Текучая драгоценность
Тревожный вопрос
Земная природа - хозяйка рачительная. Тысячи, миллионы лет крупинка к крупинке собирает свои богатства: россыпи драгоценных камней и металлов, залежи руды, угля, солей. Миллионами лет в глухих подземельях растут кристаллы, накапливаются пласты различных минералов, в толщах осадков скапливаются нефтяные залежи.
Нам еще не совсем ясно, как возникли нефтяные месторождения. Но нет сомнения, что они долго вызревали в недрах и сохранились только потому, что были изолированы на долгие сроки.
Современная техника ненасытно пожирает минеральные энергетические ресурсы, в первую очередь нефть, Горючего требуется все больше и больше. И вот уже возникла вполне реальная проблема: кладовые земной природы не бездонны; уничтожая горючие полезные ископаемые, мы рискуем лишиться их вовсе.
Об этом начали писать давно, по крайней мере с конца прошлого века.
Называли даже сроки, когда наступит всемирный энергетический кризис.
Подсчитывали известные запасы энергетических ресурсов, учитывали темпы роста их потребления и вычисляли, когда ресурсы будут исчерпаны. Получалось - через десятки лет. Время шло, проходили назначенные сроки, а горючих ископаемых становилось вроде бы даже больше. Почему? Потому что геологи открывали новые и новые крупные месторождения угля, нефти, газа.
Однако с середины нашего век! энергетические ресурсы стали использоваться с невиданной ранее интенсивностью. И вновь встает вопрос: надолго ли хватит? В особенности нефти, уникального природного продукта, очень сложного по структуре и происхож дению.
Глобальный оптимизм
В геологических науках оптимистичные прогнозы даются обычно с немалой осторожностью, с оговорками. И понятно: мы все еще не слишком хорошо ориентируемся в вечной тьме зекных недр. Тем удивительнее слышать положительные заключения специалистов, оценивающих перспективы открытия новых значительных по объему месторождений нефти и газа. Однако, когда в Москве на 27-м Международном геологическом конгрессе обсуждались актуальнейшие проблемы геологии, и среди них как одна из важнейших - о перспективах поисков нефти и газа, то, пожалуй, большинство крупнейших специалистов по этим вопросам высказывало вполне оптимистические взгляды. И, надо сказать, их мнение покоилось на солидном основании.
Задал тон такому, можно сказать, глобальному оптимизму видный американский ученый и предприниматель М. Хэлбути. Он постарался оценить географическое положение перспективных нефтегазоносных бассейнов мира. Представил соответствующие карты. Ориентировался прежде всего на открытия последнего десятилетия:
9 гигантских месторождений в Северном море, гигантские залежи нефти и газа на севере Аляски и у Ньюфаундленда и т. д. Согласно этим данным, перспективные площади охватывают около 77,6 миллиона квадратных километров, из них около трети приходится на окраины континентов (преимущественно шельфовые зоны морей). В арктической зоне, по мнению Хэлбути, будет совершено не менее половины будущих открытий нефтегазовых залежей.
"Я твердо убежден,- сказал Хэлбути,- что в будущем мы откроем в глобальном масштабе по крайней мере столько же нефти и значительно больше газа, чем открыто сегодня. Я полагаю также, что нас ограничивают только недостаток воображения, решительности и технология".
На геологических картах, показывающих перспективные на нефть и газ территории, оконтурены обширнейшие регионы. Но это еще сугубо предварительные и весьма неопределенные прогнозы. Требуется уточнить, на каких глубинах, в каких геологических условиях, в отложениях каких эпох можно ожидать промышленных скоплений нефти и газа. Иногда такие уточнения оборачиваются приятной неожиданностью: удается обнаружить нефтяные залежи даже в таких подземных условиях, которые прежде считались неперспективными для этого полезного ископаемого.
Так, в США есть обширная полоса вдоль Скалистых гор, которую долгое время называли "кладбищем скважин на нефть". Действительно, из 500 разведочных скважин, пробуренных здесь, ни одна не вскрыла залежи полезного ископаемого. Казалось, безнадежный район; буровые врезаются L. древние безжизненные гранитные толщи. Но вот рискнули пробиться глубже-и удача! Было обнаружено первое месторождение нефти, а затем большие залежи. Оказалось, что здесь древние толщи надвинулись на более молодые осадочные слои, в которых сформировались месторождения нефти и газа.
