Яндекс.Метрика

О том, почему важно изучать движения земной коры, которые происходили в последние 25 миллионов лет и продолжаются сейчас, на примере Ковыктинского месторождения рассказал Павел Степанович Лапин – научный сотрудник лаборатории математического моделирования природных нефтегазовых систем ИНГГ СО РАН, к.г.н.

– Павел Степанович, Ваше исследование посвящено неотектоническим движениям на территории Ковыктинского месторождения. Почему Вы выбрали именно этот объект?

– Неотектонические движения являются одним из целого ряда факторов, которые предопределяют формирование скоплений газа. Одним из уникальнейших объектов углеводородного сырья Иркутской области является Ангаро-Ленская ступень и в частности – Ковыктинское месторождение, одно из крупнейших по запасам газа. Учитывая, что формированию скопления газа способствуют проявляющиеся в земной коре неотектоничекие движения, их изучение является актуальным.

Помимо этого, актуальность исследования определяется особенностями пространственного размещения залежей углеводорода в вендском и кембрийском комплексах. Они контролируются литологическими особенностями пород. Также в процессе освоения месторождения бурение скважин осложняется аномально высоким пластовым давлением, создаваемым рапой (высококонцентрированным раствором солей).

– Что удалось сделать в рамках исследования?

– В процессе решения прогнозных задач с привлечением данных о характере проявления неотектонических движений, которые фиксируются в последние 25 млн лет, возникла необходимость в оценке их неравномерного характера. Это потребовало в верхней части разреза земной коры выявить регионально развитую полигенетическую поверхность, которая по площади была бы сопоставима с донеогеновой поверхностью выравнивания и в процессе развития рельефа превратилась бы в полигенетическую поверхность выравнивания. В наших исследованиях это рельеф земной поверхности, в пределах которого осуществляется моделирование его морфогенетических особенностей.

Мы проанализировали процессы современного рельефообразования земной поверхности, характеризующие на актуальное время развития земной коры её тектоническую составляющую, что позволило в рамках построенной модели объяснить локализацию скопления газа в пределах наиболее перспективной части парфеновского горизонта.

– К каким результатам Вы пришли?

– Для Ковыктинского месторождения отложения подсолевого комплекса являются основной газосодержащей толщей региона, а именно – парфеновский горизонт. В структурном плане наиболее перспективная часть месторождения относится к моноклинали и пространственное размещение залежей углеводородов в вендском и кембрийском комплексах контролируется литологическими особенностями пород (фациальными замещениями и, как следствие, изменением коллекторских свойств), что значительно осложняет процесс поиска новых залежей углеводородов. В этом случае новейшие движения, как составная часть неотектонических движений могут выступать не только как фактор, предопределяющий формирование гигантских скоплений газа, но и их контролирующий.

Мы сопоставили полученные нами данные о современных тектонических движениях с результатами обобщающих исследований. Взгляните на рисунок – изогипсы парфеновского горизонта отчетливо характеризуют его моноклиналь, в пределах которой по комплексу геолого-геофизической информации выделены граница отсутствия коллекторов и газоводяной контакт Ковыктинского месторождения. Исходя из устоявшегося предположения о глубинном характере тектонических движений, выявленные в современном рельефе закономерности спроецированы на структурный план парфеновского горизонта. Отмечается общая тенденция в характере проявления границ Ковыктинского месторождения. Если ранее считалось, что тектонической границей месторождения является только Хандинская зона разлома, то сейчас можно сделать предположение, что граница отсутствия коллекторов и газоводяной контакт также имеют тектоническую природу и предопределяются новейшими тектоническими движениями.



Ковыктинское газоконденсатное месторождение: 1 – скважины и их номера; 2 – изогипсы по кровле парфеновского горизонта; 3 – граница отсутствия коллекторов в парфеновском горизонте; 4 – газоводяной контакт; 5 – тектонические нарушения; 6 – зона Хандинского разлома; 7 – наиболее перспективная площадь месторождения; 8 – лицензионный участок. Основные границы, проявившиеся в новейших движениях: 9 – зона Хандинского разлома; 10 - граница отсутствия коллекторов в парфеновском горизонте; 11 – газоотводящий контакт.


– На рисунке есть некоторое несоответствие площади месторождения по ранее выделенным контурам и контурам, определенных по результатам анализа неотектонических движений...

– В пределах газовых месторождений подъем газа происходит естественным путем. Газ перемещается в область меньшего давления. В наших исследованиях неотектонические движения оказывают различное влияние на распределение естественного давления в пределах площади месторождения. С одной стороны, неотектонические движения способствуют большей миграции газа с периферии месторождения в область его большей концентрации, а с другой –не позволяют в зонах добычи газа созданию существенно избыточного давления, что в значительной степени, по нашему мнению, снижает риски аварий.

Такие несоответствия возможны и даже необходимы для концентрации углеводородов. Эти несоответствия проявляются в процессе развития как живой, так и неживой природы. Данные пульсации отмечались А.Ф. Емановым при выявлении закономерностей распределения землетрясений во времени в пределах отдельных территорий Алтае-Саянской складчатой зоны. Кроме того, подобные явления наблюдаются в процессе эксплуатации нефтяных месторождений – при обводнении залежи.

Такие несоответствия отмечаются и в живой природе. Приведем пример питания белых горбатых китов креветками (http://www.hawaii.edu/news/2019/10/13/whale-bubble-net-feeding-video/). На первом этапе одна особь погружается на глубину и, совершая круговое движение выпускает воздух. Креветки, не имея возможности преодолеть столб из воздушных пузырьков воздуха концентрируются в центральной части этого полого цилиндра. К поверхности его внутренний объем уменьшается, происходит концентрация креветок и другие особи стаи с удовольствием их поедают. После завершения трапезы воздушный заслон рассеивается, и биомасса креветок возвращается к привычному их состоянию, только в незначительно уменьшенной концентрации.

Приведенные примеры позволяют говорить об едином механизме развития живой и неживой природы, а для естествоиспытателей - находить эти механизмы и использовать их при решении прогнозных задач. Действительно, китов не интересуют ни изменения температуры воды с глубиной и уровня океана, а также наиболее благоприятная глубина обитания этих креветок. Главное правильно создать пузырьковую преграду.

– Какие задачи можно решать на основе данного подхода?

– Полученные результаты будут полезны для исследователей, интересующихся оценкой современного состояния земной коры. Эта оценка становится актуальной, поскольку прогноз и разработка месторождений полезных ископаемых происходит в настоящее время. Исследования, направленные на изучение современных тектонических движений, являются основополагающими при решении геоэкономических задач, а также выявления зон риска и ряда других.

Опубликовано пресс-службой ИНГГ СО РАН

Иллюстрации предоставлены П.С. Лапиным