюшкин, Э.Е. Гусева, У.З. Науменко, Н.Н. Черниенко // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2015. — № 1. — С. 5-14. — Бібліогр.: 23 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859623195245543424
author	Краюшкин, В.А. Гусева, Э.Е. Науменко, У.З. Черниенко, Н.Н.
author_facet	Краюшкин, В.А. Гусева, Э.Е. Науменко, У.З. Черниенко, Н.Н.
citation_txt	Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне Канадского щита / В.А. Краюшкин, Э.Е. Гусева, У.З. Науменко, Н.Н. Черниенко // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2015. — № 1. — С. 5-14. — Бібліогр.: 23 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Геология и полезные ископаемые Мирового океана
description	На западном склоне Канадского щита имеются гигантские нефтяные и газовые месторождения, запасы которых равны 12 902 млрд м³ природного газа и 695 млрд м³ тяжёлой нефти на глубине 0—6000 м в мезозойских и палеозойских отложениях, а также в докембрийских гранитах в условиях активного там водообмена. На західному схилі Канадського щита є гігантські нафтові і газові родовища, запаси яких дорівнюють 12 902 млрд м³ природного газу та 695 млрд м³ важкої нафти на глибині 0—6000 м у мезозойських і палеозойських відкладах, а також у докембрійських гранітах в умовах активного там водообміну. In the Canadian shield western slope, there are giant oil and gas fields which reserves are equal to 12 902 billion m³ of natural gas and 695 billion m³ of heavy oil at the depth of 0—6000 m in the Mesozoic and Paleozoic beds as well as Precambrian granites under the active water-exchange conditions there.
first_indexed	2025-11-29T08:56:10Z
format	Article
fulltext	5 ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ В.А. Краюшкин, Э.Е. Гусева, У.З. Науменко, Н.Н. Черниенко Институт геологических наук НАН Украины, Киев ЗОНЫ АКТИВНОГО ВОДООБМЕНА И ИХ НЕФТЕГАЗОВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ НА ЗАПАДНОМ СКЛОНЕ КАНАДСКОГО ЩИТА На западном склоне Канадского щита имеются гигантские нефтяные и газо� вые месторождения, запасы которых равны 12 902 млрд м3 природного газа и 695 млрд м3 тяжёлой нефти на глубине 0—6000 м в мезозойских и палеозойс� ких отложениях, а также в докембрийских гранитах в условиях активного там водообмена. Ключевые слова: нефть, газ, запасы, активный водообмен, моноклиналь, до� кембрий. Западноканадский осадочный бассейн шириной 650 км, длиной 2675 км и площадью 1 187 500 км2 [2] является на востоке склоном плиты, на западе — передовым прогибом вдоль фронта Скалистых гор, будучи заполнен отложениями кайнозоя (антропоген/плейс@ тоцен, неоген, палеоген) мощностью 2 км, мезозоя (мел, юра и триас) мощностью 5,3 км и палеозоя (пермокарбон, девон и кемб@ рий) мощностью 3,9 км. Промышленная газоносность Западнока@ надского бассейна установлена в 1883 г., а промышленная нефте@ носность — в 1920 г. Здесь имеются 950 месторождений, в том числе более 650 газовых и более 300 нефтяных. Нефть и природный газ залегают в песчаниках верхнего и нижнего мела, пермокарбона и среднего девона, трещиноватых аргиллитах юры, песчаниках и из@ вестняках триаса, известняках карбона (миссисипий), верхнего девона и кембрия [2], а также в докембрийских гранитах КФ [17, 19, 20]. Нефтяное месторождение Атабаска (36 млрд т) находится на восточной границе Западноканадского бассейна. Эта граница про@ трассирована с севера от бухты Амундсена Гудзонова залива на юг через западную часть Большого Медвежьего озера к западному концу Большого Невольничьего, к западному концу озера Атабас@ ка и далее на юг@юго@восток. Реки Атабаска и Клируотер пересека@ ют нефтяное месторождение Атабаска, обнажая на их берегах и в руслах нижнемеловые нефтяные пески [2]. В этой зоне активного водообмена, простирающейся в виде дугообразной полосы длиной © В.А. КРАЮШКИН, Э.Е. ГУСЕВА, У.З. НАУМЕНКО, Н.Н.ЧЕРНИЕНКО, 2015 ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2015. № 1 6 ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2015. № 1 В.А. Краюшкин, Э.Е. Гусева, У.З. Науменко, Н.Н. Черниенко 960 км от Пис@Ривер через Атабаску (пров. Альберта) до Ллойдминстера (пров. Саскачеван), разрабатываются сверхгигантские нефтяные месторождения Ата@ баска (максимальная ширина 125 км, длина 250 км), Колд Лэйк (50; 125), Пис Ри@ вер (145; 180) и Уобаска (максимальная ширина 60 км, длина 125 км). В северной части этого пояса находятся также месторождения нефтяных песков Бафелоу Хэд Хиллз, Бэд Рэпидз и Лун Ривер, а в южной части пояса — месторождения Бонни@ вил, Ллойдминстер и др. Все нефти здесь залегают в нижнемеловых песках, при@ надлежат к единой нефтеносной системе и провинции, являются молодыми, не@ созревшими, непревращёнными, асфальтовыми, содержат большие количества серы, имеют плотность от 946,5 до 1030 кг/м3 и вязкость от нескольких 10–1 Па · с до нескольких тысяч Па · с при 15,55 °С. Исследования изотопов серы, концент@ раций микроэлементов и соединений высокого молекулярного веса указывают на фундаментальное сходство между природными нефтями от Атабаски до Боннивила и Ллойдмистера, хотя нефти из более глубоко залегающих