Геология нефти (Калицкий)

Геология нефти : Лекции, читанные в Петроградском горном институте
автор Казимир Петрович Калицкий

Источник: Калицкий К. П. Геология нефти: Лекции, читанные в Петроградском горном институте. Петроград: ВСНХ, 1921. 224 с. (Серия редакции журнала «Нефтяное и сланцевое хозяйство»)

Эта страница в настоящее время постепенно дописывается Во избежание конфликтов правок, согласуйте свои внесения с активным редактором. Это замечание не должно висеть дольше трёх дней. Дата начала работы не указана

Введение

«О нефти сказано многими многое, каждым что нибудь и никем достаточно». Так гласит в переводе на русский язык — латинское изречение конца XV века, которое В. Д. Соколов поставил эпиграфом своей статьи о космическом происхождении нефти и других битумов. Приведенное изречение характеризует как нельзя лучше и современное состояние наших познаний о нефти вообще и по геологии нефти в частности, не смотря на то, что мы живем в начале XX века. Написано о нефти невероятно много. Список литературы по нефти, опубликованный в 1913 году Редвудом в третьем томе его известного руководства, содержит 8804 названия. С тех пор прошло уже 8 лет и вполне возможно, что в настоящее время число статей и работ по нефти уже дошло до 10000. Этот громадный фактический материал, рассеянный по различным журналам и изданиям, подвергался уже не раз обработке и сводке в виде руководств и учебников, большинство которых издано на иностранных языках, и потому, к сожалению, не всем доступен. Помимо этого обстоятельства большинство существующих руководств излагает геологическую сторону нефтяного вопроса сравнительно слабо, а подчас даже и неверно. В учебниках приводятся иногда крайне фантастические и с геологической точки зрения неприемлемые воззрения на природу нефтяных месторождений. Предлагаемый курс по общей геологии нефти^[1] стремится восполнить существующий недостаток геологических сведений и внести поправки в неправильные воззрения на геологию нефти.

В нем будет дана сводка тех обобщений, которые можно сделать на основании громадного фактического материала, накопившегося с течением времени, и притом на основании почти исключительно русского материала, по мотивам различного характера. Отчасти потому, что иностранный материал уже не раз подвергался обработке в виде соответствующих руководств, отчасти потому, что русский материал, в особенности накопленный геологами Геологического Комитета в течение 20 лет, протекших от начала нынешнего столетия, еще не подвергался подобной сводке, а между тем этот материал представляет очень большой научный интерес.

Попутно с изложением уже достигнутого, будет обращено, внимание на то, чтобы выдвинуть в надлежащем освещении те вопросы и проблемы, которые являются еще спорными и нерешенными, чтобы обратить внимание на необходимость разрешения этих еще темных сторон геологии нефти.

Чтобы с успехом заниматься геологией нефти, надо прежде всего быть геологом, то-есть нужно обладать соответственными познаниями из общей геологии и навыком к полевым наблюдениям. Поэтому к изучению нефтяной геологии следует приступить, прослушав курс геологии и усвоив путем экскурсии и практических занятий технику геологических наблюдений. Необходимо также обладать соответствующими познаниями из области гидрологии, потому что знакомство с этой наукой облегчает разобраться в тех подчас невероятных нелепостях, которые приходится встречать в литературе, — например, в вопросе о подземных передвижениях (миграциях) нефти, или в вопросе о подземных перегонках органического материала и т. п. В виде конкретного примера подобных рассуждений можно указать на статью М. А. Ракузина: «О центрофугировании нефтей», где приводится взгляд, что вода, нефть и ртуть, в качестве жидких ископаемых, движутся в земной коре под влиянием центробежной силы в западном направлении, и что неудача некоторых бурений объясняется тем обстоятельством, что пока скважина проводилась, нефть успела уйти из-под скважины в западном направлении, так что скважина, доведенная, наконец, до надлежащей глубины, уже не могла встретить нефти.

Указание на желательность, а, может быть, лаже необходимость для нефтяного геолога быть знакомым с гидрологией происходит от того, что нефть, подобно воде, является жид­ким, а следовательно, и подвижным ископаемым. Но этой аналогией не следует увлекаться, ибо между водою и нефтью, даже оставляя в стороне химическое различие между ними и рассматривая их только как жидкости, находящиеся в земной коре, существует громадная разница. Главное различие их заключается в том, что в большинстве случаев нефть представляет собою газированную жидкость, а потому как бы не подчиняется законам гидростатики, выведенным для жидкостей не газированных, о чем будет изложено в своем месте.

Можно получить еще лучшее представление о том, что должна дать общая геология нефти, если обратить внимание на те задачи, с которыми приходится сталкиваться геологу и разведчику по нефти. Задачи эти весьма разнообразны.

Открытие, вернее, освещение вновь обнаруженных нефтеносных площадей является одной из таких задач. Эта задача была весьма ответственной при прежнем, капиталистическом строе, она остается не менее ответственной и при новом строе. Ошибки в геологической экспертизе могут привести к громадным непроизводительным затратам средств и труда. Геологу и разведчику придется дать, хотя бы приблизительное, представление о нефтяном богатстве, заключающемся в недрах данного месторождения. Ему придется тщательно обдумать выбор места для заложения разведочных скважин, дать надлежащее освещение тем материалам, которые будут добыты при разведке и т. д. Такая крупная задача выпадает на долю сравнительно немногих геологов, гораздо чаще геологу приходится давать сравнительную оценку различных участков данного месторождения.

Не менее важные и ответственные задачи, требующие разрешения со стороны геолога, возникают по отношению к месторождениям, уже находящимся в эксплоатации. В этом случае геологу приходится решать вопрос о дальнейшем углублении скважины пли о приостановке бурения, о выборе места для закрытия воды в скважине, о назначении горизонтов, на которых должна быть произведена пробивка труб и т. д.

Геологу приходится, наконец, участвовать в разрешении вопросов первостепенной, даже государственной, важности, как например, вопроса о рациональной разработке месторождений и охране недр от хищнических приемов разработки. В прежнее время, когда месторождения разрабатывались многочисленными фирмами и предпринимателями, вопросы об охране месторождения не могли стать на твердую почву. Меры, намечавшиеся к урегулированию этого вопроса, встречали скрытое или явное, вольное или невольное противодействие со стороны некоторых фирм и предпринимателей. С точки зрения охраны месторождения приходитесь бороться, главным образом, против двух зол. Одно заключалось в намеренном, но часто и вынужденном экономическими условиями пропуске некоторыми фирмами вышележащих нефтяных горизонтов, которые могли бы дать прекрасную добычу, но игнорировались в погоне за фонтанной нефтью из нижележащих горизонтов. Другое зло находилось в непосредственной связи с только что указанным и состояло в том, что пропускаемые нефтяные пласты проходились без закрытия воды, что приводило к обводнению этих пластов и к порче месторождения. При нынешнем строе, когда государство является единоличным хозяином недр, имеется, по крайней мере, теоретическая возможность устранить элемент хищничества и поставить эксплоатацию нефтяных месторождений и их охрану на рациональную почву.

Перечисленные задачи требуют от лица, берущегося за их разрешение, не только большой осмотрительности, но и соответствующей научной подготовки. Цель предлагаемого курса и заключается в том, чтобы будущего геолога или разведчика подготовить к решению указанных выше задач. Лучшим средством для этого является основательное знакомство с методикой изучения нефтяных месторождений. Это необходимо, чтобы составить себе объективное представление о природе нефтяных месторождений, не затуманенное никакими гипотетическими представлениями о происхождении нефти и об образовании нефтяных залежей. Это весьма важное обстоятельство, потому что немного найдется научных областей, изобилующих до такой степени гипотезами, взаимно друг друга отрицающими, как в учении о нефтяных месторождениях. К этим гипотезам нельзя относиться как к чему-то безобидному и безвредному, так как на практике приходится часто встречаться с приложениями выводов сделанных на основании совершенно несостоятельных гипотетических предпосылок. Сюда относится, например, совершенно бессмысленное углубление скважин ниже почвы месторождения. Такое углубление обычно мотивируется тем, что нефть поднимается будто бы из неведомых, иначе говоря, громадных глубин, и что скважиной надо идти на встречу этим притокам нефти. От подобных ошибочных принципов следует предостеречь будущего разведчика. Отсюда возникает необходимость ознакомиться, хотя бы в общих чертах, с господствующими воззрениями на происхождение нефти и на образование нефтяных залежей, и научиться уменью разбираться в слабых сторонах и ошибках различных гипотез.

Приступая к изложению геологии нефти, будет, может быть, не лишним вспомнить ряд элементарных сведений по нефти, которые надлежало бы знать каждому обывателю.

В различных точках земной поверхности и притом в самых разнообразных физико-географических условиях, то на суше, то из-под воды, то в болотистых лесах, то в безводной пустыне, то на водоразделе, то в глубине ущелий наблюдается выделение темной, отливающей зеленым цветом, маслянистой жидкости, известной под названием нефти или горного масла. Нефть легче воды и выносится на дневную поверхность чаще всего вместе с минерализованной водой разнообразного химического состава и сопровождается обычно выделением горючих газов. На воздухе нефть сравнительно быстро густеет и, если она находится вместе с водою, то плавает на поверхности последней в виде густой черной пленки или же, пропитав около места, где она высачивается, окружающие рыхлые породы, затвердевает в них с течением времени в твердое вещество (нефтяной битум) и, сцементовав таким образом рыхлую породу, образует так называемый кир.

Места высачивания нефти на дневную поверхность или так называемые «выходы нефти», конечно, всегда хорошо известны местным жителям. Нефть собирается ими и употребляется для различных целей. Она сжигается в примитивных открытых лампах в целях освещения. Ею пользуются в качестве колесной мази. Ее же применяют при лечении болезней, преимущественно накожных, скота. Пользовались нефтью и для лечения людей. Глина, пропитанная нефтью, употребляется, если она пластична, для конопачения бочек и вместо оконной замазки (напр., в Нижней Кармалке, Самарской губернии). Кир и асфальт идут на заливку полов и на по­ крытие крыш.

Для увеличения добычи нефти расчищают естественные выходы нефти или выкапывают на их месте более или менее глубокие колодцы, на дне которых скопляется выделяющаяся нефть и откуда она вычерпывается по мере надобности. Такая добыча носит кустарный характер и не этими приемами добычи было создано то громадное экономическое значение, которое нефть имеет в современных условиях. Способ добычи нефти колодцами, не смотря на всю свою примитивность, является при существующей экономической конъюнктуре высоких цен на нефть все таки выгодным. На Апшеронском полуострове, в месторождениях Бинагадинском, Аташкинском и других, можно и сейчас наблюдать весьма энергичную добычу нефти колодцами на головных частях нефтяных пластов. На указанных промыслах в ближайшем соседстве со скважинами, оборудованными по последнему слову буровой техники, расположены колодцы очень примитивного устройства.

Широкое промышленное применение нефть получила лишь после того, как в 1859 г. была добыта нефть из скважины, проведенной Дрэком в Пенсильвании на реке Ойль Крик, где впоследствии возник город Титусвилль. Этой скважиной была сразу доказана возможность получения нефти в больших количествах и был указан наиболее подходящий технический способ извлечения ее из недр земли. Сразу же было найдено и применение для нефти в качестве материала для получения осветительных масел — керосина. В этом отношении, то есть в смысле использования нефти для получения из нее осветительных масел (керосина), почва была подготовлена как нельзя лучше. Уже за много лет до проведения Дрэком своей знаменитой скважины существовала в Шотландии обширная промышленность по получению осветительных масел из горючих сланцев. Горючие сланцы подвергались сухой перегонке, причем получалось сырое сланцевое масло, по своим свойствам довольно близкое к нефти. Путем дробной перегонки получали из этого сланцевого масла целый ряд разнообразных масел: моторных, осветительных и смазочных. Природная нефть представляет громадное преимущество перед сланцевым маслом в том отношении, что при нефти весь процесс перегонки горючих сланцев для получения сланцевого масла делается излишним. Добыча горючих сланцев и сухая перегонка их заменяются гораздо более простой операцией, состоящей в проведении скважины. С этой точки зрения нефть и была сразу оценена как превосходный материал для замены сланцевого масла при получении осветительных масел. Даже самое название керосин уже было в ходу до поведения первой нефтяной скважины.

Применение нефти в качестве материала для получения смазочных масел было также предрешено событиями, так как в технике уже существовал огромный спрос на смазочные ма­териалы для самых разнообразных машин. Но долгое время не находили себе широкого применения легкие погоны из нефти — бензины. Изобретение и применение двигателей внутреннего сгорания, повлекшее за собою в дальнейшем необычайное развитие автомобильного дела, моторных лодок и судов (теплоходов) и, наконец, уже в новейшее время, развитие авиационного дела, все это создало колоссальный спрос на легкие нефтяные погоны, а, следовательно, и на самую нефть. Но этот спрос и эта область применения нефтяных продуктов возникли уже после того, как нефтяная добывающая промышленность достигла громадного развития.

При дробной перегонке нефти получается кроме бензина, керосина и смазочных масел еще остаток от перегонки, так называемый мазут, находящий себе применение в виде топлива. При помощи особых приборов, форсунок, распыляющих мазут, он сжигается под паровыми котлами на паровозах, пароходах и заводах. Каждый, кто совершал поездку по Волге, конечно помнит, как пароход приставал к мазутной барже и как из железного мерного) резервуара, установленного на барже, спускалась самотеком по открытому желобу в трюм парохода черная жидкость с отчетливым зеленым отливом — мазут. В первые годы нефтяной промышленности сжигалась в топках сырая нефть. С технической точки зрения это был варварский, хищнический способ, при котором сжигались все те ценные продукты, извлечение которых из нефти составляет цель современной, обрабатывающей нефть промышленности.

Какую крупную роль играет нефть в виде получаемых из нее продуктов в хозяйственной жизни страны, в этом каждый из нас мог убедиться на собственном опыте во время не­ бывалой в истории экономической разрухи, которую нам пришлось пережить с 1918 по 1920 год, а в особенности зимою 1919—1920 года. Широкие круги населения почувствовали острее всего исчезновение с рынка керосина. Чтобы не сидеть в темноте, пришлось восстановить старинные способы освещения, о которых мы знали только по наслышке да по литературным произведениям прежней эпохи. Воскрес старинный светец, вертикальная стойка, в которую ущемляется в слегка наклонном положении лучина; горение последней освещает мрак. Сгоревшие части лучины падают в подставленный таз с водою. В деревнях выдалбливали репу или большую картофелину и заполняли ее маслом или салом, помещали в него светильню из ваты пли пакли и освещались таким образом. Это быто возвращение к самым древним типам ламп. Жгли для освещения сало и коровье масло, не смотря на высокие цены этих продуктов на рынке. Наконец, появились на базарах сальные свечи с шерстяною светильней. В начале эти свечи были весьма несовершенны, напр., трещали и тухли от того, что сало содержало примесь воды, но сравнительно скоро наладилось и производство этих свечей. Это вынужденное возвращение к способам освещения отдаленных эпох было вызвано отсутствием керосина и нефти из-за истощения последних запасов этих продуктов в стране и полной невозможности подвоза новых количеств нефти из-за гражданской войны.

