Kuznecov_V.G._Problemy_i_perspektivy_neftegazovoy__litologii

Академические чтения

Academic lectиring

ТНЕ STATE СОММIПЕЕ OF ТНЕ RUSSIAN FEDEТATION

ON HIGHER EDUCATION

ТНЕ GUBKIN'S STATE ACADEMY

OF OIL AND GAS

V.G.КUZNETSOV

PROBLEMS AND PROSPECTS

OF ТНЕ PETROLEUM SEDIMENTOLOGY

Moscow

Oil and Cas

1995

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАдЕМИЯ НЕФТИ И ГАЗА им. И. М. ГУБКИНА

В. Г. КУЗНЕЦОВ

ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИНЫ

НЕФТЕГАЗОВОЙ ЛИТОЛОГИИ

Москва

Нефть и газ

1995

УДК 552. 12 : 553. 98 к 89

Кузнецов В. Г.

К 89 Проблемы и перспективы нефтеrазовой литологии. - М:

Нефть и газ, 1995.-24 с.- (Сер. "Академические чтения". Вып. 4).

Основное внимание нефтегазовой литологии сконцентрировано на

решении четырех круnных nроблем - анализе осадочных бассейнов как

единых динамических систем в их историческом развитии; выяснении

строения осадочных комnлексов в зависимости от тектонических, nалеогеографических и климатических обстановок их формирования; nрогнозе и nоисках неантиклинальных ловушек нефти и газа и изучении nриродных резервуаров. Современный этаn развития нефтегазовой

литологии характеризуется междисциплинарным и системным подходом

к решению nроблем. Обшеnризнано, что она будет играть возрастающую роль nри поисках и разработке месторождений нефти и газа. При этом

основное развитие nолучат круnномасштабные исследования осадочных толщ и седиментационных бассейнов, а также экологическое направление.

Для широкого круга геологов, литологов, нефтяников, а также

асnирантов и студентов старших курсов нефтегазовых вузов.

Редакцио101ая коллегия серии

А. И. Владимиров

И. Н. Стрижов И. Г. Фукс

Г. М. Сорокин

Редактор серии С. Н. Бобров

© Государственная академия нефти и газа им. И. М. Губкина, 1995

Выступление в "Академических чтениях" - большая честь

для каждого ученого. И предоставленную мне возможность я

прежде всего считаю данью уважения научной общественности

и руководства Академии кафедре литологии и системных ис­

следований литосферы, которую я представляю - первой ка­

федре подобного профиля не только в России, бывшем Совет­

ском Союзе, но, как выясняется, и в мире.

Прежде чем анализировать современное состояние, пробле­

мы и перспектипы науки, в становлении и развитии которой

выдаюшуюся роль сыграли сотрудники кафедры, необходимо

сказать о сути самой науки, подойти к современным проблемам

в историческом аспекте, в их развитии, т.е. хотя бы кратко кос­

нуться истории науки. В этом плане совершенно необходимо

проанализировать не только отечественные, но и мировые тен­

денции, может быть, в какой-то мере дать сравнительный ана­

лиз тенденций. Эrо тем более актуально, что многие аспекты

науки разрабатываются за рубежом очень активно и находят

широкое практическое применение.

В отечественной науке литологию определяют как науку об

осадочных горных породах и осадочных комплексах и связан­

ных с ними полезных ископаемых, их составе, строении, про­

исхождении, закономерностях пространствеиного и геохроно­

логического размешения.

За рубежом до сих пор не бьuю научного направления, пол­

ностью идентичного нашей литологии. Под этим термином там

понимают только описание осадочных пород, что составляет

лишь часть литологии в отечественном понимании. Седимен­

тология, которую чаше всею считают синонимом нашей лито­

логии, также неполностью соответствует этому понятию, так

как она рассматривает "вопросы происхождения, переноса, от­

ложения и захоронения природных частиц осадочного материа­

ла" [Лидер, 1986, с. 8] и не рассматривает проблемы строения

осадочных толш, что на Западе входит в задачи стратиграфии, а

5

люции осадочного процесса и др. В последние годы, однако, развивается интегрирующее наnравление, близкое по сути на­

шей науке, nолучившее название осадочной геологии (Sedimen-

tary geology).

Нефтегазовая литология является одной из важнейших час­

тей и ветвей литологии вообще; определение этой науки, види­

мо, лучше дать после рассмотрения ее задач и проблем.

Первые научные оnисания осадочных горных nород - объек­

та изучения литологии - nоявились в конце nрошлого века; то­

гда же были выявлены некоторые важные процессы и условия

осадкообразования. Но оформление науки об осадочных nоро­ дах произошло после первой мировой войны - "войны мото­ ров", когда стало ясно, что будущее развитие техники, в том числе, к сожалению, и военной, да и экономики в целом, будет оnределяться наличием нефти - важнейшего полезного иско­ nаемого осадочных толщ. Значение развития нефтяной промыш­

ленности дЛЯ становления науки об осадочных породах призна­

ется всеми специалистами как в нашей стране, так и за рубежом [Швецов, 1934, ~958; Пустовалов, 1940; Селли, 1981 и др.).