коллекторов на южном конце пояса более лёгкие и менее вязкие, чем нефти из неглубоко залегающих от@ ложений на северном конце пояса [16, 23]. Нижнемеловые пески содержат геоло@ гические запасы нефти, равные 92,4 — 187 млрд м3 в Атабаске, 32 — 75 млрд м3 в Колд Лэйк, 15 —19,332 млрд м3 в Пис Ривер, 4,452 — 50 млрд м3 в Уобаске и 2 — 5 млрд м3 нефти в Ллойдминстере [1, 4, 5, 14, 16, 18, 19, 21, 23]. Разрез нижнего мела Западноканадского осадочного бассейна представлен переслаивающимися песчаниками и глинистыми сланцами, несогласно залегаю@ щими на эродированных отложениях юры, триаса и палеозоя, согласно перекры@ ваясь отложениями верхнего мела. Нижняя песчанистая часть нижнего мела в земных недрах Центральных Равнин Западной Канады относится к группе Мэн@ вил и её латеральным стратиграфическим эквивалентам, характеризуясь обычно мощностью 150—185 м, которая увеличивается на запад, в направлении к пред@ горьям Канадских Скалистых гор и тектонической депрессии западнее Пис Ри@ вер. Верхний мел здесь — это толща преимущественно морских глинистых слан@ цев Колорадо. Отложения группы Мэнвил делят обычно на две части. Нижняя, будучи базальным горизонтом нижнего мела, является континентальным песча@ ником, распространённым вкрест простирания на большей части площади Запад@ ной Канады. Главные скопления тяжёлой нефти в песках нижней части группы Мэнвил находятся на площадях Атабаска, Колд Лэйк, Пис Ривер и Уобаска, но Атабаска является самым крупным месторождением (открыто в 1788 г.) Западной Канады, где нефть плотностью 1015—1030 кг/м3 залегает в песчанике Уобиску@ Макмерри (группа Мэнвил). Толщина этого песчаника 91,5 м, а его эффективно нефтенасыщенная толщина местами достигает 82 м, но в среднем не превышает 18,5 м. Песчаники с нефтью в нижней части горизонта Уобиску@Макмерри имеют флювиальное или дельтовое происхождение, а песчаники верхней части Уобиску@ Макмерри отлагались в условиях солоноватых (до морских) вод. На востоке, вдоль р. Клируотер, вверх по восстанию от нефтяного скопления Атабаска, песчаники нижнего мела обнажаются в русле и на берегах р. Атабаска и её притоков. Более 10 % суммарных геологических запасов нефти Атабаски находятся на восточном крыле соседней синклинали [23]. Пласты нижнемеловых песчаников, которые содержат тяжёлую (973— 1000 кг/м3) нефть в месторождении Колд Лэйк, вскрыты в 91,5—137 м ниже кров@ ли отложений группы Мэнвил. Достаточно крупные количества нефти выявлены 7 и в более молодых песчаниках, часть которых характеризуется континентальным генезисом. Суммарная эффективно насыщенная нефтью мощность нижнемело@ вых песков в Колд Лэйк местами достигает 61 м, а глубина до кровли нефтяного скопления лежит в границах от 274,5 до 488 м. Главная нефтяная залежь приуро@ чена к своду крупного структурного перегиба. Юго@западнее и вниз по падению имеются разрозненные скопления нефти в тех же песчаниках мощностью более 9,15 м, а восточнее они водоносны. Нефтяное скопление Колд Лэйк вскрыто и пройдено многими скважинами [16, 18, 23]. Месторождение Пис@Ривер содержит около 147 млрд м3 природного газа в от@ ложениях миссисипия (карбон)@мела и от 15 до 19,332 млрд м3 тяжёлой (1015 кг/м3) и очень вязкой нефти в нижнемеловых песках Мэнвил, докембрийской (?) гранит@ ной дресве@делювии и зонах трещиноватости на сводах палеоэрозионных погре@ бённых выступов докембрийского КФ, являющегося погребённым полого монок@ линальным склоном Канадского щита примерно 270 км северо@западнее Эдмонто@ на [1, 12, 17, 19]. Крупный разлом рассекает здесь КФ на два блока. Нефть в при@ поднятом блоке образует сводовые массивные нефтяные залежи, подпираемые по@ дошвенной водой в упомянутых выступах КФ, и массивные залежи нефти типа «нефтегудронных» песков в гранитной дресве между выступами КФ. Наоборот, в теле опущенного блока КФ не содержится свободной нефти, но на нём, экраниру@ ясь разломом, залегает в виде высокой мощной насыпи, выклинивающейся вниз по падению, докембрийский (?) гранитный псефитовый (дресва) делювий, насы@ щенный промышленной нефтью («нефтегудронные» пески), как и в нижнемело@ вых песчаниках и песках Мэнвил. Покрышкой всех нефтяных залежей в обоих дизъюнктивных блоках КФ служат ненефтеносный, «сухой», аркозовый базаль@ ный песчаник, являющийся псаммитовым докембрийско@среднедевонским делю@ вием гранитов КФ, и среднедевонские карбонаты Элк@Пойнт [1, 17, 19, 20]. Тяжёлая (1015 кг/м3) нефть Пис Ривер залегает на глубине 300—770 м и в ба@ зальном песчанике нижнемеловой группы Буллхэд, и в перекрывающих отложе@ ниях формации Блюски. Эта нефтеносная толща располагается на срезанных па@ леоэрозией юрских, пермских и каменноугольных (миссисипий) отложениях, согласно перекрываясь глинистыми сланцами Спирит Ривер. Сразу же за грани@ цей нефтяной залежи мощность нефтеносной толщи уменьшается на северо@вос@ ток. Максимальная суммарная мощность нефтяных песков в месторождении Пис Ривер равна около 38 м, а само оно находится в стратиграфически экранирован@ ной ловушке, которая сформировалась в раннемеловое время с отложением гли@ нистых сланцев Спирит Ривер, а затем наклонилась на запад и юго@запад [16, 23]. Согласно Т.