Такой же кризис разразился и в области применения остальных продуктов, получаемых из нефти. Число автомобилей сократилось в столицах до того, что появление пыхтящей машины обращало на себя внимание не меньшее, чем в те времена, когда автомобиль был для всех еще большой новинкой. Но и эти редкие автомобили оставляли позади себя явственный запах метилового спирта (денатурата) или керосина, осязательное доказательство отсутствия бензина. Исчезли моторные лодки, а летающие аэропланы снова стали редчайшим явлением, даже на фронтах. Если бы кто нибудь спросил, отчего произошли эти перемены, ему бы ответили, что нет бензина, а бензина нет, потому что нет нефти.

На тех немногочисленных заводах, которые продолжали работать на нужды фронта, машины в отношении смазочных веществ были переведены на «голодный паек». Машинам отпу­скалось только строго определенное количество смазочных масел из-за недостатка этих веществ и основного продукта, из которого они получаются, то есть нефти. А затем пришлось приостановить из-за недостатка жидкого топлива и все двигатели внутреннего сгорания (дизеля). Иногда в газетах приходилось читать о поездах, остановившихся из-за отсутствия смазки для осей. Как велики были затруднения, вызванные отсутствием нефтяных продуктов, хорошо видно из доклада Рыкова на вечернем заседании 23 декабря 1920 г. VIII Всероссийского Съезда Советов. Коснувшись оказанной нам Азербейджанской республикой помощи по вывозу 160 миллионов пудов жидкого топлива, Рыков сказал: «Эта была первая по­лучка жидкого топлива за последние два с лишним года. Эта получка произошла как раз в тот момент, когда мы сожгли значительный запас смазочных сал, которые имели па территории Республики».

Громадное значение для жизни современного мира нефти и продуктов, из нее извлекаемых, было также отчетливо продемонстрировано перед человечеством во время последней Европейской войны. Для изготовления взрывчатых веществ понадобился в огромных количествах толуол, и техника быстро приспособилась к приготовлению его из нефти. Но гораздо важнее та роль, которую нефть сыграла в поражении Германии. Мы не имеем еще пока исчерпывающего анализа тех факторов, которые привели к разгрому этой технически могучей страны. Но среди этих факторов, кажется, еще ни разу не была указана нефть. А между тем борьбу Германии с остальным культурным миром в конечный период войны можно охарактеризовать как борьбу между каменным углем и нефтью. Со вступлением в войну Румынии все нефтяные ресурсы мира оказались в распоряжении Антанты. Нефтяная же промышленность Галиции, находившаяся в распоряжении Германии, была временно уничтожена русскими. Германия, успевшая в начале войны захватить угольные районы Бельгии и северо-восточной Франции и Домбровский бассейн в Польше, была зато совершенно лишена нефти. В последние месяцы войны, когда началось общее наступление союзников, германский фронт дрогнул и стал постепенно отступать, главным образом перед тапнками и эскадрильями аэропланов, источником движущей силы которых были нефтяные продукты. Победу союзников над Германией можно, таким образом, рассматривать, выражаясь фигурально, как победу нефти в качестве источника энергии над каменным углем.

Экономическое значение нефти и продуктов, из нее извлекаемых, улавливается, как мы только что видели, уже путем непосредственного, можно сказать, обывательского наблюдения. Для этого даже не нужно обращаться к статистическим сведениям. Но обращение к цифрам статистики дало бы нам гораздо более отчетливое представление о громадном экономическом значении нефти и нефтяных продуктов и о беспрерывном росте этого значения. В указанном выше докладе Рыкова на вечернем заседании 25 декабря 1920 Восьмого Съезда Советов, он привел мнение некоего Вандерлина, что мировое господство будет принадлежать той стране, которая завладеет жидким топливом. Это, пожалуй, и окажется верным.

Признаки нефтяных месторождений

Указанием на то, что в данной местности в недрах земли находится нефть, является самопроизвольное высачивание ее на дневной поверхности. Точки, в которых наблюдается подобное явление, называются выходами нефти или нефтяными источниками. Такие места обычно хорошо известны местному населению, которое собирает выделяющуюся нефть для различных целей, например, употребляет ее вместо колесной мази, применяет ее как наружное средство при лечении некоторых болезней или, пользуется ею для освещения и т. п. Благодаря указанному обстоятельству почти не приходится наблюдать, выходов нефти в нетронутом виде, чаще всего они несколько расчищены и представляют собою тогда неглубокие ямы неправильных очертаний, наполненные водою, на поверхности которой плавают глазки или пленки нефти. Тонкие пленки нефти переливают радужными цветами, более толстые имеют бурый пли черный цвет с зеленым отливом. Иногда поверхность воды в яме затянута сплошным слоем нефти. Это может создать, впечатление, будто вся яма заполнена нефтью, и что следовательно, выделение нефти в данном случае довольно обильное. Но достаточно провести быстро палкой по жидкости, чтобы, хотя бы на мгновение, обнажить под нефтью поверхность воды. Вода, выделяющаяся вместе с нефтью, бывает или серная или соленая, или то и другое вместе. Серная вода узнается по запаху, напоминающему запах тухлых яиц, по тому, что она опалесцирует или напоминает видом мыльную воду, и еще по белым порошкообразным выделениям аморфной серы. Внешним признаком соленой воды являются белые налеты и выцветы соли, окаймляющие поверхность воды в яме и, конечно, самый вкус воды. Почти на каждом выходе нефти приходится наблюдать выделение пузырьков газа, который при испытании оказывается горючим. Следует отметить, в виде общего правила, что выходы нефти или нефтяные источники выделяют лишь ничтожные количества нефти и по­ этому не могут быть сравниваемы в этом отношении с источниками воды. Так как название «нефтяной источник» может вызвать наверное представление о непрерывном истечении нефти, то лучше избегать этого термина и говорить лишь о выходах нефти.

Появившись на дневной поверхности, нефть подвергается быстрому изменению, теряет путем испарения наиболее легкие составные части (выветривается) и частично окисляется. Насколько быстро совершается этот процесс, можно судить по цифрам, приводимым Харичковым (1902). Нефть удельного веса 0,8769 и с температурою вспышки в 32° Ц после четырех дней хранения в открытом амбаре приобрела удельный вес 0,8869 и температуру вспышки 49° Ц, а после восьмидневного хранения имела удельный вес 0,9013 и температуру вспышки 83° Ц. Поэтому но анализу нефти, собранной на выходах, нельзя судить о качествах нефти, находящейся на глубине; можно только сказать, что она на глубине будет более богата легкими составными частями.

Иногда уже по внешнему виду выхода нефти можно сделать некоторое заключение н о качествах самой нефти. Если, например, в холодное время года, или после холодной ночи весною или осенью, поверхность нефти стала матовой и нефть приняла консистенцию, напоминающую вазелин, т. е. стала настолько густой, что начерченное или написанное на ее поверхности сохраняется, и если с повышением температуры воздуха или нагревом в солнечных лучах нефть снова становится жидкою, а поверхность ее вновь принимает блестящий вид, это служит указанием на то, что мы имеем дело с нефтью, богатой парафином. Более обыкновенная, асфальтовая нефть не густеет столь заметным образом на холоду.

Высачивание нефти на дневную поверхность может продолжаться в течение громадного промежутка времени. Нефтяные источники Апшеронского полуострова, например, известны в литературе уже более 600 лет. Марко Поло, описывая в гдаве XXII своего «Путешествия» Великую Армению, указывает, что к северу от нее живут грузины, я сообщает^[2]: «На грузинской границе есть источник масла, и много его; до сотни судов^[3] можно зараз нагрузить тем маслом. Есть его нельзя, а можно жечь и мазать им верблюдов, у которых чесотка и короста. Издалека приходят за тем маслом, и во всей стране его только и жгут». Эти сведения относятся к XIII веку.

Жидкая нефть, появившаяся на дневной поверхности, может подвергнуться дальнейшему перемещению. Если выход нефти расположен в вершине балки, то дождевые воды сносят капли и пленки нефти вниз по балке. В подходящем спокойном месте эти капли и пленки собираются в более значительные массы. С исчезновением дождевых вод подобные скопления нефти оседают, пропитывают почву и могут быть приняты за выходы нефти. Это обстоятельство следует иметь в виду при поисках выходов нефти. Заметив в балке нефтяные пятна и натеки, поднимаются по балке до того места, в котором происходит высачивапие нефти. В сомнительных случаях прибегают к незначительной расчистке. Если при этом будут обнаружены в подстилающих породах трещины, по которым просачивается нефть, мы имеем перед собою выход нефти. Если же подстилающие породы окажутся совершенно чистыми и не содержащими в трещинах нефть, данное нефтяное пятно будет представлять собою случайно занесенную нефть, а место выхода нефти придется искать выше.

Выходы нефти, только что описанные, представляют собою наиболее обыкновенный и распространенный тип. Иногда же выходы нефти принимают очень своеобразную форму, как например, на Нефтяной Горе в Красноводском уезде, Закаспийской области. На водоразделе названной горы встречаются невысокие, конической формы, бугры, оканчивающиеся наверху небольшим круглым бассейном, наполненным соленою водою. В центре бассейна выделяются от времени до времени пузыри горючего газа, выносящие немного нефти и комочки горного воска, пластичного темножелтого или коричневого горючего ископаемого. Описанные конусы возникли на выходах нефти, очень богатой газами. Тело таких конусов состоит, главнейшим образом, из загустевшей нефти, смешанной с песком и пылью, нанесенными ветром.

В других случаях приходится наблюдать выделение нефти со дна реки или озера. Например, в Печорском уезде Архангельской губернии на реке Ухте, в версте с лишним ниже впадения в нее слева реки Герд-иол, можно наблюдать, как со дна реки через короткие промежутки времени поднимаются небольшие газовые пузыри. Достигнув поверхности воды, пузырь лопается и от него расплывается тонкая, переливающая радужными цветами (иризирующая) пленка. В безветренную погоду удается при этом уловить слабый запах нефти. Иногда удается наблюдать подъем небольших темпокоричневых капель нефти, растекающихся извилистыми лентами на поверхности реки.

Подводные выходы нефти имеются вдоль восточного берега Байкала от Баргузинского залива на севере до реки Селенги на юге. Эти выходы всего удобнее наблюдать весною (конец апреля и начало мая), когда озеро еще покрыто льдом, но снег, покрывающий лед, уже успел стаять. Нефть наблюдается в виде комьев, вмерзших в лед.

Другой любопытный пример подводных выходов нефти имеется в Каспийском море около так называемых Нефтяных Камней, находящихся на Нефтяной банке, расположенной в 9¾ милях к юго-востоку от острова Жилого. Надводных Нефтяных Камней всего три, и высота их нал уровнем моря не превышает 3 фут., но между ними находится множество подводных камней и нефтяных банок с глубиною от 2 до 30 фут. Вся площадь, занятая камнями и банками, иначе, площадь всей Нефтяной банки имеет в длину около 3½ миль, а в ширину около 1¼ мили. На поверхности воды над этой банкой постоянно плавает нефть, выделяющаяся со дна моря и издающая свойственный ей запах, который ветром относится далеко в море и бывает ощущаем в расстоянии нескольких миль от банки.

Появлением жидкой нефти на дневной поверхности не исчерпываются признаки нефтеносности. Жидкая нефть пропитывает почву и выходы коренных пород, окрашивая их в темнокоричневый и черный цвет. При этом нефть густеет и затвердевает. Подобные, пропитанные загустевшей и высохшей нефтью породы называются кирами и закированными породами. Наблюдается целый ряд степеней закированности пород, начиная от пород, еще совершенно влажных от нефти, и кончая породами, уже настолько сухими, что они уже не пахнут нефтью и не оставляют на бумаге жирного пятна. Такие, сухие киры и лакированные породы отличаются характерным черным или коричневым цветом и дают с бензином, керосином, сероуглеродом и некоторыми другими растворителями окрашенную вытяжку. Зонированные породы, кажущиеся на холоду сухими и твердыми и не издающими нефтяного запаха, при нагреве в солнечных лучах размягчаются, становятся пластичными и пахучими.

Закпрованпые и просто пропитанные нефтью породы называются в литературе битуминозными породами. Следует избегать этого термина в виду его неопределенности. Под битуминозными породами подразумевают вообще горючие породы, например, горючие сланцы. Но горючие сланцы и закированпые породы совершенно различны между собой. Одним из резких отличий между ними служит их различное отношение к некоторым растворителям, например, к бензину. Горючие сланцы не окрашивают бензина; породы же, содержащие нефть, дают густо окрашенную вытяжку. Горючие сланцы даютнефтеподобные продукты (сланцевое масло) только при сухой перегонке.

Излияние нефти на дневной поверхности происходило иногда в грандиозных размерах, невидимому, при наличии исключительных условий. В виде примера можно указать обширные кировые покровы, имеющиеся на острове Челекене и на Нефтяной Горе, находящихся в Красноводском уезде Закаспийской области. В обоих названных месторожденияхбыли пропитаны нефтью песчанистые отложения древне-каспийской трансгрессии (постплиоцен), лежащие горизонтально и покрывающие несогласно пласты плиоцена. В западной части острова Челекена эти киры переполнены местами каспийскими раковинами. Кировые покровы очень тверды и сетью трещин разбиты на отдельности, напоминающие своим видом торцовую мостовую. Характерным признаком Кировых покровов является обычно несогласное залегание их на подстилающих коренных породах.

Через потерю более легких составных частей и частичное окисление из нефти образуются особые твердые битумы, так называемые асфальты и озокериты. В чистом виде эти тела залегают по сбросовым и иным трещинам, образуя настоящие жилы или прожилки. Так как эти ископаемые являются производными от нефти, то присутствие их является определенным указанием на нефтеносность недр.

Футтерер упоминает^[4], например, о нахождении озокерита в трещинах третичных пород в хребте Куча-тау в Китайском Туркестане, но ничего не говорит о присутствии нефти в тех же местах. Не может, однако, быть сомнения в том, что нефть там имеется, раз установлено присутствие озокерита.

Нефть почти всегда сопровождается горючими (углеводородными) газами, однако обратное утверждение было бы совершенно неправильным, ибо образование и выделение горючих газов может происходить совершенно независимо от нефти. Достаточно указать в виде примера на общераспространенное явление образования болотного газа на дне водоемов вследствие особого брожения растительных остатков. Поэтому выделение горючих газов является само по себе совершенно ненадежным признаком нефтеносности. Оценка выходов газа с этой точки зрения требует большой осмотрительности.

Не всякий газ, выделяющийся в нефтеносном районе, является горючим, а следовательно, углеводородным. На острове Челекене имеются в урочище Хараз группа горячих источников с температурою до 63° Ц. В этих источниках происходит слабое выделение газовых пузырьков. Так как на Челекене почти повсеместно наблюдается выделение углеводородных газов, то и газы, выделяющиеся в источниках урочища Хараз, были приняты за углеводородные. Однако, когда они были собраны, то оказалось, что эти газы не горят и состоят, повидимому, из углекислоты^[5].

Вопрос о газах, сопровождающих нефть, несколько усложняется, когда среди них присутствует сероводород. В таких условиях непосредственное испытание газов на горючесть ничего не доказывает, так как сероводород сам горюч. В таких случаях надо собрать пробу газа и из собранной пробы удалить сероводород при помощи раствора уксуснокислого свинца (свинцового сахара). Уже после поглощения сероводорода можно произвести пробу на горючесть оставшегося газа. Если газы окажутся горючими, они представляют собою углеводороды. Подобный случай имел место в Майли-сае на буровой скважине Зигель и Рейнсгагена на северном крыле складки.