Уже в nервой nоловине двадцатых годов nрактически одно­ временно в ряде вузов разных стран nоявились учебные курсы, посвященные изучению осадочных пород и условий их образо­

вания: А. Грэбо в США, М. С. Швецов в МГУ, А. Н. Завариц­

кий в Ленинградском и Б. П. Кротов в Казанском университе­

тах, Д. В. Наливкин в Ленинградском: горном институте и т.д. (Заварицкий, 1926, 1932; Наливкин, 1933;. Швецов, 1934]. Тогда

же появились монографии, сnравочные и учебные пособия, спе­ циальные литологические исследования [Мильнер, 1933; Твен­

хофел, 1936; 13атурин, 1932, 1937; Аншелес 1928; Авдусин идр.

1930; Архангельский, 1927; Маслов, 1937 и др.]. Принципиально отметить, что ряд важнейших исследований

был непосредственно связан с геологией нефти и посвящен ус­ ловиям образования нефтематеринских [Архангельский, 1927] и

продуктивных отложений [Батурин, 1937 и др.]. Многие из них

стали классическими и не потеряли своего методического и на­

учного значения до настоящего времени. Достаточно сказать,

что исследования В. П. Батурина были удостоены высшей на-

6

грады Международного геологического конгрессапремии Спен­

диарова, вручаемой лучшему геологу страны, где проводится

конгресс.

Без преувеличения можно сказать, что эпохальным для лито­

логии вообще и нефтегазовой, в частности, стало издание двух­

томной "Петрографии осадочных пород" профессора Москов­ ского нефтяного института, фактического создателя нашей ка­

федры Л. В. Пустовалова. Это была первая в мировой литерату­ ре работа, в которой было показано, что осадочные породы яв­

ляются закономерными минеральными ассоциациями, намече­

ны общие закономерности их происхождения, распространения

в пространстве и времени, сформулированы основные законы

об осадочной дифференциации, физико-химической наследст­

венности, эволюции и периодичности осадочного процесса и

т.д. Уже на первой странице Л. В. Пустовалов впервые в мире

определяет науку ее современным термином - литология, но

отмечает, что "официальное название науки", под которым она, в частности, " ...фигурирует в учебных планах высших учебных заведений", - петрография осадочных пород и лишь" ... это об­

стоятельство заставляет продолжать пользоваться несколько уста­

ревШим термином" [Пустовалов, 1940, т. 1, с. 7).

Принципиально важно, что эта совершенно исключительная по значимости работа бьша создана на базе нефтяной промыш­ ленности и бьша издана как учебное пособие для нефтяных ву­

зов, хотя, как видно из предыдушего, далеко вышла как за рам­

ки нефтяного дела, так и учебника.

Надо напомнить, что книга издана, когда бушевала вторая мировая война, а через год началась и Великая Отечественная, а вслед за ней - и "холодная война". Поэтому идеи и разработки

Л. В. Пустовалова практически не стали известны мировой нау­

ке, и только теперь, но часто лишь в историческом аспекте ми­

ровая наука об осадочных породах начинает осознавать, что ос­

новы многих "современных" идей были заложены в "учебном

пособии" Л. В. Пустовалова.

в первой половине нашего столетия выяснилось, что кроме

нефти и газа с осадочными отложениями связаны многие другие

важнейшие полезные ископаемые. Так, на середину шестидеся-

7

тых годов в осадочных отложениях было сосредоточено 100%

мировых запасов горючих ископаемых (нефть, газ, уголь, горю­

чие сланцы, торф), 100% алюминиевых, марганцевых, циркона-

. гафниевых руд и калийных солей, 80-90% железных, магниевых,

титановых, кобальтовых, урановых руд и ряда редкоземельных

элементов, фосфоритов и серы, от 50 до 80% медных, никеле­

вых, оловянных, тантало-ниобиевых руд, львиная доля сырья для строительной, химической и других отраслей промышлен­

ности. В целом полезные ископаемые осадочного происхожде­

ния по своей общей стоимости составляют не менее 75-80% об­

щей стоимости всех полезных ископаемых, добываемых челове­

чеством [Пустовалов, 1964]. Это, естественно, вызвало расшире­

ние факталогической базы, задач и приложений литологии, по­

требовало разработки более общих, а не только прикладных про­

блем, создания общей теории литогенеза [Страхов, 1960-1962].

Следующим мощным импульсом в развитии литологии стали развернувшиеся с шестидесятых годов широким фронтом ис­ следования Мирового океана, его осадка~. закономерностей осад­

конакопления в зависимости от типов водоемов, их тектониче­

ской породы, климата и т.д. По сути дела, эти исследования послужили основой термина "седиментология" и самого седи­

менталогического направления в литологии.