Б. Хейтсу [8] и Дж.К. Спрулу [19—21], в допалеозойское время за@ падная часть Канадского щита и его западный склон были разбиты на отдельные блоки@глыбы сетью глубинных разломов@сбросов. В палеозое — кайнозое эти бло@ ки испытывали вертикальные и горизонтальные подвижки вследствие каледонс@ кой, варисцийской и кайнозойской (альпийской) фаз диастрофизма. Иначе гово@ ря, все упомянутые разломы неоднократно подвергались омоложающей реакти@ визации, причём совремённые движения упомянутых блоков по омоложенным, реактивизированным древним разломам чётко отражены в послеледниковой дре@ нажной сети. Один из разломов этого вида протрассирован от бухты Ранкин Гуд@ зонова залива, что на востоке, через площадь «нефтяных песков» месторождений Атабаска и Пис@Ривер и далее на запад вплоть до передовых хребтов Скалистых ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2015. № 1 Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне канадского щита 8 ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2015. № 1 В.А. Краюшкин, Э.Е. Гусева, У.З. Науменко, Н.Н. Черниенко гор, что на западе. С этим дизъюнктивом связаны и нижнемеловые пески Мэн@ вил, и содержащаяся в них тяжёлая и вязкая нефть Атабаски и Пис@Ривер, как пи@ шет об этом Дж.К. Спрул [21]. В связи с этим вспоминается и следующее. В 1994 г. на западной окраине Форта Макмерри, что в границах площади нефтяного место@ рождения Атабаска, пробурена на глубину 1678 м скв. 7@32@89@10@w@4. Обсадная колонна этой скважины спущена до глубины 598,4 м, забой находится в габбро, в котором пройдено шесть метров ствола, кровля КФ (гранит) вскрыта на глубине 543 м, а газо@ и нефтепроявления встречены на глубине 787—817 м, 884—915, 1421—1451, 1479—1510 м в гранитах и 1662—1678 м в габбро. Из@за отсутствия фи@ нансирования бурение прекращено, и скважину законсервировали [15]. Залежь тяжёлой (973 кг/м3) нефти месторождения Уобаска находится юго@за@ паднее Атабаски и вниз по падению нижнемеловых отложений, будучи сосредо@ точена как в нижнемэнвилских (нефтяные пески Уобиску@Макмерри), так и в верхнемэнвилских (нефтяные пески Грэнд Рэпидз) отложениях. Глубина залега@ ния нефти здесь изменяется от 91,5 до 425 м [16, 23]. Залежи тяжёлой нефти, разведанные в районе Боннивил и Ллойдминстер, преимущественно связаны с верхнемэнвилскими отложениями. Наибольшая часть нефти залегает в песчаниках Спарки и Дженерал Петролеум, а ловушки, со@ держащие нефтяные залежи, относятся к их структурно@стратиграфическому виду: многие залежи нефти находятся на структурных носах и террасах, являющихся структурами уплотнения над выступами поверхности донижнемелового страти@ графического и углового несогласия. Коллекторские пески отсортированные, проницаемые и нефтеносные в пределах упомянутых ловушек, но аргиллитистые и водоносные вне ловушек. Суммарная эффективно нефтенасыщенная толщина песчаников обычно измеряется 36 м, а глубина их залегания — 275—855 м. В от@ личие от нефтей Атабаски, Колд Лэйк, Пис Ривер и Уобаски природные нефти Боннивила и Ллойдминстера добываются традиционными способами из обычных буровых скважин [16, 23]. В Западноканадском осадочном бассейне имеется ещё одно сверхгигантское скопление тяжёлой (1015—1030 кг/м3) нефти, залегающее под нефтяными песка@ ми Атабаски, Колд Лейк, Пис Ривер и Уобаски. Это — «Карбонатный Треуголь@ ник», содержащий на площади 70 тыс. км2 около 200—215 млрд м3 нефти в кар@ бонатах нижнего карбона (ф. Эксшоу), а также франского яруса верхнего девона (ф. Гросмонт) и только недавно начавший разрабатываться. Сверхзалежь нефти «Карбонатный Треугольник» приурочена к обширной, ныне погребённой, мел@ ководно@морской карбонатной платформе примерно 160 км шириной, 500 км длиной и, в среднем, 150 м толщиной. Наиболее высокие концентрации здесь нефти/битума разведаны у восточной границы месторождения. В главном вмес@ тилище нефти, горизонте Верхний Гросмонт@2, нефтенасыщенность обычно превышает 70 %, а местами достигает 100 % имеющегося порового пространства. Пористость в нефтенасыщенных карбонатах Гросмонт равна, в среднем, 20 %, но местами приближается к 40 %. Проницаемость также превосходная. Вязкость нефти/битума измеряется 10–3 Па·с, глубина залегания 75—400 м, а элементный состав следующий: углерода содержится 80,30 % массы, водорода — 8,14, азота, серы, кислорода и др. — около 11,5 %, Н/С =1,21 и О/С = 0,01. Содержание серы высокое: 7,81 % массы в нефти Атабаски и 8,17 % в нефтебитуме «Карбонатного Треугольника». Нефтебитумы нефтяных песков Атабаски и подстилающих вы@ 9ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2015. № 1 Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне канадского щита ветрелых карбонатов «Карбонатного Треугольника» очень близко родственны как в терминах их источника, так и зрелости, но наилучшим образом коррелиру@ ется генетическое родство нефтебитума Атабаски и «Карбонатного Треугольни@ ка» на основе их микроэлементного состава [11]. Залежи нефтяных песков Атабаска, Пис@Ривер, Колд Лэйк, Уобаска и др. находятся внутри площади с региональным геотермическим