Нефтяной газ узнается по двум признакам: по иризирующим пленкам, появляющимся на поверхности воды, если газ выделяется сквозь воду, и по характерному запаху; напоминающему бензин или точнее тот запах, который ощущается в буровом здании, если скважина фонтанирует или переливает. Такой источник нефтяного газа имеется, например, на Боя-даге в Красноводском уезде, Закаспийской области. Упомянутый источник находится в полуверсте к востоку от вершины Кара-бурун и представляет собою круглую, но плоскую яму, около аршина диаметром. Яма заполнена водою, которая беспрерывно и сильно клокочет, благодаря энергичному выделению нефтяных газов. Источник обращает на себя внимание сильным нефтяным запахом, который он распространяет. Если зажечь выделяющийся газ, он горит большим пламенем в течение от 5 до 30 секунд, но обычно быстро тухнет, заливаемый клокочущей водой. Яма, в которой происходит описанное выделение газа, расположена на берегу маленького ручейка. Вода в ней имеет коричневый цвет от взболтанных в ней вследствие беспрерывноге клокотания землистых частиц. Вода, стекающая из ямы в ручей, несет на поверхности иризирующие пленки.

Говоря о признаках нефти, следовало бы упомянуть о грязевых вулканах или сопках. Можно считать общераспространенным мнением, что грязевые сопки связаны с нефтяными залежами. При более тщательней изучении это оказывается не верным. В виду сложности этого вопроса он будет рассмотрен в отдельной главе. Следует только упомянуть о том, что при извержениях грязевых вулканов, вместе с сопочной грязью выносится на поверхность иногда и нефть (напр. Таманский полуостров). Повидимому, эта нефть захватывается из вышележащих пластов, а грязевые извержения являются только средством для переноса нефти на дневную поверхность.

До сих пор мы рассматривали ряд признаков, по которым мы заключаем о присутствии нефти в недрах данной местности. Необходимо теперь обратить внимание на возможные источники ошибок. Только что было указано, что не всякий выход горючих газов указывает на присутствие нефти. К этому можно добавить, что не всякая цветная пленка бывает нефтяной пленкой, и не всякий битум является производным от нефти. Приведем несколько примеров.

На сопочной грязи, еше жидкой, приходится нередко наблюдать коричневые налеты, которые на первый взгляд кажутся тонкой нефтяной пленкой. Такую ошибку сделал, например, Абих по отношению к коричневому налету, наблюдаемому на действующих сопках острова Булла, приняв за нефть подобную коричневую пленку. Что это не нефть, в этом легко убедиться, приложив, например, листок бумаги к такому коричневому налету. Высушив такую бумагу с приставшим к ней коричневым веществом, легко убедиться в том, что это не нефть, по отсутствию жирного пятна.

Еще до настоящего времени многими авторами принимается почти за аксиому, что холодные грязевые вулканы теснейшим образом связаны с нефтяными залежами. Теперь, однако, установлено, что очаги извержений грязевых вулканов как на Апшеронском полуострове, так и на Таманском, лежат в гораздо более глубоких слоях, чем нефтяные залежи, и что газовые залежи и нефтяные совершенно независимы друг от друга.

Иногда принимаются ошибочно за нефтяные те пленки, которые появляются на поверхности ржавых вод. Они никогда не обнаруживают той яркой игры цветов, какая свойственна нефтяным пленкам. Резче всего разница между этими двумя родами пленок выступает при разбивании их. Пленки ржавых вод разделяются при этом на полигональные (многоугольные) участки. Нефтяные же пленки сейчас же после разбивания восстановляют округлые контуры.

Уже много лет тому, назад стали доставлять с Алакульского залива, представляющего южную оконечность озера Балхаша, оригинальный твердый битум желтовато-бурого цвета, отличавшийся эластичностью и горевший светлым, лишь слегка коптящим пламенем. Доставленные образцы представляли собою совершенно явственные обломки пласта, мощность которого равнялась 1 — 1½ дюймам.

Это вещество выдавалось за озокерит, с которым его никак нельзя было смешать уже из-за эластичности. Озокерит пластичен, т. е. сохраняет приданную ему форму, но совершенно лишен эластичности. Ошибочное определение алакульского битума как озокерит или вообще как производное от нефти вызвало нефтяную горячку. Недоразумение с этим битумом, однако, скоро выяснилось. Образцы его были проанализированы Б. Г. Карповым, а Б. Ф. Мефферт и К. И. Аргентов выяснили условия залегания этого интересного битума на берегу залива Ала-куль. Истинную природу этого битума выяснил М. Д. Залесский путем микроскопического исследования. Оказалось, что алакульский битум представляет собою массовое скопление планктонной водоросли Botryococcus brauni, которую волны выбрасывают массами на берег, где она в определенных условиях в течение сравнительно непродолжительного времени превращается в своеобразный битум—алакулит или балхашит.

Не каждый нефтяной выход или источник свидетельствует о подъеме нефти с глубины. Нефть, непосредственно высачивающаяся из обнаруженных нефтяных пластов, уже относится к другой категории явлений. Иногда, как например, в Приволжском нефтеносном районе, выходы коренных нефтяных пластов бывают закрыты наносами (делювием). Нефть, высачиваясь из таких прикрытых пластов, движется под наносами и выступает на поверхность в точках, лежащих ниже выхода коренного пласта. Было бы большой ошибкой такой выход, который, впрочем, по внешнему виду не отличим от выходов нефти, о которых говорилось выше, толковать как происшедший благодаря подъему нефти с глубины. Как раз такого рода ошибки были допущены при бурении в Приволжском районе (Шугурово, Камышлы, Сарабикулово, Барский Ключ близ Нижней Кармалки). Подобные случаи могут быть удовлетворительно разрешены лишь тогда, когда принято во внимание совокупность всех геологических данных по определенному району.

Разнообразные проявления нефти на дневной поверхности, которые были нами до сих пор рассмотрены, легко объединяются в одну естественную категорию на основании общего им всем признака, заключающегося в том, что во всех указанных случаях нефть поднимается на дневную поверхность откуда то снизу. Это явление было подтверждено на бесчисленном множестве случаев во всевозможных странах. Почти везде на естественных выходах этой категории закладывались колодцы, а впоследствии и буровые скважины, которые установили эмпирическое правило, что по мере углубления возрастает количество выделяющейся нефти. Разгадка этого явления теперь хорошо известна. Она заключается в том, что при помощи колодца или буровой скважины доходят до горизонтов, содержащих и выделяющих нефть в более или менее значительных количествах. Те же колодцы и скважины доказали, что эти нефтеносные горизонты наблюдаются всегда только в осадочных породах и отвечают в каждом конкретном случае строго определенным пластам.

Очень часто такие нефтеносные пласты обнажаются на дневной поверхности, и такие обнажения нефтяных пластов, составляют другую категорию нефтепроявлений на дневной поверхности.

Чаще всего это пески или песчаники, реже известняки, мергели или даже глинистые породы, пропитанные нефтью. Еще во влажном от нефти состоянии их приходится наблюдать, сравнительно редко. Обычно нефть на выходах подобных пластов успела сильно выветриться, загустеть и даже затвердеть. Такие породы часто называют битуминозными. Но лучше их называть нефтяными, если они еще содержат некоторое количество нефти, что обнаруживается ясным нефтяным запахом этих пород, тем, что они оставляют жирное пятно на бумаге и вообще марки. Если нефть уже успела превратиться в твердый битум, то такие породы следует называть закированными. Подобные породы обнаруживают в свежем изломе обычно темнокоричневый или даже черный цвет, с поверхности же принимают очень характерный серый цвет, который после первою знакомства с ним довольно легко запоминается.

В странах, где громадную роль играет развеевание, т. е. в пустынях или полупустынях, например, в Закаспийской области и на Апшеронском полуострове, закированные пески и песчаники, в особенности если они обладают значительной мощностью, хорошо сопротивляются развеванию вследствие того, что нефть и образовавшийся из нее битум являются весьма вязким цементом. В результате закированные породы выступают над породами, их заключающими, но в сильной степени развеянными, в виде весьма причудливых скал.

Сильно выветренные закированные породы бывают настолько сухи, что не только не пачкают рук и не дают жирного оттиска на бумаге, но даже не пахнут на холоду, т. е. в холодное время дня или года. Но при нагреве в солнечных лучах они обычно обнаруживают характерный нефтяной запах. В время дождя нефтяные и закированные породы отличаются тем от остальных пород, не нефтяных, что не принимают или не впитывают в себя дождевой воды, которая остается на их поверхности в виде отдельных капель, примерно так, как вода, брызнутая на жирную бумагу.

В сомнительных случаях, например, в холодный день, когда не слышен нефтяной запах, можно прибегнуть к испытанию водою. Нефтяной пли закированный песок, или вообще порода нс смачивается водою, а при погружении в воду, или еще лучше, при разломе под водою, выделяет иногда нефтяные иризирующие пленки. Наконец, самым надежным средством при полевом испытании таких сомнительных пород является бензин или другие растворители, которые в случае нефтеносной или уже закированной породы дают весьма отчетливое окрашивание, извлекая нефтяной битум из породы.

Уместно будет упомянуть об ошибках, в которые можно впасть при изучении выходов нефтяных пластов. Среди нефтеносных свит наблюдаются иногда породы (пески и песча­ники), по окраске своей сходные с окрашенными нефтью пластами. Такие пески попадаются, например, в пермских отложениях Приволжского района (Фиков Колок, Алексеевские выселки). Проба с бензином или с керосином устраняет в подобных случаях всякие сомнения, так как породы, окраска которых зависит не от нефти, не дают в этом случае никакой окрашенной вытяжки.

Колодцы и копанки, заполненные водою, на поверхности которой плавает густая пленка нефти, могут, при известных условиях, тоже ввести неопытного наблюдателя в заблуждение. При падении уровня воды в колодцах и копанках, нефть прилипает к стенкам этих выемок и получается впечатление, что непосредственно над жидкостью в колодце или копанке залегает слой нефтяного пласта, из которого высачивается нефть. Достаточно отбить молотком кусок такой покрытой снаружи нефтью породы, чтобы убедиться в том, с чем мы имеем дело в данном случае. Если это просто пленка, прилипшая к стенкам, колодца или копанки, порода в свежем изломе окажется чистой, то есть не содержащей нефти. Такие сомнительные случаи возникают, конечно, только в случае горизонтального залегания коренных пород (напр., Камышла, Самарской губернии).

Признаки нефти на дневной поверхности, которые можно было бы также назвать естественными признаками нефти в том смысле, что они проявляются без непосредственного влияния деятельности человека, разделяются таким образом на две категории или грруппы. Первая группа распределяется без видимой правильности по различным стратиграфическим горизонтам одного и того же района. Это нефть, поднявшаяся с некоторой глубины на дневную поверхность. Хорошими примерами районов, изобилующих признаками этой группы, являются Таманский и Анапский районы Кубанской области. Признаки этой группы свидетельствуют о нахождении нефти в недрах земли, в пластах, на дневной поверхности не обнажающихся. Присутствие подобных признаков (выходов нефти) оказалось во многих случаях (при наличии целого ряда других условий) хорошим указанием при выборе места для заложения буровых скважин. В целом ряде месторождений, например, в Старо-Грозненском, Берекейском, Чимпонском, Ухтинском и т. д., скважины, заложенные около таких выходов нефти, обнаружили на более или менее значительной глубине залегание нефтяных пластов, которые, однако, оказались в различных месторождениях весьма различной продуктивности. Следует поэтому всегда помнить о том, что обилие нефтяных выходов или, вообще, признаков первой категории не находится ни в каком соотношении с богатством недр нефтью. Месторождение с обильными признаками первой категории может оказаться совершенно убогим в смысле содержания нефти; например, Майли-сайское месторождение в Фергане. И наоборот, богатейшее месторождение может иметь лишь ничтожные выходы нефти, или даже их вовсе не иметь, как например, Ново-Грозненское или Алдынское.

Нефтяные признаки второй категории, то есть обнажения и выходы нефтяных пластов, уже не могут служить такими указаниями при выборе места для заложения скважины, какими являются признаки первой категории. В случае обнаженных нефтяных пластов мы имеем дело с истощенными большею частью нефтяными пластами. В виде самого общего эмпирического правила можно указать, что следует опасаться бурить в ближайшем соседстве от таких обнаженных нефтяных пластов. Примером, сюда относящимся, является центральная часть острова Челекена, так называемое Зачохрйчье или урочище Дагаджик, где на громадном пространстве имеется бесчисленное множество обнаженных нефтяных пластов и где многочисленные скважины, заложенные среди этих необычайно обильных признаков нефти, оказались все безрезультатными в смысле получения нефти.

Нефтяные признаки рассматриваемой категории представляют зато громадный интерес с научной точки зрения, так как дают возможность хорошо изучить характер нефтеносной свиты, число и мощность нефтеносных пластов, характер распределения нефти по пласту и т. д. На обнаженных выходах нефтяных пластов удается часто выяснить все еще считающийся спорным вопрос о способе залегания нефти и т. п. Обилие признаков этой категории находится в прямой зависимости от степени обнаженности месторождения. Ограничимся пока этими указаниями. Мы eifle вернемся к теме о признаках нефти после более основательного знакомства с характером нефтяных месторождений.

Укажем еще только на то, что признаки обоих категорий могут наблюдаться как порознь, так и вместе. Примером месторождения, где были известны только признаки первой категории, является Герекейское и Старо-Грозненское. Примерами месторождений, в которых наблюдаются только признаки второй категории, являются многие не Ферганские месторожления, например, Сель-рохинское, Риштанское. Пожалуй, наиболее часты месторождения со смешанным характером нефтяных признаков, то есть с признаками и первой, и второй категории. Сюда относится, например, остров Челекен.

Остается рассмотреть еще одну категорию нефтяных признаков, которая уже обязана своим проявлением деятельности человека. К этой категории относятся признаки нефти, которые приходится наблюдать в самой скважине, по мере приближения ее к подземной залежи нефти. По своему характеру признаки этой третьей категории близки к признакам первой.

Появление в скважине горючих углеводородных газов, выделяющихся иногда в таком количестве, что в жидкости, стоящей в скважине, происходит кипение (разумеется, холодное), клокотание которого хсрошо слышно у устья скважины, всплывание нефтяных пленок на поверхности оттартываемой или переливающейся воды, появление на долоте или при чистке скважины пород, пропитанных или пахнущих нефтью, иногда, как например, на острове Челекене, кусочков озокерита и т. п., все это служит указанием на то, что скважина идет по нефтеносной свите или что она приближается к самой залежи нефти. Только относительно толкования появления пленок и сгустков нефти надо быть очень осторожным. Дело в том, что в нефтеносных районах принято смазывать буровой инструмент, то есть свинчивающиеся части его, нефтью и притом, в виду дешевизны нефти, эта смазка производится весьма обильно. Эта то смазка и может служить причиною появления глазков и пленок нефти. Примазки нефти подобного происхождения нужно уметь отличать от более обильных выделений нефти из проходимых скважиной пород. Появление признаков нефти в скважине при приближении к подземной залежи явление вполне естественное, ибо при углублении скважины уменьшается в данном месте толща пород над нефтяным пластом, а, следовательно, и сопротивление, оказываемое этой толщей газам и нефти, находящимся в залежи под большим иногда давлением. Появление признаков нефти в скважине предопределяется той же причиною, от которой зависит и образование выходов нефти на дневной поверхности и те, и другие образуются в точках наименьшего сопротивления.

