Зональность процессов нефтегазообразования

На существование зональности нефтегазообразования в земной коре указывалось неоднократно. В.А. Соколов выделил несколько зон: биохимическую, переходную, гермокаталитическую, газовую и зону на глубинах 12-15 км и более. По мнению В.А. Соколова, в верхней биохимической зоне газа образуется мало и он рассеивается. По Н.Б. Вассоевичу, газообразование предшествует нефтеобразованию, сопутствует ему и продолжается после его завершения. Основная масса нефти генерируется в ГФН в интервале глубин 1,8-3,5 км.

Исходя из особенностей газонасыщения пластовых вод эта зональность была уточнена Л.М. Зорькиным. В вертикальном разрезе осадочных пород им выделены три крупные зоны нефтегазообразования: до глубины 1,5 км - газообразования; с глубины 1,5 до 6 км - нефтегазообразования и ниже 6 км - газообразования. Этим зонам соответствуют верхняя и нижняя зоны газонакопления и средняя зона нефтенакопления. Впоследствии эта зональность была подтверждена по данным изотопных исследований Ф.А. Алексеевым. На течение интенсивных процессов газообразования и газонакопления на небольших глубинах еще ранее указывалось и В.П. Савченко. Выделение верхней зоны газообразования и газонакопления имеет принципиальное значение, так как более правильно ориентирует поисково-разведочные работы.

Верхняя зона, по В.П. Строганову, является главной фазой газообразования (ГФГ). По мнению С.Г. Неручева с соавторами, ГФГ связана с нижней газовой зоной (порядок глубин 3,6-5 км).

Е.А. Рогозина и соавторы указывают, что на стадии диагенеза в самую раннюю фазу эволюции осадков образуется большое количество газа, однако этот газ почти полностью рассеивается и не принимает участия в формировании залежей. Это широко бытующее среди геологов мнение о рассеивании биогенного газа в свете современных данных требует уточнения.

Важным доказательством наличия процессов газообразования и газонакопления на небольших глубинах является региональная газонасыщенность пластовых вод, заключенных в породах на этих глубинах. В ряде случаев (отложения плиоцена Прикаспийской впадины, сеномана Западной Сибири, хадума Ставрополья и др.) исключительно большие объемы растворенного в пластовых водах газа можно объяснить только, если признать его образование на глубинах нахождения пластовых вод.

Изучение изотопного состава газов газовых залежей показало, что многие месторождения газа Западной Сибири и Предкавказья, залегающие на глубинах от 0,6 до 1,25 км, содержат газ биохимической зоны генерации. Бактерии, генерирующие углеводородные газы, в пределах Северного Устюрта прослежены до глубины 1,1 км, а в недрах Северного Кавказа до 2 км. Эти данные могут указывать как на существование благоприятных условий захоронения биогенного газа, так и на более глубокое распространение биохимической зоны.

Газ, генерируемый на ранних стадиях диагенеза, может захороняться не только в газогидратном состоянии. Так, газонасыщенность четвертичных отложений Каспийского моря в пределах структуры "Погорелая плита" в интервале глубин 3,6-125,0 м изменяется от 3,09 до 35 см3/кг. Еще более внушительные данные получены ВНИИЯГГ по донным осадкам в пределах Набранского шельфа Среднего Каспия. Здесь газонасыщенность метаном донных осадков на глубинах от 0,1 до 3,0 м достигает 240 см3/кг. Этот газ удерживается современными осадками; трудно допустить, что при дальнейшем накоплении осадков и их погружении условия для сохранности газа будут ухудшаться.

Важным фактором, доказывающим наличие интенсивного газообразования, является и предельная газонасыщенность пластовых вод. Последнее характерно либо для водоносных комплексов, залегающих на относительно небольших глубинах (хадум Ставрополья, плиоцен Прикаспийской впадины, эоцен Северного Устюрта), либо для толщ с глубинами залегания 3,5-4,0 км и более (прибортовые районы Прикаспийской впадины, юго-восточная погруженная часть Днепровско-Донецкой впадины, Предуральский прогиб в пределах Тимано-Печорсксго НГБ и др.). Промежуточная зона в интервале глубин 1,5-3,5 км в указанных регионах практически повсеместно характеризуется недонасыщенностью пластовых вод газом. Эти данные позволяют проводить верхнюю границу нижней зоны газообразования на глубинах 3,5-4,0 км.

Сказанное позволяет говорить о наличии двух зон интенсивного газообразования. Верхняя зона предшествует ГФН, а нижняя ее завершает. В этом выражается большая универсальность процессов газообразования.