градиентом выше 40 °С/км, а несколько «горячих пятен» внутри данной площади имеют градиен@ ты более 50 °С/км. Залежь нефтяных песков Примроз, находящаяся между Ата@ баской и Колд Лэйк, имеет геотермические градиенты выше 40 °С/км. Место@ рождение нефтяных песков Колд Лэйк приурочено к «горячему пятну», где гео@ термический градиент равен 50 °С/км. Южнее Колд Лэйк разрабатывается мес@ торождение тяжёлой нефти Ллойдминстер, площадь которого ассоциируется с геотермическими градиентами около 40 °С/км [10]. В 1990@х гг. министерство энергии и её использования (МЭИА) Альберты и министерство энергии Канады (МЭК) уже иначе оценивали геологические запа@ сы нефти/битума в Атабаске, Колд Лэйк, Пис Ривер и Уобаске, которые совокуп@ но занимают 122 880 км2, что равно площади почти всей Бельгии. МЭИА считает, что в упомянутых месторождениях имеются геологические запасы нефти, равные 270 млрд м3, МЭК же считает, что они равны 400 млрд м3 [5], а Х.М. Холейдер [9] — даже 480 млрд м3. В этом же аспекте следует помнить, что под нефтяными песка@ ми Атабаски, Колд Лэйк, Пис Ривер и Уобаски, на глубине 75—400 м от земной поверхности, выявлены и уже разрабатываются ещё 200—215 млрд м3 нефти, зале@ гающей в нижнекаменноугольных/верхнедевонских карбонатах «Карбонатного Треугольника» и генетически родственной с нефтью Атабаски, Колд Лэйк, Пис@ Ривер и Уобаски, т.е. здесь выявлено суммарно от 470 до 695 млрд м3 нефти. Нефтяные пески Атабаски, Колд Лейк, Пис@Ривер и Уобаски разрабатывают@ ся уже в течение более 30 лет. В Атабаске добыча нефти ведётся открытым спосо@ бом только той части нефтяной залежи, которая находится на глубине 0—50 м, поскольку при толщине вскрыши более 50 м экскавация нефтяных песков нерен@ табельна. Извлекаемые запасы нефти Атабаски равны 5,193 млрд т и подсчитаны только для упомянутого интервала глубин. В более глубокой части этого место@ рождения нефть добывается из скважин с помощью пяти установок по закачке па@ ра в пласт. К 18.09.1992 г. накоплённая добыча нефти, добытой экскавацией и пе@ реработанной на нефтеперерабатывающем заводе фирмой «Синкруд» 40 км север@ нее Форта Мак@Мерри, превысила 95 млн т «синтетической» нефти, и нынешний уровень нефтедобычи здесь давно и намного превышает 7,6 млн т/год [4, 5, 14, 16, 18]. Разработка нефтяных песков в Уобаске ведётся на глубине 91,5—425 м с по@ мощью внутрипластового горения на уровне добычи 35 тыс. т/год нефти [16, 18], в Колд Лейк — с помощью стимулирования паром и внутрипластового горения на уровне добычи более 2,5 млн т/год нефти [1, 5, 14], а в Пис@Ривер — с помощью установок по циклической закачке пара в пласт, давно превышая добычу 500 тыс. т/год нефти [1, 4, 5, 14, 16, 18]. Нефтяная залежь «Карбонатный Треугольник» с нефтью на глубине 75—400 м разрабатывается с 1985 г. в опытно@промышленном порядке с использованием технологии стимулирования паром. Разрабатывается пока здесь нефтяная залежь только в верхнедевонских карбонатах Гросмонт@2. Их нефтенасыщенность обычно превышает 70 %, местами достигая даже 100 %, по@ ристость — разная, в среднем 20 %, но местами доходит до 40 %. Проницаемость 10 ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2015. № 1 В.А. Краюшкин, Э.Е. Гусева, У.З. Науменко, Н.Н. Черниенко тоже превосходная, что обусловлено выщелачиванием пресными инфильтраци@ онными водами этих карбонатов в течение их обнажённости и выветривания, длившихся с франского по раннемеловое время, т.е. около 200 млн лет [11]. Предполагалось [10, 17, 19, 20, 23], что в Атабаску, Колд Лэйк, Ллойдминстер, Пис Ривер и Уобаску могла латерально мигрировать вверх по восстанию на рас@ стояние 200—500 км нефть за счёт её всплывания из очага органического образо@ вания, находящегося в самой глубокой части Западноканадского бассейна. И это казалось возможным до открытия именно там (перед фронтом глубинного разло@ ма@надвига, отделяющего Скалистые горы от Западноканадского бассейна) сверх@ гигантского газового (12,5 трлн м3 природного газа) месторождения Дип Бэйсн в 1976 г. скв. 1@Элмуорт, принадлежавшей компании «КанХантер» и фонтанировав@ шей по 283 тыс. м3/сут и 170 тыс. м3/сут природного газа из двух зон в мезозойс@ ких отложениях на глубине 1922 м. Вслед за этим «КанХантер» сделала еще 24 промышленных открытия газа в семи мезозойских формациях Дип Бэйсн на пло@ щади 1382 км2, пробурила более 100 скважин и выявила здесь более 20 газодобыв@ ных зон, из которых пять приходятся на горизонт Фалер нижнемеловой форма@ ции Спирит Ривер. Промышленные запасы природного газа имеются на этой моноклинали начиная с глубины 610 м (ф. Белли Ривер верхнего мела) и кончая глубиною более 5500 м (ф. Деболт карбона) в песках, песчаниках, конгломератах, алевролитах, аргиллитах, глинистых сланцах и пластах каменного угля формаций и горизонтов (сверху вниз) Белли Ривер, Чинук, Бэдхарт, Пембина, Кардиум, Уос@ кахиган и Дунвеган верхнего мела, Викинг@Кинселла, Кадотт, Нотикуин, Фалер, Кег Ривер, Харматн, Гетинг и Кадомин нижнего мела, Никанассин юры, Балдо@ нелл, Хафуэй и Пиджей триаса, Беллой перми, Кискатинеу и Деболт карбона. В северной части