В заключение, может быть, будет не лишим привести несколько указаний чисто практического характера, которые могутоказать некоторую услугу при первом знакомстве с буровыми скважинами на нефть. Иногда уже по внешнему виду буровой вышки можно составить себе некоторое представление о том. есть ли в данной скважине нефть или нет. Если вышка снаружи черная от нефти, это служит указанием па то, что скважина фонтанировала или дает хорошую тартальную добычу. В скважинах с нефтью канат, на котором подвешена желонка, проходит при опускании желонки и при ее обратном подъеме через слой нефти, вследствие чего нижний конец каната всегда бывает покрыт слоем нефти. При движении каната, в особенности при сходе его со шкива на тартальный барабан, канат сильно раскачивается в поперечном направлении и обрызгивает нефтью буровое здание снаружи. От этого вышки с хорошей добычей имеют снаружи черный лоснящийся вид. Внутри такой скважины самое устье скважины, чан, в который опускается желонка и т. д., бывает обычно обильно залито нефтью. Точно также и продуктивные колодцы отдичаются от непродуктивных тем, что в первом случае почва вокруг колодца обильно пропитана нефтью, а в случае неудачных колодцев она чистая или лишь в слабой степени напитана нефтью.

Обратный признак, то есть чистое буровое здание, не может быть непосредственно истолковано как признак отсутствия нефти. Скважина в таком случае или только что начата, или еще не дошла до нефти и т. л. Этот отрицательный признак приобретает, однако, значение в тех случаях, когда приходится слышать уверения в том, что данная скважина давала прекрасную добычу. Если при осмотре такой скважины не удается обнаружить следов от загрязнения нефти, то к сведениям о хорошей добыче следует относиться с осторожностью. Это относится, конечно, к скважинам тартавшимся; другие приемы извлечения нефти, напр., откачка насосом могут и не грязнить вышки.

Иногда геологу приходится сталкиваться с подделкой признаков нефти. Это практикуется (или вернее, практиковалось) как по отношению к признакам на поверхности, так и по отношению к буровым скважинам. Так например, в непродуктивную скважину наливали предварительно, т. е. перед демонстрацией ее покупателю или эксперту, нефть, привезенную иногда издалека. Но так как от нефти требуется, чтобы она содержала газ, что обнаруживается выделением пузырьков, то подделывали и этот признак и весьма простым приемом, а именно, предварительным забрасыванием в нефть очень мелкого песку. Воздух, заключенный в песке, затем выделяется из нефти пузырьками.

Тот же прием применяется и к признакам на поверхности. Во время исследования острова Челекена приходилось наталки­ваться уже вне зоны естественных признаков нефти на лепешкообразные образования, состоящие из песков, слабо сцементированных загустевшей нефтью. Такую лепешку нетрудно снять лопатой; при этом под ней совсем не обнаруживается нефти, или заметно лишь слабое, не проникающее в глубину, пропитывание нефтью подстилающей породы. Происхождение этих образований объясняется очень просто. Во время заявочной горячки на острове Челекене, когда был большой спрос на нефтяные признаки, туркмены привозили нефть в бурдюках и выливали ее в пески. Так как пески на острове Челекене при господствующих там сильных ветрах очень быстро переносятся или развеваются, то в результате подобного развевания остались упомянутые выше лепешкообразные закированные пески.

Гораздо большую опасность в смысле введения в заблуждение неопытных людей представляют дутые и ложные отчеты. В качестве яркого примера, на который мне лично пришлось натолкнуться, приведу сведения о разведках в урочище Камыш-баши Кокандского уезда, Ферганской области. В названном урочище протягивается в широтном направлении невысокая гряда, сложенная из пород так называемого ферганского яруса (олигоцен и эоцен), падающих под умеренным углом к северу. К югу от этой гряды расстилается широкая долина, сплошь покрытая камышами, откуда и происходит самое название урочища. Во всей Ферганской области единственным нефтеносным ярусом является именно ферганский ярус и, как бы в соответствии с этим, у южного подножья упомянутой выше гряды на границе площади, заросшей камышами, имеется небольшой выход нефти.

К востоку от указанного выхода нефти имеются следы четырех разведочных буровых, пройденных ручным бурением и расположенных попарно у основания вышеупомянутого широтного гребня, у северной границы камышевых зарослей. Одна пара буровых находится в 25 саженях к востоку от выхода нефти, а другая пара скважин расположена на 150 саженей восточнее. В каждой паре скважины расположены непосредственно друг около друга.

Относительно этих четырех скважин сложидась легенда о том, что в них была встречена нефть. Вот как описываются эти скважины в анонимном отчете^[6]: «На отводе „Лякан“ имеются естественные выходы нефти, которые наблюдаются у самой подошвы вышеуказанного известкового гребня, где собственно и были заложены буровые скважины и вырыт большой колодезь. Всего имеется на „Лякане» четыре буровые скважины и один колодезь, проведенные в период 1883—1884 годов; размеры этих выработок следующие:

• Буровая № 1 имеет глубину 17 саж. при диам. 8 дм.
• Буровая № 2 имеет глубину 9 саж. при диам. 8 дм.
• Буровая № 3 имеет глубину 12 саж. при диам. 8 дм.
• Буровая № 4 имеет глубину 9 саж. при диам. 8 дм.

Колодезь-шурф имеет около трех саженей глубины, при поперечном сечении 2X2 сажени, и ничем не закреплен в своих стенках. Означенные скважины закреплены только у своего устья на глубину одной сажени деревянною трубою, составленною из планок (числом до 10-ти), скрепленных тремя железными обручами; все пространство ниже этой первой сажени в скважинах ничем не скреплено, почему в настоящее время все они сильно засорены обвалами породы со стенок скважины и с поверхности; чистка же скважин не производится. В первое время но проведении этих скважин некоторые из них давали суточной добычи от 300 до 800 пудов нефти, для собирания и хранения каковой были сооружены земляные канавы и амбары, сохраняющиеся и до сих пор. Ныне из этих значительно засоренных скважин добывают верблюдами около 70 пудов нефти в день, которая и расходуется в мелкой продаже по цене до одного рубля за пуд.".

Таковы данные анонимного отчета. Однако, внимательный осмотр устьев этих четырех-скважин показывает, что из них не было добыто ни одной капли нефти, так как породы вокруг устьев этих скважин не обнаруживают даже признаков загрязнения от нефти. При тартании нефти устье скважины неизбежно пропитывается от пролитой нефти, как это отчетливо наблюдается на продуктивных скважинах. Но ничего подобного не наблюдается около упомянутых четырех разведочных скважин в Камыш-баши. Следы окрашивания нефтью имеются здесь только в почве под небольшим железным резервуаром, и окрашен также песок на дне резервуара, но это могло произойти за счет нефти, привезенной из ближайшего нефтеносного урочища Шорсу, находящегося от Камыш-баши на незначительном расстоянии.

Легенда о нефти в Камыш-баши имела успех, и у северною подножия Камышбашинской гряды были пробурены три глубоких скважины, которые все прошли ферганский ярус, не обнаружив в нем нефти. Эти три скважины представляют пример напрасной затраты средств и труда. Всего этого можно было бы избежать, если бы руководители этих работ вместо того, чтобы довериться данным анонимного отчета, прибегли к проверке на месте данных упомянутого отчета.

Возвращаясь к основной теме данной главы, следует отметить, что признаки нефти первой категории или так называемые выходы нефти представляют нефть во вторичном местонахождении. Это, конечно, очевидно и бесспорно. Но некоторые авторы, и притом очень сведущие по нефти, иногда называют такие выходы нефти вторичными месторождениями. Этой ошибки следует остерегаться, потому что от такого небрежного употребления терминов (в данном случае — вторичное месторождение) возникает большая путаница при рассмотрении вопроса о генезисе месторождений, вопроса все еще в высшей степени спорного. Так как борьба противоположных воззрений часто ведется при помощи цитат из различных авторов, то легко случается, что тому или другому автору, на основании обмолвки, вроде указанной, приписываются воззрения на генезис месторождения, которого он вовсе не разделяет. В своем месте будет рассмотрен вопрос о первичности или вторичности нефтяных месторождений, и дан критический разбор аргументов, приводимых в пользу того и другого воззрения; здесь же хотелось подчеркнуть только принципиальную разницу между месторождением или залежью нефти и выходами нефти на дневной поверхности. Эти последние, то есть выходы нефти, являются просто утечками нефти, незначительными количествами, потерянными месторождением. Между выходами нефти и залежами ее существует прежде всего различие в количественном отношении. Для лиц, еще не видавших проявлений нефти в природе, это различие представляется, может быть, несколько затруднительным, но после знакомства с нефтью в поле, это различие уже не трудно провести.

Сводный разрез

Простое созерцание и даже тщательное изучение и описание выходов нефти или других признаков присутствия нефти, о которых говорилось в предыдущей главе, само по себе ничего не дает нам в смысле познания месторождения. Эти признаки только указывают на то, что в данном месте есть нефть. Для понимания же месторождения необходимо прежде всего овладеть знанием двух вещей. Необходимо изучить последовательность напластования пород и выяснить те тектонические формы, в которые сложены комплексы пород в данном месторождении. Изучение порядка напластования пород приводит к составлению так называемого общего или сводного разреза. Знание порядка напластования пород для данного месторождения является как бы ключей к пониманию его. Зная этот порядок и зная пласт, в котором начата скважина, можно заранее предсказать, какие породы и в какой последовательности ей предстоит пройти и на какой приблизительно глубине будет встречен определенный пласт, например, намеченный для эксплоатации нефтяной пласт. Ради получения такого разреза тщательно осматриваются и изучаются все естественные и искусственные обнажения данного района. Записываются последовательность напластования пород в каждом обнажении и свойства, характеризующие каждый пласт в отдельности, то есть мощность пласта, петрографический состав его, окраска, включения, встречающиеся в нем в виде стяжений или конкреций и тому подобное. Особенно тщательное внимание приходится обращать на нахождение в пластах окаменелостей. Общеизвестно то громадное значение, какое имеют находимые в пластах окаменелости для стратиграфических выводов. Српоставляя между собою данные, полученные путем изучения естественных и искусственных обнажений, удается составить, смотря по обстоятельствам, более или менее полный сводный разрез, то есть порядок напластования пород в данном районе. Полнота подобного сводного разреза зависит прежде всего от степени обнаженности исследуемого месторождения.

По степени обнаженности нефтяные месторождения могут быть расположены в ряд, начиная с таких, которые настолько великолепно обнажены, что для них может быть составлен сводный разрез без малейшего пропуска и не прибегая ни к каким расчисткам (например, Майли-сайское месторождение Ферганской области) и кончая такими, в которых не имеется ни одного обнажения коренных пород (например, Берекейское месторождение Дагестанской области). Примером месторождения, занимающего промежуточное положение, является Старо-Грозненское, в котором число естественных обнажений ничтожно, но зато очень велико число искусственных обнажений в виде выемок, устроенных для помещения буровых зданий.

Иногда не удается составить сводный разрез, не смотря на обилие прекрасных естественных обнажений. Это Происходит в тех случаях, когда исследуемая свита лишена характерных прослоев и когда к тому же слои свиты представляют большую изменчивость по простиранию. Примером такой свиты, не поддающейся составлению общего разреза, может служить нефтеносная или так называемая продуктивная толща Апшеронского полуострова. Эта свита достигает до боо сажен, мощности и представляет собою чередование глин, песчанистых глин, глинистых песков и песков. Полное отсутствие каких-либо характерных прослоев делает невозможным сопоставление между собою обнажений этой свиты в различных частях полуострова. Были составлены при помощи разведочных капав полные разрезы этой свиты в разных районах Апшеронского полуострова, но между собою эти разрезы оказались несравнимыми. Оказались они также несравнимыми с разрезами, составленными по данным буровых скважин. Подобная же невозможность составления общего разреза обнаружилась при изучении нефтеносной свиты (так называемой краснопветной толщи) острова Челекена. Упомянутая свита состоит из кирпично-красных глин или мергелей, чередующихся с сероватыми и зеленоватыми песками. Здесь также не имеется ни одного характерного прослоя, о быстром же выклинивании отдельных, прослоев можно убедиться по прекраснейшим обнажениям красноцветпой толщи в центральной части острова. При исключительной обнаженности острова Челекена, можно было ожидать, что удастся проследить определенные пласты мощных песчаников через весь остров и по ним уже связать отдельные части свиты. Но эта задача оказалась также совершенно неразрешимой из-за исключительной перебитости этого острова.

Естественные и искусственные обнажения коренных пород представляют собою чрезвычайно ценный объект для геологического изучения, потому что по ним можно себе составить непосредственное и достоверное впечатление, как о характере самих пород, так и о порядке их напластования. Насколько ценны такие непосредственные наблюдения, начинаешь понимать только тогда, когда месторождение настолько бедно обнажениями, что для составления сводного разреза приходится обращаться к материалам, добытым при бурении, и к сведениям, изложенным в буровых журналах. Тут уже приходится смотреть из чужих рук и чувствовать себя в полной зависимости от степени добросовестности и знания, с которою был составлен буровой журнал и производился сбор и хранение образцов, добытых при бурении. В этом отношении материал, представляемый буровыми журналами, приходится, к сожалению, в большинстве случаев оценивать чрезвычайно низко, именно, с точки зрения достоверности. Неподготовленность, а иногда и просто невежество составителей буровых журналов является одним из факторов, обесценивающих эти данные.

Много зависит также от небрежного хранения образцов. Обыкновенно на буровых устраиваются для хранения образцов открытые ящики, разбитые пересекающимися под прямым углом перегородками па мелкие клетки, предназначенные для хранения образцов от каждого бурения. Эти ящики устанавливаются обычно в вертикальном положении. Лица, рассматривающие образцы, очень часто кладут их обратно не в ту клетку, из которой образцы были взяты, что, конечно, приводит к путанице. Хранить образцы следует в банках с крышечкой и тщательно этикетированными. Другим неблагоприятно влияющим фактором является самый метод составления бурового журнала. При ударном бурении заносится в буровой журнал не столько действительный порядок напластования пройденных пород, сколько результаты каждого отдельного долбления- Это может иногда строго соответствовать действительности, если все долбление происходило в однородном пласте, например, в мощном пласте глины или песчаника. Если же долбление происходило в чередовании пород, то границы отдельных пластов, конечно, не улавливаются точно. Порода извлекается при чистке скважины в измельченном и перемешанном виде. Хорошие образцы неизмененной породы получаются только при чистке обвалов, но зато для таких образцов не может быть, в большинстве случаев, точно указано стратиграфическое положение их в общем разрезе. В этом смысле образец породы, снятый с пера долота, допускает гораздо более точную фиксацию стратиграфического положения. Ударник, применяемый в настоящее время для взятия пробы после очистки скважины, вносит, конечно, лишь частичное улучшение в эту методику получений образца с определенной глубины.