Если прежде, вскрывая переплавленные или сильно преобразованные в недрах магматические или метаморфические породы, геологи-нефтяники обычно прекращали поиски, то теперь ситуация меняется. В ряде случаев под покровами платформенных областей обнаружены богатейшие залежи нефти и газа. Более того, в качестве коллекторов могут быть даже вулканические и трещиноватые метаморфические породы. Это показали исследования советских геологов и венгерских. Раньше не знали о возможной нефтегазоносности глинистых толщ. Сейчас такие своеобразные карбонатно-кремнистоглинистые отложения (доманикиты), пропитанные органическим веществом, обнаружены в нашей стране. В США признаны перспективными на нефть глинистые доломиты Калифорнии. Извлечение нефти из подобных отложений требует новой технологии. В США после долгих поисков создан эффективный метод добычи с помощью закачки воды и газов, электроподогрева и гидровзрыва.
Но самые выдающиеся за последние десятилетия открытия геологов-нефтяников связаны с Западно-Сибирской низменностью. То, что там должна быть нефтегазовая провинция (площадью 2,4 миллиона квадратных километров!), было теоретически предсказано еще полвека назад И. Губкиным. Сейчас здесь эксплуатируются залежи нефти, заключенные преимущественно в мезозойских породах, возраст которых до 235 миллионов лет. Это то время, когда на Земле жили звероящеры.
Советские исследователи (Д. Дробот и другие) сумели доказать, что на Сибирской платформе перспективны на нефтегазоносность и более глубокие, более древние горизонты. Это отложения нижнего кембрия, им полмиллиарда лет, и еще значительно более старшие.
Специалисты теперь признали, что и в других регионах есть смысл проводить более глубокую нефтегазоразведку. Но за отметками, превышающими пятикилометровую глубину, все же больше шансов обнаружить не нефть, а газ.
Пока еще месторождений на суше явно больше. Однако начали набирать мощь нефтегазопромыслы шельфовых областей - морские. Северное море в этом отношении последовало за Каспийским. Теперь все настойчивее раздаются голоса, предлагающие обратить пристальное внимание не только на мелководные шельфы, но и на более глубокие акватории, на переходные зоны от континентальных окраин к океану, а также на районы островных дуг. Перспективность этих регионов связана с особенностями истории их развития и с условиями осадкообразования.
Словом, к известным прежде перспективным на нефть и газ участкам земной коры ныне добавилось немало новых, очень обширных. И получилось, что на некоторых наиболее оптимистичных картах прогноза нефтегазоносности перспективными показаны едва ли не все шельфовые зоны и большая часть территории суши.
Получается, что искать можно почти везде. Но ведь важно знать, где такие поиски дадут наилучший экономический эффект (как было, скажем, с открытием Западно-Сибирского нефтегазоносного региона), а где обнаружатся лишь редкие и небогатые скопления нефти или газа, и, как говорится, "овчинка выделки не стоит".
Освоение опыта
Приступая к освоению новых, неведомых регионов, специалисты стараются полнее и конструктивнее использовать опыт прошлого. С этой целью советские ученые обобщили имеющиеся сведения об условиях формирования крупных зон нефтегазонакопления.
Вот некоторые их выводы.
Из двух полушарий планеты заметно богаче нефтью Восточное. Здесь находится более 65 процентов нефтяных ресурсов мира, почти девять десятых месторождений-гигантов.
Нефть чаще всего встречается в интервалах глубин 750-3000 метров (86 процентов всех известных запасов нефти). По возрасту нефтеносные толщи преимущественно мезозойские (66 процентов крупных нефтяных месторождений). По составу вмещающих пород абсолютно преобладают песчаниковые коллекторы и карбонатные.
Как известно, для формирования залежей нефти и газа необходимы особые подземные ловушки, в которых накапливается и сохраняется полезное ископаемое. Виды ловушек бывают разные. Давний опыт показывает, что наиболее перспективны и надежны так называемые структурные ловушки, которые располагаются в верхних частях антиклинальных складок (то есть складок выпуклостью вверх, в виде купола). С ними связано около 86 процентов всех ресурсов нефти.