Дип Бэйсн фирма «Тоутл Петролеум» получила в скважине даже нефть плотностью 830 кг/м3 из песчаников мелового возраста, а в скв. 1@Хит — также неопубликованное количество нефти из горизонта Хафуэй триаса 13,5 км юго@восточнее предыдущей скважины [6, 13]. Моноклинальное газовое месторождение Дип Бэйсн при его максимальной ширине 180 км прослежено на 725 км с северо@запада на юго@восток перед фрон@ том Скалистых гор параллельно их простиранию и начало разрабатываться с участ@ ка Элмуорт@Вапити, ограниченного на юго@западе предгорьями Скалистых гор, а на севере и северо@востоке — сводом Пис Ривер. Главным газодобывным объектом вначале были зоны «А» и «Б» горизонта Фалер. В общем, это — тонко@ и среднезер@ нистые пески (иногда с прослоями конгломерата) морских циклов седиментации. В центральной части участка Элмуорт, где газопродуктивная толща горизонта Фа@ лер становится грубозернистее вверх по её разрезу и восстанию, превращаясь в конгломерат из галек кремня и окремнелых известняков, скважины фонтанируют газом естественно, без помощи технологии гидроразрыва пласта. Газонасыщенные конгломераты присутствуют в разрезе эпизодически в виде небольших линз, но проницаемость имеют в несколько дарси (несколько 1·10–12 м2). Дебиты газовых фонтанов из конгломератов — от 57 тыс. м3/сут до 283 тыс. м3/сут. Контактирую@ щие с ними по вертикали и латерали осадочные породы характеризуются порис@ тостью 10—15 % и проницаемостью от 1·10—15 м2 до 1·10 –14 м2 (1—10 мД), а газовые фонтаны из таких пород измеряются от 28 тыс. м3/сут до 85 тыс. м3/сут [13]. Дип Бэйсн с суммарными начальными геологическими запасами природного газа в 12,5 трлн м3 занимает площадь около 66 560 км2, где газ насыщает весь раз@ 11ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2015. № 1 Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне канадского щита рез верхнего и нижнего мела, юры, триаса, перми и верхней части карбона на глу@ бине от 610 до 6000 м. Эффективно газонасыщенная толщина газоносной пачки равна 3050 м, согласно данным из 350 скважин, пробуренных здесь еще до 1979 г. Вверх по восстанию всех пластов газоносной толщи мезозоя от Дип Бэйсн до ме@ зозойской же нефтеносной толщи Атабаски, находящейся 210 км северо@восточ@ нее Дип Бэйсн, в них находится зона постепенного перехода от почти 100 %@ной газонасыщенности к 100 % водонасыщенности. Между газоносной и водоносной зонами в каждом пласте нет ни литологического, ни стратиграфического, ни дизъюнктивного барьера, препятствующего передвижению пластовых флюидов. Наоборот, каждый пласт вверх по восстанию становится всё крупнопористее и проницаемее [6, 13]. С момента открытия Дип Бэйсн прошло 38 лет, пробурена уже не одна сотня новых скважин, выполнены тщательные исследования керна и пластовых условий. Коллекторами газа в Дип Бэйсн являются плотные горные осадочные породы. Среди них типичными считаются плотные песчаники нижнемеловой ф. Спирит Ривер. Её горизонт Фалер в южной части Дип Бэйсн слагают неморские кластиты и ископаемые угли, а на участке Элмуорт — пять трансгрессивных и регрессивных циклов седиментации. Каждый цикл состоит из косослоистого, рассланцованного, тонкозернистого песчаника с непостоянными количествами более грубозернисто@ го песчаника или конгломерата и локально перекрывается ископаемым углём. Результаты петрофизических исследований свидетельствуют, что тонкозер@ нистые песчаники газоносной толщи Дип Бэйсн теряли пористость вследствие образования наростов кварца на их зернах, дробления обломков породы и цемен@ тации карбонатами и глинами. Эти процессы имели место и в конгломератах, но в них сохранилась значительная часть первичной пористости и возникла кое@ка@ кая вторичная: диагенез может эффективно и уменьшать, и уничтожать проница@ емость осадков после их погребения. В кернах песчаников ф. Спирит Ривер про@ ницаемость равна 0,001—0,5 миллидарси (1 · 10–18—5 · 10–16 м2), а в положении «in situ», т.е. в пластовых условиях Дип Бэйсн, их же проницаемость на один порядок величины меньше, будучи для глубин 3—4 км равной от 0,0001 до 0,05 миллидар@ си (1 · 10–19—5 · 10–17 м2) [6, 13]. В диагенетических цементах газоносных конгломератов и песчаников гори@ зонтов Кадотт и Фалер в Дип Бэйсн выявлены друзы кварца. Их большинство от@ ложилось из слабосолёных (2—3 мас. %@эквивалента NaCl) вод при температуре 170—195 °С. Кальцитовый цемент отложился позднее при пластовых температу@ рах 108—169 °С. Эти горячие флюиды мигрировали с запада на восток из полости надвига@глубинного разлома на границе Скалистые горы/Западноканадский бас@ сейн в земные недра Дип Бэйсн, что подтверждается локализацией друз кварца. Самые крупные и самые многочисленные из них обнаружены только в западной части Дип Бэйсн. Здесь могут приниматься во внимание только два возможных пути притока и течения горячих вод: 1) вертикально восходящий поток вод из подстилающих отложений через трещины, вертикально или субвертикально рас@ секающие эти отложения, 2) внутрипластовое течение горячих высоконапорных вод с запада на восток (т.