Есть только один способ бурения, который может дать представление о порядке напластования пород в данном месте, притом настолько точное, что с ним не может сравниться работа по составлению разреза даже самого тщательного и опытного геолога. Это вращательный способ алмазного бурения и такого же вращательного бурения при помощи стальной коронки. При этом способе выбуривается непрерывная колонка всех проходимых пород, причем породы получаются в неизмененном виде. На полученных колонках может быть точно измерена толщина пройденных пластов, может быть определен даже угол падения, и вообще могут быть с удобством сделаны все необходимые наблюдения. Упомянутый способ вращательного бурения (который не следует смешивать со способом rotary), стоящий как разведочный прием вне всякого сравнения, к сожалению, не применяется в нефтяных месторождениях. Мне известен только один случай применения вращательного бурения со стальною коронкою в буровой 3 на участке 137 (Клейна) в Старо-Грозненском районе. Но против этого способа восстала техническая но охранению Грозненских промыслов комиссия, боясь затопления месторождения водою, накачиваемой для промывки скважины при этом способе. Эта скважина была доведена вращательным бурением, кажется, до спаниодонтовых слоев, т. е. до начала нефтеносной свиты. Но образцы, полученные при бурении, были выброшены в отвал и, таким образом, пропал чрезвычайно ценный для стратиграфии Грозненского района материал. Пришлось собирать образцы уже в отвалах, причем глубина их залегания, конечно, уже не могла быть восстановлена.

Способ вращательного бурения (который не следует смешивать со способом rotary, совершенно не пригодным для геологических разведок) при всем своем совершенстве остается для нефтяного геолога в области мечтаний. В действительности же приходится иметь дело с результатами ударного бурения, штангового или канатного. Сводка наблюдений при ударном бурении, как бы тщательно она не велась, может дать лишь только более или менее приближенную, но не точную картину последовательности напластования. В виду этого обстоятельства возникает вопрос о том, стоит ли такого рода приблизительные данные о порядке напластования пород опубликовывать в виде подробнейшего описания или в виде детального графического изображения разрезов скважин, в роде тех чрезвычайно подробных разрезов, которые, например, были опубликованы Д. В. Голубятниковым в известном атласе Биби-Эйбата. Взвесив хорошенько все обстоятельства, нельзя не придти к отрицательному мнению на этот счет.

От тщательнейшего изображения или подробнейшего описания результат, сам по себе неточный, ничего в точности не выигрывает. Биби-Эйбатские разрезы, изображенные с такой массою деталей, что их приходится рассматривать в лупу, между собою совершенно не совместимы, в чем каждый легко может убедиться путем непосредственного сравнения их между собою в указанном выше атласе. Эти разрезы свидетельствуют о необычайном трудолюбии их составителя, но с точки зрения целесообразности представляют лишь напрасную трату труда и средств на их воспроизведение.

В случае необходимости составления разреза по данным буровых скважин, не следует устремляться на регистрирование всех мельчайших подробностей; это не более как погоня за мнимою и никому не нужной точностью. Но следует сосредоточить все внимание на улавливании характерных особенностей разреза. Эти характерные особенности могут быть весьма разнообразны. Сюда относятся: смена в цвете проходимых пород (например, красные породы сменяются зелеными или, наоборот, серые бурыми и так далее), или смена мощной толщи однообразной породы свитой, представляющей собою чередование различных пород, появление твердых прослоев (например, известняков) среди пород мягких, водоносные слои и слои, пропитанные нефтью, пласты, отличающиеся громадной мощностью, или, наоборот, тонкие прослойки какой нибудь очень характерной породы (например, слои пемзового пепла в акчагыльских глинах на Атиперонском полуострове и на острове Челекене). Одним словом, следует отмечать все характерное, легко уловимое, легко распознаваемое, а не обременять разрез подробностями, лишенными чего-либо характерного (например, перечислением «песков с глинами» и «глин с песком»); иначе из-за деревьев не будет видно леса.

Рассматривая и изучая в целях составления сводного разреза образцы пород, полученные при прохождении скважины, не следует упускать из вида, что окраска породы в невыветрелом состоянии, в каком получается порода из буровой скважины, начиная с некоторой глубины от поверхности, часто резко отличается от окраски той же породы в естественном обнажении. Породы в невыветрелом состоянии (образцы из скважин) отличаются серым, зеленым, вообще, чаще всего темными и черными цветами; на поверхности же, в естественных обнажениях, принимают желтоватую, красноватую и бурую окраску, обусловленную образованием окисных соединений железа. Породы в выветрелом состоянии поэтому гораздо лучше отличаются одна от другой по окраске, чем те же породы, добытые, напр., из буровой скважины. Эту поправку на изменение окраски следует непременно принимать во внимание, в особенности при сравнении данных естественных обнажений с теми образцами, которые получены при бурении. Кроме того, порода в влажном состоянии выглядит иначе, обычно гораздо темнее, чем в воздушно-сухом состоянии.

В полученном сводном разрезе следует прежде всего выделить нефтеносную свиту или свиты, если бы их оказалось несколько. Степень легкости решения этой задачи зависит от степени обнаженности месторождения. Она решается легче всего, если обнажена сама нефтеносная свита, что не составляет большой редкости. Из месторождений, в которых обнаружены нефтеносные свиты, можно назвать все месторождения Ферганской области (за исключением Чимионского), Челекен, Аташкинское месторождение на Апшеронском полуострове, нефтяные месторождения (гудронные песчаники) Казанской, Уфимской и Самарской губерний и многие другие.

Когда обнаружена сама нефтеносная свита, намеченная нами только что задача делается очень легкой и интересной для исследователя. В большинстве случаев эти свиты представляют собою чередование глинистых или мергелистых пород с нефтеносными песками или песчаниками. Нефтяные пласты, обнаженные на дневной поверхности, приобретают совершенно своеобразный вид. Из обнаженного пласта нефть отчасти вытекает, а оставшаяся в породе нефть, находясь в контакте с атмосферою, теряет газы и наиболее легкие составные части, что ведет к загустению и затвердению нефти в порах породы. Подобные породы известны под весьма различными названиями. Их называют битуминозными, закированными, кировыми, гудронными (в Поволжье), а также и просто нефтяными. В большинстве случаев это пески или песчаники, иногда очень твердые, иногда же столь рыхлые, что легко разминаются руками. Окраска этих пород весьма различная, от бледно окрашенных до темно-коричневых и даже черных. Преобладают, однако, темно-коричневые породы, что в особенности относится к свежему их излому; снаружи же эти породы при выветривании принимают очень своеобразный серый цвет, так что издали может показаться, что эти породы покрыты, лишайниками. Иногда такие породы совершенно сухи на ощупь, чаще же кажутся жирными и оставляют на прижатой к ним бумаге жирный след, в особенности в жаркую погоду или же после предварительного разогрева их в зажатой руке. Эти породы издают нефтяной запах, особенно отчетливо замечаемый в теплую погоду, когда порода хорошо разогрелась в солнечных лучах. Вообще указанные признаки этих пород обнаруживаются в теплую погоду отчетливее, чем в холодную. Отражается на характере признаков, конечно, и давность обнажения нефтяного пласта. Пласты, недавно обнаженные, бывают еще пропитаны жидкой нефтью, издают сильный запах, дают отчетливый жирный оттиск и т. д. А старые выветрелые нефтяные пласты бывают совершенно сухие на ощупь, не дают жирного отпечатка, пахнут слабо и их выдает только их темная окраска. Но так как окраска может ввести в заблуждение, то в сомнительных случаях прибегают к бензину, керосину, бензолу, сероуглероду и тому подобным растворителям, которые дают в случае нефтяного битума вытяжку, окрашенную в более или менее темный бурый цвет.

Окрашенные и пропитанные нефтяным битумом пески и песчаники, а в редких случаях и иные породы, например, известняки, скопления раковин, мергели и т. д., являются характерными для нефтеносной свиты. Остается по Обнажениям выяснить верхнюю и нижнюю границу, или кровлю и почву нефтеносной свиты. Иногда эти границы устанавливаются чрезвычайно легко, например, по резкой смене в окраске пород.

В Ферганских месторождениях нефти, например, нефтеносная свита представляет собою комплекс зеленых глинистых и мергелистых пород с прослоями известняков и скоплениями крупных раковин. Господствующий цвет этой свиты зеленый, а заключена она между свитами ярко красного цвета. В месторождениях Грозненского района нефтеносная свита состоит из бурых глин, переслаивающихся с мощными песками. В кровле этой свиты лежат мощные толщи серых глин, не сланцеватых, а почву составляют, вероятно, тоже серые сланцеватые глины. На Апшеронском полуострове нефтеносная свита представляет собою беспрерывное чередование чистых песков и глин с глинистыми песками и песчанистыми глинами, а также с мергелистыми породами. Кровлю этой свиты составляет толща светло-серых слоистых глин с тонкими прослоями мучнистого вулканического пепла, а в почве нефтеносной свиты залегает другая толща серых глин и т. д.

При выяснении нефтеносных свит или отдельных нефтяных пластов по данным естественных и искусственных обнажений приходится быть осмотрительным. Выход нефтяного пласта имеет более или менее значительное простирание. В случае хорошей обнаженности месторождения это легко проследить. В случае неудовлетворительной обнаженности придется прибегать к расчисткам. Не следует поэтому принимать каждое нефтяное окрашивание или случайный выход нефти, около которого бывает на незначительном протяжений окрашена коренная порода, за нефтеносный пласт. Иначе легко впасть в грубую ошибку. Так например, один известный геолог составил неопубликованное описание Майли-сая, в котором он насчитывает девять нефтяных горизонтов, переоценив значение таких случайных и совершенно незначительных по пространству нефтяных окрашиваний. Основываясь на этих девяти горизонтах (в действительности их всего три, вернее два), он дал чрезвычайно оптимистический отзыв о Майли-сае, определив запас нефти этого месторождения в 23/5 миллиарда пудов. Действительность разрушила самым безжалостным образом эти воздушные замки. Из семи скважин, пробуренных в Майлисае и довольно равномерно рассеянных по его небольшой площади, только одна оказалась продуктивной и дала всего на всего около 300 000 пудов нефти. Остальные скважины дали лишь сотни и десятки пудов вообще, а не в сутки, или же совсем не обнаружили нефти. К этому следует добавить, что Майли-сай является наилучше обнаженным из всех месторождений нефти, так что в данном случае отпадают всякие извиняющие обстоятельства, и приведенную выше крайне оптимистическую оценку этого месторождения приходится рассматривать как очень грубый промах.

Имея в своем распоряжении сводный разрез для данного месторождения и зная точно, в каком горизонте этого разреза начата данная буровая скважина, можно иметь очень точное представление о том, какие породы и в какой последовательности будут проходиться скважиной и на какой глубине будет встречен определенный, почему либо интересный пласт; например, водоносный или нефтеносный песок или песчаник. В этом заключается главное значение сводного разреза. Но из всех горизонтов сводного разреза наибольший интерес представляет, может быть, почва нефтеносной свиты, так как она представляет собою горизонт, ниже которого не имеет смысла углубляться скважиной. Именно против этого положения больше всего грешат на практике. Пройдя скважиной всю нефтеносную свиту и не встретив нефти или встретив ее в недостаточном количестве, обычно углубляются дальше-в толщи, подстилающие нефтеносную свиту, основываясь на том неосновательном, но общераспространенном мнении, что количество нефти возрастает с глубиною.

Это мнение заключает в себе, лишь частичную истину. Если заложить на месте вьхода нефти колодезь или скважину, которые будут доведены до нефтяного пласта, питающего выход нефти, нефти-будет добыто неизмеримо больше, чем может быть собрано на выходе нефти. Под этим пластом могут оказаться еще другие, более продуктивные пласты. Но в каждом конкретном случае эта глубина будет иметь определенное значение; нижним пределом ее является почва нефтеносной свиты. На практике же, да и в теоритических рассуждениях о происхождении нефти, приходится встречаться с представлением, что эта глубина беспредельна, и что чем глубже идти скважиной, тем больше надежд на то, что будет встречена более обильная нефть. Такое воззрение представляет собою глубокое заблуждение.

Можно привести много примеров таких скважин, которые были углублены на десятки и даже сотни саженей ниже почвы нефтеносной свиты, часто даже вопреки предупреждения, сделанного своевременно компетентными геологами. Такие попытки кончаются всегда неудачно и представляют совершенно непроизводительную трату средств. От подобных ошибок может всегда предостеречь основательное знакомство со сводным разрезом данного месторождения. Все сказанное приложимо в тех случаях, когда мы имеем дело с месторождением, нефтеносную свиту которого можно изучить по естественным и искусственным обнажениям, причем можно с достоверностью, установить ту толщу, которая подстилает нефтеносную свиту. Задача усложняется, когда нефтеносная свита не обнажается на дневной поверхности или когда обнажены лишь ее верхние горизонты. В таком случае вопрос о почве нефтеносной свиты может быть выяснен только посредством бурения, и при этом, конечно, неизбежно углубление скважины или даже нескольких скважйн много ниже последнего пласта нефтеносной свиты, именно в видах уловления почвы этой свиты.

Сводный разрез можно, конечно, представить в виде писанного перечня пород, следующих друг за другом, с указанием их мощности и других характерных особенностей, Но в практическом отношении гораздо более ценным является графическое изображение сводного разреза, в виде вертикальной колонки, с нанесением в определенном масштабе и в условных обозначениях отдельных пластов и свит. О преимуществах графического изображения излишне распространяться, они общеизвестны. Изображение сводных разрезов в виде колонок чрезвычайно наглядно и сразу вызывает определенное представление об относительной мощности различных свит, чрезвычайно легко по такому разрезу определить расстояние от любого горизонта разреза до любого другого и т. д.

Подобные изображения разрезов в виде вертикальных колонок общеупотребительны в буровом деле. Каждая скважина изображается обычно в- виде вертикального столбика, разделенного на части, соответствующие толщине (но не мощностям) пройденных пород. Этот способ, как только что было указано, очень хорош для изображения сводного разреза, являющегося как бы схемой порядка напластования пород в данном месторождении. Но в приложении к буровым скважинам этот метод имеет большие недостатки. Изображая разрез буровой скважины в виде вертикальной колонки и отмечая на ней горизонтальными чертами отдельные подразделения, мы совершенно пренебрегаем падением пластов. От этого происходит ошибка в определении мощности отдельных пластов по разрезу. Ошибка эта весьма мала при небольшом угле падения пластов, но достигает громадных размеров в случае крутого падения пластов. Прекрасной иллюстрацией к только что сказанному может служить рисунок,, изображающий одну из скважин Риштанского месторождения (Труды Геол. Ком., Нов. сер., вып. 127, стр. 29).

Поэтому, составляя разрез буровой скважины, следует непременно вводить падение пластов; от этого выиграют в точности все расчеты и соображения, делаемые на основании разреза буровой скважины. При этом предполагается, что плоскость разреза скважины перпендикулярна к простиранию пластов, и указывается кроме того, укак плоскость разреза ориентирована по отношению к странам света, то есть проведен ли разрез с севера на юг, или с востока на запад, или в ином направлении. Это отмечается соответствующими буквами по краям разреза, например, N—S, Е—W, N—Е, S—W и т д. Составление сводного разреза в общем задача не трудная, если составитель разреза обладает хотя бы некоторою геологическою подготовкой. Нужна только тщательность в наблюдении, записывании и сопоставлении. Конечно, не следует браться за составление разрезов лицам, не умеющим различать породы, или вообще, не имеющим представления об элементах стратиграфии. Задача изучения и сопоставления сводных разрезов в общем настолько, легкая, что я затрудняюсь указать из опубликованных [в литературе "разрезов пример грубых промахов в этом отношении

Помимо чисто локального значения для данного месторождения, сводные разрезы приобретают громадное значение при изучении обширных естественных нефтеносных районов. Имея для отдельных месторождений такого обширного района сводные разрезы, естественно сравнить между собою эти разрезы. При этом открываются различные закономерности. Так например, путем сравнения между собою сводных разрезов Ферганских месторождений, не трудно установить, что в Фергане нефть придерживается одного строго определенного стратиграфического горизонта, относящегося к эоцену и охарактеризованного в палеонтологическом отношении чрезвычайным обилием раковин Gryphaea esterhazyi и Gryphaea romanowskii, образующими многочисленные устричные банки. Подобная же закономерность установлена для месторождений Апшеронского полуострова. Здесь на главных площадях, на Балахано-Сабунчино-Раманинской, Биби-Эйбатской, Сураханской и Бинагадинской, а также на площадях второстепенного значения, нефть придерживается определенной свиты, так называемой продуктивной толщи, залегающей между акчагыльским (вверху) и понтическим (внизу) ярусами и относящейся к верхам плиоценаПутем такого же сравнения сводных разрезов установлена идентичность нефтеносных свит на Досс-соре и на Макате в Уральской области и т. д.