Современный этап характеризуется комплексностью, муль­ тидисциплинарным по западной терминологии подходом, вы­

ходом на уровень изучения крупных и комплексных систем. В ча­

стности, это находит свое выражение в изменении названия

(выше упомниалея термин "осадочная геология"), в разработке

ряда крупных и комплексных программ, как, например, про­

граммы "Глобальная осадочная геология" с рядом подпрограмм.

Вместе с развитием общей литологии, расширением и одно­ временно изменением ее задач развивалась и нефтегазовая ли­

тология как важнейшая ветвь литологии и, как было показано выше, ее начало и основание. Но, прежде чем говорить о ее

проблемах - несколько слов о значении и распространении идей и методов литологии в нефтегазовой промышленности мира. Тут я хотел бы ограничиться только несколькими примерами из области научно-организационной, научно-издательской и об-

8

ласти обучения, т.е. подготовки и переподготовки специали­

стов.

Во-первых, с точки зрения организации науки. В "нефтяной

столице" Канады - городе Калгари активно функционирует на­

учно-исследовательский институт седиментологии и нефтяной

геологии (обратите внимание- в нефтяном институте седимен­ тологня постамена на первое место). Второй пример. Редакция

ведущего и самого престижного международного журнала в об­

ласти геологии нефти и газа - Бюллетеня Американской ассо­ циации геологов-нефтяников (несмотря на название "американ­

ская", журнал, как и сама ассоциация, стали авторитетнейшими

международными организациями) опубликовала отчет о содер­ жании журнала за 1993 г. Всего было опубликовано 130 статей,

сгруппированных в 18 тем. Из них чисто литологические темы

(седиментология, характеристика резервуара, диагенез) состав­

ляют 25,3%, а если, как это принято у нас и показано выше,

сюда отнести и строение осадочных толщ (лито-секвенто-сейс­

мостратиграфию), то общее число публикаций на литологиче­

ские темы состамяет 39,9%. Близко соприкасается с литологи­

ческой тематикой проблема материнских пород и их геохимии

(12,3%). При этом по столь любимому в нефтяной геологии СНГ

разделу тектоники и структурной геологии опубликовано лишь

12,3% статей [Bidd1e, 1994]. Наконец, третий лаказательный при­

мер. Одно из ведущих мировых издательств научной литературы Шпрингер издало в 1989 г. учебник профессора университета г. Осло К. Бьерликка "Седиментология и нефтяная геология"

[Bjor1ykke, 1989].

Как отмечалось выше, потребности нефтяной геологии в зна­ чительной степени определили и особенности развития литало­ гни вообще, однако наряду с общими проблемами появились и

интенсивно развились специфические именно для нефтегазо­ вой геологии вопросы [Кузнецов, 1986]. Среди последних с са­

мого начала выделились три главные группы задач.

1. Разностороннее петрографическое изучение и детальная характеристика пород-коллекторов нефти и газа, а позднее и

покрт>Iшек, или в более общей формефлюидаупоров (П. П.

Авдусин, Г. И. Теодорович и др.), их состава и строения, струк­

туры и характера порового· пространства.

9 .

2. Кqрреляция разрезов, особенно разрезов скважин на осно~

ве петрографических данных в форме главным образом микро­ петрографической корреляции (Г. Мильнер, В. Н. Батурин, С. Г. Саркисян и др.).

3. Выяснение условий образования продуктивных отложений,

фациально-палеоrеографические реконструкции с целью выяс­ нения условий образования нефтегазоматеринских и продуктив­

ных толщ (А.'Д. Архангельский, В. П. Батурин).

Последующее расширение работ по нефтегазовой литологии,

естественно, видоизменило этот набор, ряд проблем отпал, дру­

гие получили новое качественное звучание. Так, в связи с разви­

тием микропалеонтологии· и массовым внедрением разнообраз­

ных видов геофизических исследований скважин (каротажа), набор модификаций которых постоянно растет, практически

изжила себя микропетрографическая корреляция. Появились,

однако, и другие направления.

Важной качественной особенностью современной нефтега­

зовой литологии явЛяется, по-видимому, все более расширяю­

щееся использование принцилов системности, системный под­

ход не только к решению конкретных практических задач, но и

при формулировке целей, задач и путей, а также самой методо­

логии исследования [Карогодин, 1981; Дмитриевский, 1982]. Эти

принципы не были в литологии абсолютно новыми, они так или

иначе, сознательно или подсознательно использовались и ра­

нее, но четкое и ясное их применение помогает более четкой и конкретной постановке задачи, выработке путей и методов ее

решения, в определенной степени видоизменяет методологию исследования - "... как ...учения о структуре, логической орга­

низации, методах и средствах деятельности" (БСЭ, т. 16, с. 164).

Использование системности позволило более четко осознать, во­ первых, иерархичность объектов исследования, наличие разных

уровней организации вещества и объектов, с которыми имеет

дело нефтегазовая литология, и, во-вторых, рассматривать эти

объекты как элементы природных систем, то есть устанавливать влияние самых раЗI;юобразных процессов и явлений, изучаемых·

различными, часто на первый взгляд далекими от литологии

10