е. из зоны надвига@глубинного разлома, ограничивающе@ го на западе газовые залежи Дип Бэйсн и одновремённо отделяющего Западнока@ надский бассейн от Скалистых гор), по восстанию пластов проницаемых пород или по трещинам вдоль плоскостей напластования. Горячие воды из подстилающей 12 ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2015. № 1 В.А. Краюшкин, Э.Е. Гусева, У.З. Науменко, Н.Н. Черниенко карбонатно@эвапоритной (каменная соль) толщи пермотриаса принесли бы в ме@ зозойские отложения Дип Бэйсн высокую солёность и 18О = 7—9 ‰, а пластовые воды, например, горизонта Фалер имеют малую солёность (только 2—3 мас.%@экви@ валента NaCl) и 18О = 3 ‰. Таким образом, горячие газонасыщенные воды получе@ ны не из нижезалегающей эвапоритоносной толщи пермотриаса и не из@под неё [22]. Граниты, вскрытые бурением на глубине 543 м в Атабаске, — это горные по@ роды Канадского щита, западный склон которого моноклинально погружается в Западноканадский осадочный бассейн по направлению к Скалистым горам. Соп@ рикасаясь с ними вдоль их фронта на протяжении 725 км и моноклинально нак@ лоняясь к ним в виде полосы газоносности шириной 180 км, площадь (66 560 км2) месторождения Дип Бэйсн является не очагом газонефтеобразования из органи@ ки самой глубокой части Западноканадского бассейна, а местом аккумуляции 12,5 трлн м3 природного газа, выделившегося там из глубинного разлома@надвига, ко@ торый простирается вдоль фронта Скалистых гор. Не является эта площадь и мес@ том, откуда нефть гравитационно мигрировала латерально вверх по восстанию пластов в Атабаску, Бафелоу Хэд Хиллз, Боннивиль, Бэд Рэпидз, Колд Лэйк, Ллойдминстер, Лун Ривер, Пис Ривер и Уобаску. Согласно [6, 13, 23], между ними и Дип Бэйсн залегают нижне@ и верхнемеловые пористые, хорошо проницаемые (1 дарси, т.е. 1 · 10–12 м2) водоносные песчаники и конгломераты, по которым дол@ жен был бы, в первую очередь, всплыть вверх по восстанию и достигнуть упомя@ нутых месторождений нефти и нефтяных песков природный газ из Дип Бэйсн вследствие его меньшей, чем у нефти и воды, плотности и, казалось бы, огромной силы всплывания его 12,5 трлн м3. Однако, газ из Дип Бэйсн не может мигрировать к Атабаске. Этому препят@ ствует капиллярное сопротивление водонасыщенной проницаемой пористой сре@ ды. Согласно [7], капиллярное сопротивление всегда возникает при перемещении нефти и/или газа из одной поры в другую через более узкий проход между пора@ ми, заполненными водой, и определяется уравнением: Pk = 2 8 · Сos 2 ( — ), где «8» — поверхностное натяжение (дин/см) между нефтью (газом) и водою на границе их раздела, «2» — угол (в градусах) контакта нефти (газа) и воды, «r1» — средний радиус межпорового прохода (см), «r» — средний радиус пор (см). Сред@ ними их значениями в типичном песке являются 8= 20 дин/см, 2= 60 ° (сos 2= 0,5), r — 0,005 см, r1 = 0,25 r. Подставляя эти величины в упомянутое уравнение, полу@ чаем, что Рк = 12 000 дин/см2. При этом перепады давления благодаря силе плаву@ чести нефти равны порядка 1 или 10 дин/см2, и оказывается, что капиллярное сопротивление в 12 000 или 1200 раз больше силы всплывания нефти. Поверхно@ стное же натяжение между природным газом и водою в 40 раз больше, чем между нефтью и водою, а это означает и соответственно меньшую у природного газа воз@ можность всплывания в пористой, проницаемой и водонасыщенной среде [1, 3, 7]. На северо@восточном моноклинальном склоне свода Суит Грасс, отделяюще@ го Западноканадский бассейн от бассейна Уиллистон, открыто месторождение Милк Ривер, где газ (255 млрд м3) залегает в плотных и почти непроницаемых пес@ чаниках мелового возраста в нижней, наиболее глубокой части по падению мо@ ноклинали, тогда как в верхней, наименее глубокой её части, эти же песчаники, уже крупнопористые и хорошо проницаемые (1 дарси, т.е. 1·10–12 м2), содержат 1 r1 1 r 13ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2015. № 1 Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне канадского щита пресную воду. Гигантское газовое месторождение Милк Ривер было случайно отк@ рыто ещё в 1883 году скважиной, принадлежавшей железнодорожной компании «Канадиэн Пэсифик Рэйлроуд» и пробуренной на пресную воду. Милк Ривер не разрабатывалось до 1973 г. Его отмельно@пляжные пески ф. Милк Ривер обнажа@ ются в южной части пров. Альберты, немного ниже по падению пластов от обна@ жений становятся коллектором пресной воды для сотен скважин, пробуренных на фермах, а еще северо@восточнее постепенно изменяются фациально в мелковод@ но@прибрежные, морские, слоистые, маломощные пески и глинистые сланцы с сопутствующей потерей пористости и проницаемости. Именно здесь и сосредото@ чены огромные запасы газа месторождения Милк Ривер. Пресная вода в ф. Милк Ривер течёт вниз по падению пластов к газовым залежам, и нет никакого литоло@ гического, стратиграфического и структурно@тектонического экрана или барьера между газом и водою. Имеется лишь переходная от газа к воде зона шириной от 9,5 до 13 км. Пористость водоносных песков около 25 %, проницаемость 100 миллидарси (1·10–13 м2), а газоносных — лишь 14 % и 1 миллидарси (1 · 10–15 м2), при водонасыщенности последних 