Знание же подобной закономерности, то есть знание того, что в определенных естественных районах нефть придержи­вается определенных стратиграфических горизонтов, может служить прекрасным руководящим принципом при разведках еще не обследованных месторождений и при поисках новых. Так например, совпадение сводных разрезов острова Челекена и Нефте-дага, Закаспийской области, дают уверенность в том, что, при бурении на центральном плато Нефте-дага, скважины встретят на незначительной глубине, не более 50 сажен, нефтеносную свиту острова Челекена, которая на Нефте-даге не обнажается, а прикрыта более молодыми отложениями плиоцена. Уверенность, что эта свита окажется нефтеносной и на Нефтедаге, поддерживается чрезвычайным обилием нефтяных признаков на упомянутом выше центральном плато Нефте-дага. В 1912 году было открыто путем бурения Алдынское или НовоГрозненское месторождение, расположенное к востоку от СтароГрозненского. В Алдынском месторождении не было никаких признаков нефти на поверхности. Бурение было начато на основании предположения, что бугор Белликбарц“ (теперешнее Ново-Грозненское месторождение) сложен из тех же свит, что Старо-Грозненское месторождение. Это предположение оказалось верным, разрезы обоих месторождений почти идентичны и, таким образом, имеется основание предположить блестящую будущность для Ново-Грозненского района.

Картирование нефтяных месторождений

Одного знания сводного разреза еще недостаточно дл правильной оценки месторождения. Необходимо также тщательно изучить строение или тектонику месторождения. Комплексы осадочных пород, участвующие в строении месторождения, иногда лежат горизонтально или наклонены только под незначительным углом к горизонту. Это имеет место в том случае, если осадочные образования не претерпели сильных смещений. Примерами нефтяных месторождений, сюда относящихся, являются месторождения Поволжья, то есть месторождения Казанской, Уфимской и Самарской губерний, а также Ухтинское месторождение, расположенное в Архангельской губернии. В большинстве же месторождений пласты бывают сложены в складки, отличающиеся весьма большим разнообразием. В виде примера могут быть указаны Кавказские месторождения и месторождения Ферганской области. Особую группу составляют нефтяные месторождения Красноводского уезда, Закаспийской области, представляющие собою куполообразно приподнятые комплексы слоев, сильно перебитые очень сложным и прихотливым образом.

Составление сводного разреза зависит в сильной степени от степени обнаженности нефтяного месторождения. Еще в гораздо большей степени зависит от только что указанного фактора успех изучения тектоники месторождения. Берекейское месторождение, например, представляет собою болотистую низину, на которой совершенно отсутствуют обнажения коренные пород. Ухтинское месторождение покрыто сплошным лесом и только по рекам, прорезывающим это лесное пространство, встречаются отдельные обнажения коренных пород, отстоящие одно от другого на версты. Но имеются, с другой стороны, и столь великолепно обнаженные месторождения, как, например, Майли-сайское и Риштанское в Ферганской области, строение которых схватывается сразу даже совершенно неопытным наблюдателем.

Представление о строении месторождения, составившееся у исследователя, может быть, конечно, передано словами. Существуют особые технические термины, вызывающие у посвященного в их значение совершенно определенное представление. Тем не менее способ словесного изображения весьма несовершенен и тяжеловесен, в особенности если приходится передавать словами мало-мальски сложную тектонику. Чтобы получить самому, а также для того, чтобы передать другим возможно отчетливое представление о тектонике месторождения, необходимо прибегнуть к. изящным и точным приемам графического изображения, а именно, к геологическому картированию исследуемого месторождения.

Для геологического картирования или для геологической съемки нужна прежде всего хорошая топографическая основа, то есть хорошая карта, на которой рельеф нанесен в горизонталях. Конечно, приходится иногда довольствоваться картами, на которых рельеф изображен отмывкой и то весьма неудовлетворительно. Но с понижением точности топографической карты падает также и точность геологической съемки. Поэтому, приступая к картированию месторождения, следует постараться раздобыть наилучшую из существующих для данного района топографических съемок.

Большое значение имеет вопрос о масштабе. Для месторождений, покрытых лесами буровых вышек, как это наблюдается на Апшеронском полуострове, на месторождениях Балахано-Сабунчино-Раманинском и Биби-Эйбатском, масштаб 50 сажен в 1 дюйме едва достаточен для умещения подробностей ситуации, например, буровых вышек и других промысловых построек. Геологические же детали совершенно свободно умещаются при этом масштабе. Для Грозненского месторождения, не столь густо покрытого буровыми скважинами, масштаб 100 сажен, в 1 дюйме оказался вполне достаточным. Предельным масштабом для подробной геологической съемки является масштаб 250 сажен, в дюйме. При этом масштабе геологические детали умещаются уже с трудом на карте, за исключением тех сравнительно редких случаев, когда пласты лежат горизонтально или наклонены под незначительным углом к горизонту. В таком масштабе сняты некоторые месторожде­ния Ферганской области, остров Челекен и т. д. В более мелком масштабе, чем 250 сажен в 1 дюйме, производить подробную геологическую съемку в складчатых областях затруднительно, потому что бывает трудно уместить в некоторых участках карты все нужные подробности. Это в особенности относится к тем участкам съемки, где пласты падают более круто и где, следовательно, сближаются между собою отдельные пласты, границы свит и т. д. Производить съемку в крупном масштабе, с точки зрения нанесения деталей, гораздо приятнее; поэтому следует отдавать предпочтение при самой съемке картам в пятидесяти или стосаженном масштабе. Если же окажется, что геологическая карта выходит пустой, например, обнаруживает большие пространства, крытые одной краской, без достаточной детализации, то всегда можно при воспроизведении карты прибегнуть к уменьшению. Эстетическое впечатление, производимое картою, от этого только выиграет. Приходится, конечно, иногда довольствоваться картами уже более мелких масштабов, одновер.стками, трехверстками, пятиверстками и десятиверстками. По мере того как мельчает масштаб основы, приходится также отказываться от степени детализации геологической карты, в особенности же в случае картирования более или менее крутопадающих отложений. При горизонтальном же залегании пластов или при слабом их наклоне, геологическая съемка может быть с успехом проведена даже в масштабе 10 верст в дюйме. Разумеется, и в случае горизонтальных пластов несравненно удобнее, да и точнее, работать на картах более крупного масштаба уже потому, что по картам более крупного масштаба несравненно легче и точнее ориентироваться в поле, чем по картам более мелкого масштаба.

Само собою понятно, что картирующий геолог должен уметь «читать топографическую карту», т. е. должен уметь узнавать на карте соответствующие точки рельефа. Лица, получившие высшее техническое образование, обычно легко справляются с топографическою основою, потому что их в свое время обучали мензульной съемке, а, следовательно, и уменью пользоваться картами. Лица же, не прошедшие подобной школы, обнаруживают иногда мучительную беспомощность в пользовании картою, на которой рельеф выражен в горизонталях.

Разумеется, что карту, при пользовании ею, следует держать так, чтобы север и юг карты были бы направлены соответственно действительному положению севера и юга. Тогда изображение рельефа на карте придет в положение, параллель­ное действительному рельефу, что, конечно, чрезвычайно облегчает чтение карты. Я не останавливался бы на таких кажущихся пустяках, если бы не сталкивался на практике с этим непониманием элементарных вещей. Чрезвычайно часто приходится слышать нарекания на топографическую основу. Может быть, эти упреки иногда и заслужены, но в девяти из десяти случаев они происходят, как мне кажется, от простого неуменья читать эти карты.

Иногда же действительно невозможно ориентироваться точно на карте. Представим себе высокий равномерный склон, выраженный на карте системою почти параллельных горизонталей, и где нибудь на этом склоне выход интересного для нас пласта. В каком месте склона нанести соответствующую точку? Было бы грубейшей ошибкой нанести эту точку на глаз, так как в оценке расстояния точки от вершины склона или от его основания, вследствие неизбежных ракурсов, мы делаем громадные ошибки. Визированием, при помощи горного компаса, на какую нибудь характерную вершину, отдельно стоящее дерево, постройку, место слияния двух речек или оврагов и т. д. определяем направление линии, на которой должна находиться наша точка. Остается только определить относительную высоту, на которой она находится. Для этого приходится прибегнуть к помощи анероида, и взяв по нему отсчет в интересующей нас точке, перейти с анероидбм или на вершину склона или спуститься к его основанию, вообще к какой-нибудь характерной точке (например, к слиянию двух балок и т. п.), высота которой может быть получена по карте. По разности отсчетов анероида определяем высоту нашей точки относительно другой, высота которой определена по карте. Отсчитав соответствующее число горизонталей нЛ карте, помещаем нашу точку. Хотя определение относительной высоты точки по одному анероиду не является точным приемом (как известно, барометрическое нивеллирование требует непременно двух, а то даже и трех анероидов), но для целей геологической съемки этого достаточно и, во всяком случае, прием этот точнее, чем если бы мы вздумали определить положение точки на склоне по засечкам по двум известным точкам. К анероиду следует прибегать, разумеется, только в случае значительного рельефа. При незначительности рельефа пользуются карманным нивеллиром для определения превышения намеченной точки.

Может быть, конечно, предложен вопрос, отчего картирующие геологи не прибегают к точным приемам нивеллирования, хотя бы барометрического. Причина кроется в том, что картирующий геолог, в особенности при работах в пустынных или гористых областях, к тому еще иногда при сильной жаре (напр. в Фергане, Закаспийской области, на Апшероне и т. д.) должен дорожить подвижностью, так как съемку приходится ведь вести пешком. Нагруженный всевозможными точными приборами, он потеряет подвижность, а это роковым образом отразится на его производительности. С этой точки зрения тягостно иметь при себе даже один анероид.

Имеются у нас также попытки инструментальной геологической съемки, каковыми являются тахеометрические съемки С. И. Миронова в Уральской области (Труды Геол. Ком., Нов. сер., вып. 105, 119 и 142.). Можно только приветствовать и пожелать дальнейшего распространения этим точным приемам геологического картирования.

Топографы могли бы оказать чрезвычайно ценные услуги последующему геологическому картированию, если бы они во время топографической съемки отмечали на склонах выходы твердых пород или границу между различно и резко окрашенными породами и т. д. Для этого следовало бы топографам подготовляющим планшеты для геологической съемки, усвоить некоторые элементы геологии.

Прекрасный пример такого рода работы представляет собою съемка Кирмаку, произведенная А. В. Климентьевым. Выходы пластов по Кирмакинскому солончаку нанесены топографом при топографической съемке, при чем геологом П. Е. Волоровичем предварительно намечались грудами камней те выходы пластов, которые надлежало нанести на план. Геологическая съемка Кирмаку, благодаря такому приему, вышла очень изящной.

Как было изложено в предыдущей лекции, при составлении сводного разреза, выделяются отдельные свиты и отмечаются пласты, отличающиеся какими-нибудь особенностями. При геологическом картировании наносятся на карту границы этих свит и выходы характерных пластов. Другими словами, при геологической съемке прослеживаются элементы сводного разреза в горизонтальном направлении. Эта задача легко выполнима, когда объект, подлежащий картированию, является великолепно обнаженным, что имеет место в пустынных областях, например, в некоторых месторождениях Ферганской, Закаспийской и Уральской областей. Но уже в полупустынных и степных областях, с появлением более обильной раститель­ ности, задача съемщика начинает осложняться и достигает предела выполнимости в болотистых и лесных областях. Это относится, конечно, к точной съемке, то есть к такой, на данные которой можно безусловно положиться.

В сводном разрезе, составленном для какого нибудь месторождения, мы выделяем свиты и горизонты, которые мы, с своей точки зрения, считаем почему-либо характерными или важными. В природе же комплексы осадочных пород разрушаются в процессе денудации неравномерно, мягкие породы — быстрее, твердые медленнее. В результате этого процесса основные формы рельефа покрываются как бы вторичною скульптурою, состоящей из гривок, идущих по простиранию слоев и представляющих собою выходы наиболее твердых или устойчивых пород, и продольных между этими гривками углублений, отвечающих местоположению мягких и легко разрушаемых пород. Только-что указанные гривки или выходы твердых пластов, конгломератов, песчаников, известняков и т. д., являются чрезвычайно удобными объектами для картирования, так как обычно явственно выступают на хорошей топографической съемке, а геологу только приходится выяснить, который из твердых пластов сводного резреза является причиной образования данной гривки, что не трудно сделать при знакомстве с разрезом данной местности, по каменистым высыпкам и выходам твердой породы в различных точках прослеживаемой гривки.

Таким образом наносятся на карту все наблюдаемые выходы твердых пород и гривки, ими обусловленные. Получается на карте система линий, извивающихся согласно простиранию пород. При расчлененности рельефа и очень пологом падении пластов, выходы их, при нанесении на карту, образуют замыкающиеся на себя кривые линии. Эта система линий выходов пластов представляет собою как бы скелет съемки и остается на окончательной карте, облегчая будущим читателям геологической карты ориентировку. Стратиграфическое значение нанесенных на карту выходов твердых слоев может быть совершенно ничтожным, но это не беда, так как нанесение выходов пластов твердых пород является только средством, приближающим нас к конечной цели. Надо только точно определить положение их на сводном разрезе и тогда по ним уже не трудно провести на карте важные стратиграфические границы. Допустим для примера, что какая нибудь важная в стратиграфическом отношении граница проходит по толще глин, известна нам, может быть только по одному обнажению и не наблюдается больше непосредственно нигде на всей площади карты. Допустим далее, что нам удалось установить, хотя бы по одному только обнажению, что эта граница проходит на столько то выше или ниже определенного твердого пласта, выход которого нам удалось проследить и нанести на карту. Нанеся на карту параллельно этому выходу и в соответствующем расстоянии от него линию, получим на карте положение интересующей нас стратиграфической границы и т. д. Как видно, сущность метода состоит в том, чтобы нанести на карту выходы легко прослеживаемых, но может быть, и совсем не важных, с стратиграфической точки зрения, пластов, а уже по ним нанести на карту те важные стратиграфические элементы, которые непосредственно не удается проследить в поле.

Как при составлении сводного разреза, так и при картировании месторождения должно быть обращено самое тщательное внимание на нанесение нефтеносной свиты. Если нефтеносная свита выходит целиком па дневную поверхность, то нанесение почвы этой свиты сразу обрисовывает на карте площадь безнадежную в смысле получения нефти. При нормальном, т. е. не опрокинутом положении пластов, это будет пространство, заключенное внутри линии, представляющей собою почву нефтеносной свиты, так как это пространство заполнено на дневной поверхности отложениями, подстилающими нефтеносную свиту.