45 %. Площадь месторождения 17 920 км2, средняя глубина залегания газа 335,5 м, средняя эффективно газонасыщенная толщина газовой залежи 18,3 м, начальное пластовое давление 3,1 МПа, площадь дренажа, приходящаяся на скважину, 128 га и средняя газодобыча одной скважи@ ны 2,8 тыс. м3/сут [13]. Дип Бэйсн и Милк Ривер — это сверхгигантские газовые скопления, Атабас@ ка же, Колд Лэйк, Ллойдминстер, Пис Ривер и Уобаска — сверхгигантские скоп@ ления тяжёлой нефти, но у всех этих скоплений газа и нефти есть общая особен@ ность: у них нет их источника в осадочной толще. Кроме того, залегание газа в Дип Бэйсн и Милк Ривер свидетельствует, что в водоносных пластах гравитацион@ ная латеральная миграция газа и нефти вверх по восстанию есть science fiction. Это относится, конечно, и к капиллярной миграции нефти и газа, поскольку капил@ лярные силы не вытеснили газ из мелких пор@капилляров в крупные поры@сверх@ капилляры, а воду — из крупных пор в мелкие, хотя капиллярные силы были обя@ заны обеспечить именно такое вытеснение, ведь это и является сущностью капил@ лярных явлений, согласно [1, 3, 7]. Обращает на себя внимание, что на западном моноклинальном склоне Кана@ дского щита самая замечательная нефтегазоносность присуща гидрогеологически раскрытой осадочной толще и кристаллическому фундаменту Западноканадского осадочного бассейна. Это обстоятельство следует учитывать при изучении осадоч@ ного чехла моноклинальных склонов Украинского щита. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Краюшкин В.А. Абиогенно@мантийный генезис нефти. — Киев: Наук. Думка, 1984. — 176 с. 2. Справочник по нефтяным и газовым месторождениям зарубежных стран. В 2@х книгах. Кн. 1/Ред.: И.В.Высоцкий. Европа, Северная и Центральная Америка. — М.: Недра, 1976. — 600 с. 3. Arps J.J. Engineering concepts useful in oil finding // Amer. Assoc. Petrol. Geol. Bull. — 1964. — 48, No. 2. — P. 157—165. 4. Canada. A special report // International Petroleum Encyclopedia / Ed.: J. McCaslin. — Tulsa (OK): Petrol. Publ. Co., 1979. — P. 402—407. 5. Canadian oilsands, heavy oil poised for surge in development // Oil and Gas J. — 1996. — 94, No. 21. — P. 25—28. 14 ISSN 1999�7566. Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2015. № 1 В.А. Краюшкин, Э.Е. Гусева, У.З. Науменко, Н.Н. Черниенко 6. Cant D.J. Spirit River formation — a stratigraphic diagenetic gas trap in the Deep Basin of Alberta // Amer. Assoc. Petrol. Geol. Bull. — 1983. — 67, No. 4. — P. 577—587. 7. Fox A.F. The World of Oil. — Oxford (G.B.): Pergamon, 1964. — 221 p. 8. Haites T.B. Transcurrant faults in Western Canada // Alberta. Soc. Petrol. Geol. J. — 1960. — 33, No. 2. — P. 150—162. 9. Hawlader H.M. Comparative hydrocarbon geology of two Mesozoic Circum@Pacific forland basins as function of sediment provenance: Surat Basin, Eastern Australia, and Western Canada Basin // Amer. Assoc. Petrol. Geol. Bull. — 1990. — 74, No. 6. — P. 977—978. 10. Hitchon B. Geothermal gradients, hydrodynamics, and hydrocarbon occurrences, Alberta, Canada // Ibid. — 1984. — 68, No. 6. — P. 713—743. 11. Hoffman C.F., Strausz O.P. Bitumen accumulation in Grosmont platform complex, Upper Devonian, Alberta, Canada // Ibid. — 1986. — 70, No. 9. — P. 1113—1128. 12. International Petroleum Encyclopedia. — Tulsa (OK): Petrol. Publ. Co., 1969. — 424 p. 13. Masters J. Deep Basin gas trap, West Canada // Oil and Gas J. — 1978. — 76, No. 38. — P. 226—241. 14. Moritis G. New techniques improve heavy oil production feasibility // Ibid. — 1998. — 96, No. 42. — P. 58—61. 15. Oil in granite concept due test under Athabasca area // Ibid. — 2002. — 100, No. 37. — P. 49. 16. Seifert S.R., Lennox T.R. Development in tar sands in 1984 // Amer. Assoc. Petrol. Geol. Bull. — 1985. — 69, No. 10. — P. 1890—1897. 17. Sholten R.B. Synchronous highs: preferential habitat of oil? // Ibid. — 1959. — 43, No. 8. — P. 1793— 1832. 18. Sincrud produces 600 millionth bbl // Oil and Gas J. — 1992. — 90, No. 39. — P. 37. 19. Sproule J.C. Origin of McMurrey oil sands, Alberta // Amer. Assoc. Petrol. Geol. Bull. — 1938. — 22, No. 11. — P. 1133—1149. 20. Sproule J.C. Clastic reservoirs on Precambrian surface in North America // Ibid. — 1957. — 41, No. 5. — P. 848—860. 21. Sproule J.C. The tectonics of the Canadian shield and adjoining sedimentary basins in relation to oil and gas occurrences // Tectonics of Canadian Shield. — Toronto: Univer. Press, 1962. — P. 402—431. 22. Tilley B.J., Nesbitt B.E., Longstaffe F. Thermal history of Alberta Deep Basin: comparative study of fluid inclusion and vitrinite reflectance data // Amer. Assoc. Petrol. Geol. Bull. — 1989. — 73, No. 10. — P. 1206—1222. 23. Vigrass L.W. Geology of Canadian heavy oil sands // Ibid. — 1968. — 52, No. 10. — P. 1984—1999. Статья поступила 02.10.2014 г. В.О. Краюшкін, Е.О. Гусєва, У.З. Науменко, Н.М. Чернієнко ЗОНИ АКТИВНОГО ВОДООБМІНУ ТА ЇХ НАФТОГАЗОВИЙ ПОТЕНЦІАЛ НА ЗАХІДНОМУ СХИЛІ КАНАДСЬКОГО ЩИТА На західному схилі Канадського щита є гігантські нафтові і газові родовища, запаси яких дорівнюють 12 902 млрд м3 природного газу та 695 млрд м3 важкої нафти на глибині 0—6000 м у мезозойських і палеозойських відкладах, а також у докембрійських гранітах в умовах активного там водообміну. Ключові слова: нафта, газ, запаси, монокліналь, докембрій, активний водообмін. V.A. Krayushkin, E.O. Gusevа, U.Z. Naumenko, N.M. Cherniyenko ACTIVE WATER@EXCHANGE ZONES AND THEIR PETROLEUM POTENTIAL IN THE WESTERN SLOPE OF CANADIAN SHIELD In the Canadian shield western slope, there are giant oil and gas fields which reserves are equal to 12 902 billion m3 of natural gas and 695 billion m3 of heavy oil at the depth of 0—6000 m in the Mesozoic and Paleozoic beds as well as Precambrian granites under the active water@exchange conditions there. Keywords: oil, gas, reserves, monocline, Precambrian, active water�exchange.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99476
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1999-7566
language	Russian
last_indexed	2025-11-29T08:56:10Z
publishDate	2015
publisher	Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України
record_format	dspace
spelling	Краюшкин, В.А. Гусева, Э.Е. Науменко, У.З. Черниенко, Н.Н. 2016-04-29T06:49:51Z 2016-04-29T06:49:51Z 2015 Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне Канадского щита / В.А. Краюшкин, Э.Е. Гусева, У.З. Науменко, Н.Н. Черниенко // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2015. — № 1. — С. 5-14. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. 1999-7566 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99476 На западном склоне Канадского щита имеются гигантские нефтяные и газовые месторождения, запасы которых равны 12 902 млрд м³ природного газа и 695 млрд м³ тяжёлой нефти на глубине 0—6000 м в мезозойских и палеозойских отложениях, а также в докембрийских гранитах в условиях активного там водообмена. На західному схилі Канадського щита є гігантські нафтові і газові родовища, запаси яких дорівнюють 12 902 млрд м³ природного газу та 695 млрд м³ важкої нафти на глибині 0—6000 м у мезозойських і палеозойських відкладах, а також у докембрійських гранітах в умовах активного там водообміну. In the Canadian shield western slope, there are giant oil and gas fields which reserves are equal to 12 902 billion m³ of natural gas and 695 billion m³ of heavy oil at the depth of 0—6000 m in the Mesozoic and Paleozoic beds as well as Precambrian granites under the active water-exchange conditions there. ru Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України Геология и полезные ископаемые Мирового океана Полезные ископаемые Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне Канадского щита Зони активного водообміну та їх нафтогазовий потенціал на західному схилі Канадського щита Active water-exchange zones and their petroleum potential in the Western slope of Canadian shield Article published earlier
spellingShingle	Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне Канадского щита Краюшкин, В.А. Гусева, Э.Е. Науменко, У.З. Черниенко, Н.Н. Полезные ископаемые
title	Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне Канадского щита
title_alt	Зони активного водообміну та їх нафтогазовий потенціал на західному схилі Канадського щита Active water-exchange zones and their petroleum potential in the Western slope of Canadian shield
title_full	Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне Канадского щита
title_fullStr	Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне Канадского щита
title_full_unstemmed	Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне Канадского щита
title_short	Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне Канадского щита
title_sort	зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне канадского щита
topic	Полезные ископаемые
topic_facet	Полезные ископаемые
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99476
work_keys_str_mv	AT kraûškinva zonyaktivnogovodoobmenaiihneftegazovyipotencialnazapadnomsklonekanadskogoŝita AT gusevaée zonyaktivnogovodoobmenaiihneftegazovyipotencialnazapadnomsklonekanadskogoŝita AT naumenkouz zonyaktivnogovodoobmenaiihneftegazovyipotencialnazapadnomsklonekanadskogoŝita AT černienkonn zonyaktivnogovodoobmenaiihneftegazovyipotencialnazapadnomsklonekanadskogoŝita AT kraûškinva zoniaktivnogovodoobmínutaíhnaftogazoviipotencíalnazahídnomushilíkanadsʹkogoŝita AT gusevaée zoniaktivnogovodoobmínutaíhnaftogazoviipotencíalnazahídnomushilíkanadsʹkogoŝita AT naumenkouz zoniaktivnogovodoobmínutaíhnaftogazoviipotencíalnazahídnomushilíkanadsʹkogoŝita AT černienkonn zoniaktivnogovodoobmínutaíhnaftogazoviipotencíalnazahídnomushilíkanadsʹkogoŝita AT kraûškinva activewaterexchangezonesandtheirpetroleumpotentialinthewesternslopeofcanadianshield AT gusevaée activewaterexchangezonesandtheirpetroleumpotentialinthewesternslopeofcanadianshield AT naumenkouz activewaterexchangezonesandtheirpetroleumpotentialinthewesternslopeofcanadianshield AT černienkonn activewaterexchangezonesandtheirpetroleumpotentialinthewesternslopeofcanadianshield

Зоны активного водообмена и их нефтегазовый потенциал на западном склоне Канадского щита

Репозитарії

Схожі ресурси