Во всех курсах геологии описывается способ определения простирания и падения пластов. Общеизвестно, что для этой цели служит горный компас. Получается даже впечатление, что определением элементов простирания и падения исчерпывается точность геологического исследования. Некоторые съемщики даже полагают, что в определении возможно большего количества простираний и падений заключается геологическая съемка. Картирующий геолог очень скоро совсем перестает пользоваться горным компасом для определения простирания. Причина этого заключается в том, что, прослеживая и нанося на карту выходы определенных горизонтов или пластов, тем самым определяется графически их простирание в виде характерных кривых. При картировании же нефтяных месторождений приходится иметь в виду еще одно обстоятельство, обычно упускаемое из виду и заключающееся в том, что в нефтяных месторождениях, энергично разрабатываемых, сосредоточены значительные железные массы в виде обсадочных труб, буровых инструментов, штанг, станков, машин и т. д. Эти железные массы совершенно нарушают правильность показания магнитной стрелки. Поэтому простирание, взятое по близости от буровой скважины, где сосредоточены железные массы, является заведомо неверным. План Грозненского месторождения, опубликованный Е. М. Юшкииым, является прекрасной иллюстрацией к тому, что получается при пренебрежении только что указанным обстоятельством. Упомянутый план вызывает представление о каком то хаотическом залегании пород, совершенно не соответствующем действительному положению вещей. Для иллюстрации сказанного лучше всего сравнить между собою карту Грозненского месторождения в изображении Е. М. Юшкина (отд. оттиск № 86 из Изв. Геол. Ком.) и то же месторождение по съемке Калицкого (Труды Геол. Ком. Нов. сер., вып. 24). Таким образом при картировании нефтяных месторождений, как и вообще при точном картировании, горный компас теряет свое значение как прибор для определения простирания, но вполне сохраняет свое значение приложенный к нему клинометр, служащий для определения величины угла падения. На этот прибор, то есть на клинометр, железные массы не оказывают, разумеется, никакого влияния.

Метод картирования, изложенный выше и состоящий в нанесении на карту выходов твердых пластов, не является, конечно, универсальным методом. Бывают случаи, что рельеф не обнаруживает никакой зависимости от тектонического строения. Это наблюдается, например, в случае развития мощных глинистых толщ. Конкретным примером может служить Грозненское месторождение или смежное с ним Алдынское (Ново-Грозненское). В таких случаях следует прибегнуть к другому методу, который не представит больших трудностей для лиц, знакомых с начертательной геометрией. В самом деле, выход, какого-нибудь пласта, например, нефтяного, или точнее выход какойнибудь стратиграфической поверхности, например, границы двух свит, можно рассматривать, как пересечение двух поверхностей, а именно, как пересечение поверхности пласта, пренебрегая при этом его мощностью, если она незначительна, или поверхности, разделяющей две свиты, с поверхностью рельефа. Эта последняя изображена на плане условно в виде горизонталей, происхождение которых можно себе представить следующим образом. Рельеф пересечен системою горизонтальных плоскостей, равно отстоящих друг от друга на величину, называемую падением горизонталей. Пересечения этих плоскостей с поверхностью рельефа спроектированные на план (нагоризонтальную плоскость) и представляют собою горизонтали. Желая построить линию выхода какого-нибудь пласта, мы должны пересечь выбранный пласт тою же системою вспомогательных горизонтальных плоскостей. Принимая пласт на коротком протяжении за плоскость, получим систему параллельных линий, отстоящих друг от друга на величину падения горизонталей. Направление этих линии есть ни что иное, как простирание пласта. Простирание определяется ведь в учебниках геологии как пересечение пласта горизонтальной плоскостью. Эти линии мысленно спроектируем на карту, которая есть наша плоскость проекции. Подобно горизонталям мы можем и эти линии обозначить отметками абсолютной высоты. Горизонталь определенной отметки (напр., +20 саж.) и линия простирания той же отметки (+20 саж.) лежат в одной и той же плоскости, следовательно, могут пересекаться, могут и не пересекаться. Если они пересекаются, то точки пересечения их принадлежат одновременно и горизонтали (+ 20 саж.), и линии простирания (+20 саж.). Проекции таких точек должны лежать как на проекции горизонтали, так и на проекции линии простирания, т. е. будут находиться на плане в точках пересечения проекций этих двух линий. Другими словами, будут лежать па пересечении горизонтали в общепринятом значении этого слова, имеющейся на карте (+20 саж.), с линией простирания (+20 саж.), которую мы еще должны построить.

Допустим, что в обнажении, где мы нашли заинтересовавший нас слой, выход которого мы желаем построить, нам удалось также хорошо смерить, при помощи горного компаса, и при непременном отсутствии по близости железных масс, простирание и падение, т. е. что мы нашли хорошую и ровную поверхность напластования. Допустим далее для простоты, что наша точка приходится на одну из горизонталей, имеющихся на плане, что в общем, конечно, не обязательно. Наносим на карту обнажение, т. е. точку, где мы смерили простирание, а также по транспортиру и самое простирание, введя, разумеется, поправку на магнитное склонение, если оно сколько-нибудь значительно. Перпендикулярно к нанесенному простиранию проведем вспомогательную плоскость, которая будет также перпендикулярна к плоскости проекции (плоскости карты). След вспомогательной плоскости будет на плане перпендикулярен простиранию и в этой вспомогательной плоскости будет также находиться линия падения пласта. Приведем вспомогательную плоскость в положение, параллельное плоскости карты (плоскости проекции), повернув ее на 90° вправо вокруг горизонтальной линии; проходящей в ней (в вспомогательной плоскости) через нашу точку (обнажение). Тогда линия падения пласта поместится на карте влево от следа вспомогательной плоскости и представится в виде линии, проходящей через нанесенную на карту точку (обнажение) и составляющей со следом вспомогательной плоскости угол, равный углу падения пласта. Восставим в точке перпендикуляр к следу вспомогательной плоскости и отложим на нем влево от нашей точки отрезки, соответствующие в масштабе карты расстоянию между горизонталями. Через полученные точки делений проводим линии, параллельные следу вспомогательной плоскости, до пересечения с линией падения, а через полученные точки пересечения (на линии падения) проведем линии, параллельные простиранию. Это будут проекции тех линий, которые получатся от пересечения плоскости нашею пласта с плоскостями, дающими при пересечении поверхности рельефа горизонтали. Пересечения этих линий с горизонталями, имеющими одинаковую высотную отметку, будут точками, принадлежащими одновременно как нашему пласту, так и поверхности рельефа: иначе говоря, это будут точки искомого нами выхода пласта, проекцию которого получим, соединив последовательно эти точки.

Таково примерное решение общего случая. Кто владеет методами начертательной геометрии, тот, конечно, легко справится с различными вариантами, которые могут ему представиться при решении задачи построения пересечений плоскости с поверхностью (кривою) рельефа.

Неискушенному в полевых наблюдениях может легко показаться, что только что изложенный метод, основанный на точных приемах начертательной геометрии, точнее метода непосредственного нанесения выходов пластов. Однако, это не так, и причину этого очень не трудно понять.

Во первых, определить точно простирание при помощи горного компаса можно лишь в очень редких случаях, когда имеется безукоризненная поверхность напластования и отсутствуют по близости железные массы. Во вторых, и это второе обстоятельство гораздо важнее, пласты и границы свит, то есть поверхности, разделяющие свиты, не являются плоскостями, а представляют собою кривые поверхности. Применяя же методы начертательной геометрии, мы рассматривали пласты как плоскости, что допустимо лишь для самых незначительных пространств, а пн как для всего планшета или карты. В какой степени извиваются пласты, видно из любой хорошей съемки. Следовательно, пласты или, вообще, поверхности напластования представляют собою кривые поверхности, и задача построения выхода пласта сводится к тому, чтобы построить линию пересечения двух произвольных кривых поверхностей. Задача эта неразрешима по существу простыми приемами. Достаточно вспомнить, какую затрату труда требует изображение поверхности рельефа в горизонталях (мензульная съемка), чтобы разочароваться в возможности широкого приложения методов начертательной геометрии к геологическому картированию.

Возвращаемся к приемам начертательной геометрии в приложении к геологической съемке. В складчатых областях поверхности пластов (точнее, поверхности напластования) представляют собою в общем случае кривые поверхности с изменяющейся кривизной больших радиусов кривизны.

На сравнительно небольших протяжениях можно эти поверхности принимать за плоскости. Положение плоскости в пространстве определяется различными данными. Выше мы определяли положение плоскости пласта по его простиранию и падению в точке, данной на поверхности рельефа (обнажение). Мы имели на карте проекцию этой точки, простирание же и падение определяли при помощи горного компаса. В терминах начертательной геометрии простирание пласта есть след поверхности пласта в горизонтальной плоскости, проведенной через точку выхода (обнажение) данною пласта. Но простирание и падение требуют для своего измерения очень ровной площадки на поверхности напластования и отсутствие железных масс поблизости, и кроме того, необходимо знать местную поправку на склонение. Поэтому точное измерение простирания горным компасом задача далеко нс всегда исполнимая, в особенности, как уже было выше указано, в присутствии значительных, возмущающих магнитную стрелку, железных масс. Но ведь положение плоскости определяется также тремя ее данными точками, на языке геологической действительности тремя обнажениями, в которых имеется пласт, выход которого мы собираемся построить. При трех данных точках можно обойтись без знания простирания и падения пласта. Это является, пожалуй, решением занимающей нас задачи в самом общем виде.

Имеем на карте проекции трех точек (обнажений) a, b и c принадлежащих определенному пласту. Допустим, для простоты, что эти три точки лежат на определенных горизонталях. Поста­раемся по этим трем точкам определить простирание пласта и таким образом, сведем решение предстоящей нам задачи к решению, изложенному выше. Через высшую из трех данных точек (допустим b) и через низшую (допустим a) проведем плоскость, перпендикулярную к плоскости проекции (карты). След этой вспомогательной плоскости пройдет на карте через проекции точек a и b. Повернем дэту плоскость влево вокруг горизонтальной липни, принадлежащей вспомогательной плоскости и проходящей через точку a, иначе говоря, совместим, горизонтальную плоскость, в которой находится а, с плоскостью проекции. Проекция этой горизонтальной линии будет совпадать с проекцией линии ab. В точке b восставим перпендикуляр к ab и на нем отложим от точки а влево в масштабе карты разницу высот между а и b, полученную из подсчета горизонталей, расположенных между ними. Соединив полученную точку d с а, получим линию, лежащую в плоскости пласта и соединяющую его точки а и b. Где нибудь на этой линии должна находиться точка, лежащая в одной горизонтальной плоскости с точкою с. Для получения ее отложим от b влево на перпендикуляре, восстановленном в b к ab, отрезок bf, равный превышению с над а, определенному из подсчета горизонталей между ними. Через точку f проводим линию, параллельную ab и пересечением этой линии с линией ad определяем положение точки лежащей в одной горизонтальной плоскости с точкбю с. Перпендикуляр, опущенный из найденной точки на ab, определяет ее проекцию h. Линия, соединяющая эту проекцию h с проекцией точки с, есть проекция простирания пласта, так как она есть проекция линии, находящейся в данном пласте и в горизонтальной плоскости. Таким образом, простирание пласта найдено. Не трудно найти графическим путем и падение его. Для этого проводим через точку b линию bf, перпендикулярную к простиранию. Это след плоскости, в которой находится линия падения. Совместим ее влево и восстановим в ней в точке b перпендикуляр к hk, на котором отлагаем отрезок di, равный превышению точки b над с. Полученную точку i соединим с k. Угол ikd' — есть угол падения, точнее, равен углу падения. Зная простирание и падение пласта, можем построить выход этого пласта по данному выше приему.

Не стоит останавливаться на всех случаях, которые могут встретиться на практике. При знакомстве с начертательной геометрией не трудно будет в каждом данном случае придумать по возможности простое решение.

Например, из трех точек данного пласта две могут лежать на одной и той же горизонтали; ясно, что, соединив эти две точки прямою линией, мы получаем простирание данного пласта, так как эта прямая, проходя через две точки данного пласта (плоскости), принадлежит плоскости пласта, и имея с горизонталью две общие точки, лежит", очевидно, и в плоскости горизонтали. Другими словами, ойа является линией общей для плоскости пласта и для плоскости определенной горизонтали, это может быть только их линией пересечения (точнее, проекцией этой, линии), а это и есть, по определению, линия простирания пласта. Плоскость, проведенная через третью точку и перпендикулярно к линии простирания, будет плоскостью падения. След ее на Плоскости проекции (на карте) будет совпадать с проекцией линии падения. Повернув эту плоскость падения вокруг горизонтальной линии на 90°, приводим ее в положение, параллельное плоскости карты. На совмещенной, плоскости строим прямоугольный треугольник, вершина которого находится в третьей точке, один катет равен расстоянию от третьей точки до линии простирания, другой катет равен в масштабе карты превышению третьей точки над двумя остальными, а гипотенуза этого треугольника представляет собою линию падения, совмещенную с плоскостью карты. Дальше построения идут как в случае первом.

Изложение этих приемов, но только не в терминах начертательной геометрии, дано, между прочим, в известном руководстве по практической геологии профессора Кейл ыа к а. Изложены они там в виде правил, которым приходится при незнании начертательной геометрии следовать слепо, не понимая сущности этих приемов. В том же руководстве дано в 'виде примера построение выходов пластов разнообразно изогнутых, по данным поперечным профилям.

На эти примеры нельзя смотреть даже как на школьную задачу, или как на пример для упражнения. Выполнение таких задач может внушить новичку в геологии совершенно превратное представление о строении антиклинальных и иных складок. Простирание пластов, сложенных в антиклинальные и иные складки, вовсе не прямолинейное, а криволинейное; профиль может быть точным только для данного поперечного сечения складки, но в других параллельных сечениях непременно обнаруживаются различия в, угле падения. Выходы пластов в крутой части складки тесно сближаются между собою, а при переходе в полого падающую часть складки, расходятся вееро­образно и так далее, — Построение, приведенное у Кейльгака годилось бы только для самой ограниченной площади; например, могло бы не дать чувствительной погрешности в пределах: небольшого участка, но оно совершенно не пригодно для более обширных площадей, в силу только что указанных причин.

При картировании приходится уделять большое внимание сбросам, если таковые имеются в снимаемом районе. Не нужно только ложною усердия, заключающегося в разыскивании мельчайших трещин и ничтожных смещений, измеряемых часто всего несколькими сантиметрами. Примеры такого нелепого усердия имеются, к сожалению, в литературе- Следует наносить только те сбросы, которые без особых искажений и преувеличений умещаются в масштабе карты. Много неверных утверждений о сбросах можно встретить в учебниках гeoлогии. Например, уверяют, что сбросы должны быть прямолинейны, что совершенно неверно. Сбросы представляют собою не плоскости, а кривые поверхности, правда, чаще всего радиусов значительной кривизны. При пересечении с поверхностью рельефа поверхность сброса, так называемый сбрасыватель, дает кривую линию; в большинстве случаев кривизна этих линий (сбросов) очень пологая. Затем, следует иметь в виду, что сбросы не тянутся на бесконечном протяжении, а имеют начало и конец, что выражается в замирании сбросовой трещины, причем смещение пород по бокам сбросовой трещины приближается к нулю. Принято изображать сбросы на картах в виде толстых линий, проведенных какой-нибудь яркой краской, причем толщина лшщй делается равномерной и, чаще всего, одинаковой для крупных и ничтожных сбросов. Благодаря этому условному приему слишком выдвигаются совершенно ничтожные по своему значению сбросы. Рациональнее было бы выбрасывать такие сбросы. Затем, следовало бы на карте сбросовые линии утонять к концу, указывая этим на замирание сбросов. В каждом учебнике геологии излагается также понятие о величине сброса. В этом понятии, как оно трактуется в учебниках, заключается большая неопределенность. Можно говорить только о величине сброса в данной точке. Значения этой величины будут изменяться но всему протяжению сбросовой трещины, достигая в некоторой точке максимального значения и приближаясь к нулю на концах сброса. Поэтому следует в описаниях всеща указывать, что подразумевается максимальное значение величины смещения, или же указывать. что приводимая величина сброса относится к такой-то определенной точке. Против этого правила очень мною грешат в геологических описаниях.

Напомню еще раз, что главным условием для создания хорошей геологической карты является хорошая топографическая основа. К сожалению, такая съемка, на которой рельеф изображен в горизонталях, не всегда имеется к услугам картирующего геолога. Часто приходится довольствоваться весьма неудовлетворительной основой. Но как бы ни была плоха основа следует напрочь все усилия для того, чтобы даже при плохой основе геологическая карта была возможно точной.

Подземный рельеф

Тщательно составленная геологическая карга месторождения дает нам отличное представление о ею строении. Если месторождение расположено в складчатой области, то на карте отчетливо вырисовываются антиклинальные и синклинальные складки и т. д. Хотя геологическая, карта является только условным изображением того, что видно на дневной поверхности. однако по ней можно себе составить также представление о том, что имеет место на глубине, в какие тектонические формы сложены пласты и свиты, на дневной поверхности не обнажающиеся. Руководствуются в этом случае предполагаемым параллелизмом слоев, залегающих на глубине, с пластами, обнаженными на дневной поверхности. Подобный параллелизм слоев, однако, не обязателен и не трудно указать случаи, когда он не имеет места. В Ухтинском месторождении, например, нефтеносная свита представлена так называемою поддоманиковой толщею верхнего девона, которая лежит несогласно на серицитовых сланцах. Поверхность размыва серицитовых сланцев является в данном случае почвою месторождения, поверхностью чрезвычайно для пас интересной. Можно наверняка сказать, что в данном случае почва месторождения не параллельна пластам нефтеносной свиты, отложившимся на размытой поверхности серицитовых сланцев. Подобный же пример представляют месторождения Поволжья (Казанской, Уфимской и Самарской губерний), приуроченные к отложениям пермской системы, слои которой лежат несогласно на известняках каменноугольной системы. В данном случае также нет параллелизма между поверхностью размыва каменноугольных отложений и залегающими на них пермскими слоями. Только что упомянутый нефтеносный район Поволжья инте­ресен еще в другом отношении. Вследствие горизонтального залегания пермских отложений невольно создастся впечатление, что история современного рельефа в указанной области очень простая, что, например, линии водоразделов и водостоков, наметившиеся в послепермское время, сохранили, в общем, свое положение до наших дней. Разведки П. И. Бутова в Фиковом Колке и Ново-Ромашкине, Чистопольского уезда, Казанской губернии, произведенные в 1919 году, обнаружили, однако, что современный рельеф дневной поверхности в только что указанной местности совсем не соответствует тому рельефу, выработанному в пермских отложениях, который предстал бы перед наблюдателем, если бы удалось снять все новейшие отложения. Одним словом, под современным рельефом существует древний, водоразделы и водостоки которого не совпадают с современными водоразделами и водостоками.

Даже в случае согласного залегания пластов слои, зале­гающие на глубине, могут быть не параллельны вышележащим слоям. Это наблюдается в тех случаях, когда пласты в ядре складки претерпели очень сильное сжатие. Любопытный при­ мер представляет в этом отношении Риштанское месторождение Ферганской области. Оно представляет собою складку широтного направления с круто падающим северным крылом и более пологим южным. В самом западном из ущелий, прорезываю­щих эту складку в меридиональном направлении, обнажены самые глубокие слои (низы эоцена) этого месторождения. Залегающий здесь в ядре складки мощный известняк сложен в многочисленные мелкие складки как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, причем степень перемятости этого известняка совершенно по соответствует простой антикли­нально изогнутой форме более верхних слоев Риштанской складки.

Приведенные примеры ясно показывают, что одного знания того, что представляет собою дневная поверхность месторо­ждения, графическим изображением чего является обычная геологическая карта, еще не достаточно для точного предста­вления о том, каковы тектонические формы пластов или, вообще, стратиграфических поверхностей, проходящих под землею. Нас может интересовать форма определенного подзем­ного пласта, например, нефтяного, точнее говоря, форма его верхней или нижней поверхности, его кровли или почвы. Может нас так же интересовать форма поверхности, разде­ляющей две свиты, в особенности в случае их несогласного залегания, и т. д. Нели мы мысленно снимем все то, что лежит выше или над заинтересовавшей нас стратиграфической по­верхностью, то перед нами предстанет определенный рельеф, формой своей обязанный исключительно действию тектони­ческих сил и, разумеется, без малейших следов деятельности денудационных сил, в отличие от рельефа дневной поверх­ности, создаваемого денудацией. Рельеф, созданный исключи­тельно действием тектонических сил, назовем «тектоническим рельефом» данного пласта или данной стратиграфической по­верхности, указывая этим названием, что форма такого рельефа произошла только под влиянием чисто тектонических сил. По­добный рельеф можно также назвать «подземным рельефом» в отличие от рельефов, наблюдаемых на дневной поверхности. Название «пластовая карта», употребляемое некоторыми авто­рами для обозначения тектоническою или подземного рельефа, не совсем удачное, так как под «пластовой картой» подразумевается иногда нечто совсем другое, а именно, карта, на ко­торую нанесены выходы только определенных пластов, напри­мер, угольных и т. п. Таким образом, название «пластовая карта» может подать повод к недоразумениям, и лучше было бы его не употреблять. К сожалению, оно уже слишком уко­ренилось в русской литературе.

Построение тектонического или подземного рельефа опре­деленного пласта или, вообще, определенной стратиграфичес­кой поверхности, залегающих ниже дневной поверхности, мо­жет быть выполнено только по данным подземных выработок, а в случае нефтяного месторождения только по данным буро­вых скважин, как это ясно из самой сущности дела. Поэтому, построением и вычерчиванием подземных рельефов можно заниматься с успехом только в том случае, если в месторожде­нии проведено достаточное количество буровых скважин, рас­ сеянных по всей площади месторождения и доведенных, разумеется до того пласта или до той стратиграфической по­верхности, которые намечены для изображения их подземного рельефа.

Самый прием построения и вычерчивания тектоническою рельефа определенной стратиграфической поверхности или определенного пласта очень несложен. Сложна подготовитель­ ная работа по отождествлению избранной для изображения подземного рельефа стратиграфической поверхности (кровля или почва пласта, граница между двумя свитами и г. п) но буровым журналам и разрезам различных скважин. Эта работа необходима для установления глубины залегания заинтересо­вавшей нас поверхности во всех скважинах данного месторож­дения, прошедших через избранную нами поверхность. Кроме того, нам нужны отметки абсолютной высоты устьев этих скважин. Эти данные могут быть получены путем специальной нивеллировки, или могут быть взяты непосредственно по карте, если в нашем распоряжении имеется хорошая топогра­ фическая карта с рельефом, выраженным в горизонталях. Имея на карте положение скважин, прошедших через интере­сующую нас поверхность, зная абсолютную высоту устьев этих скважин и глубину залегания в них занимающей нас поверх­ности, мы путем простого вычитания из высотной отметки устья скважины глубины залегания в ней нашей поверхности получаем на карте систему точек с отметкой абсолютной вы­соты залегания в них той стратиграфической поверхности, ко­торая нами избрана для вычерчивания подземного рельефа. По этой сети точек, путем соответствующей интерполяции, проводим через определенные, но, в общем, произвольно вы­бранные интервалы, горизонтали, очерчивающие соответствую­щий подземный рельеф, совершенно так, как мы бы это сде­лали в случае изображения рельефа дневной поверхности. Го­ризонтали, очерчивающие подземный рельеф, будем называть подземными горизонталями в отличие от горизонталей, которыми изображается рельеф дневной поверхности.

Подземные рельефы применялись при изучении нефтяных месторождений американскими геологами гораздо раньше, чем у нас в России. Американские геологи смотрят на этот метод как на средство, которое позволяет гораздо глубже проник­нуть в детали строения месторождения, чем обычное картиро­вание дневной поверхности. Приемы, выработанные американ­скими геологами для построения подземных рельефов, отли­чаются от нашего русского большею сложностью, но зато приложимы при значительно меньшем числе буровых скважин, чем выше изложенный способ, применяющийся русскими геологами.

Оригинальность американских приемов состоит, между прочим, в рациональном использовании весьма скудных тогда данных буровых журналов.

Основой работы при подобных исследованиях является хо­рошая топографическая съемка исследуемого района, сопро­вождаемая установкой реперов, связанных путем точной нивел­лировки с уровнем океана. Реперы располагаются на расстояпии не более шести миль друг от друга, так что в пределах планшета не остается точек, удаленных более трех миль от ре­пера. В интересах уже чисто геологического обследования про­изводятся дополнительные нивеллировки по всем дорогам, вдоль рек и по водоразделам. Эти нивеллировки привязыва­ются к реперам топографической съемки и проводятся с точ­ностью, обеспечивающей погрешности менее одного фута при замыкании полигона. Во время дополнительных нивеллировок определяются высотные отметки выходов всех сколько-нибудь характерных пластов и одновременно отмечается на карте их точное положение. В результате подобных исследований полу­чается громадный материал, необходимый для определения вертикальных расстояний^[7] между различными характерными пластами и пригодный вследствие этого для выяснения текто­нического строения пластов.

Путем дополнительных нивеллировок определяется также положение устьев нефтяных и газовых скважин, что дает воз­можность определить высотную отметку нефтяного или какого-нибудь другого пласта, отмеченного в буровом журнале. Ня осно­вании полученных таким образом данных не трудно перейти к определению расстояний и степени параллелизма между слоями, обнажающимися на дневной поверхности, и подземными пластами.

Закончив полевую работу, геолог имеет в своем распоряже­нии топографическую карту, на которую нанесено несколько сот отметок, касающихся положения выходов различных ха­рактерных пластов. Известны также вертикальные расстояния между выходами отдельных пластов в различных точках планшета. Выбрав один из характерных слоев в качестве опорного горизонта, причем обыкновенно избирается тот, который об­ нажен на большем пространстве, определяют высотные отмет­ки для значительного числа точек опорного горизонта, при­бавляя или вычитая, смотря по обстоятельствам, вертикальные расстояния между опорным горизонтом и другими характер­ными слоями, выходы которых нанесены на карту. Определив достаточное число таких точек, рассеянных по всему планшету, проводят изогипсы и получают карту тектонического рельефа опорного горизонта.

Переход от полученной указанным способом структурной карты опорного горизонта к изображению подземного рельефа избранного нефтяного пласта был бы очень прост, если бы оба пласта были между собою строго, параллельны. В действи­ тельности же этого не бывает, так как оба горизонта обнару­ живают схождение в каком нибудь направлении вследствие различных причин, напр., несогласного залегания, выклинива­ния промежуточной толщи и т. д. Для учета этого явления применяется особый прием. На карту опорного горизонта на­ носятся все имеющиеся в данном районе скважины. Высота устья любой скважины известна из нивеллиронки, высотная отметка опорного горизонта по отношению к скважине полу­чается из карты этого горизонта, а положение нефтяного пла­ста определяется по данным бурового журнала. Поэтому не­ трудно определить для каждой скважины вертикальное расстояние между нефтяным пластом и опорным горизонтом, кото­рое будет неодинаковым для различных скважин. Поправка на схождение пластов получается следующим образом. Сква­жины, для которых удалось определить указанный интервал, соединяются прямыми линиями, которые разделяются пропор­ционально величине схождения пластов между двумя скважи­нами, притом так, чтобы каждое деление соответствовало, напр., изменению на 10 фут. вертикального расстояния между опорным горизонтом и нефтяным пластом. После того как все прямые между различными скважинами разделены указан­ным образом, остается только соединить кривыми линиями (изохорами) точки равного вертикального расстояния между опорным горизонтом и нефтяным пластом. Карта, получающа­яся в результате описанных построений, носит у американских геологов название карты схождения.

Если карта схождения вычерчена на кальке, то при наложе­нии последней на карту опорного горизонта определяется сразу, путем простого отсчета, высотная отметка нефтяного пласта для любой точки карты, так как нужно только вычесть цифру^[8] карты схождения из высотной отметки карты опорного гори­зонта. Сделав достаточное число таких определений, соединяют полученные точки одинаковой высоты кривыми линиями и получают подземный рельеф нефтяного пласта.

Таким образом изготовление карты подземного рельефа нефтяного пласта распадается на три приема: 1) необходимо изготовить карту опорного горизонта; 2) построить карту схож­дения; 3) комбинируя полученные две карты, вычертить карту нефтяного пласта, подлежащего изучению.

Для более полного знакомства с изложенным здесь вкратце методом необходимо обратиться к оригинальным статьям. Осо­бенно полезен в указанном отношении Bull. U.S. Geol. Survey № 318, в котором опубликованы три планшета, причем для каждого из них дано по три карты, а именно: структурная карта опорного горизонта, карта схождения и карта подземного рельефа нефтяного пласта.

Построение тектонического или подземного рельефа страти­графической поверхности, почему-либо интересной, является крупным шагом вперед в деле выработки точных методов геологического обследования- Приложение подобных точных методов к изучению нефтяных месторождений представляет прежде всего большой научный интерес, давая в наши руки средство для решения целого ряда спорных вопросов, о чем будет кратко указано в конце главы, а подробнее будет изло­ жено в одной из следующих глав. Но, кроме чисто научного интереса, применение построения подземного или тектониче­ ского рельефа приводит к очень важным в практическом отно­ шении результатам. Это станет ясным при рассмотрении целого ряда тектонических рельефов, построенных для различных месторождений и обычно называемых, не совсем удачно, пла­ стовыми картами. К изучению имеющихся пластовых карт рус­ских нефтяных месторождений мы и обратимся.

Пластовая карта Чимиона. Среди нефтяных место­ рождений Ферганской области наименее обнаженным является Чпмионское. Комбинируя данные естественных и искусствен­ных обнажений и пользуясь указаниями буровых журналов, удалось составить геологическую карту этого месторождения. Нели мысленно снять все новейшие наносы и галечники, Чи- миопское месторождение предстанет перед наблюдателем в виде узкой, вытянутой в направлении WSW на ENE, антиклинальной складки с довольно крутым, до 60°, падением пластов в обоих крыльях складки. Узкий свод складки занят зелеными глинами олигоцена, охваченных, в свою очередь, красными глинами того же олигоцепа. Пласты эоцена, являющегося по всей Фергане нефтеносной свитой, в ядре Чимионской складки не обна­жаются, а залегают на глубине. Ось Чимионской складки обна­руживает в западной части складки три незначительные ундуляции в вертикальной плоскости. Кроме того, западная часть месторождения пересечена но продольной оси складки сбросом, амплитуда которого возрастает от середины месторождения к западному копну его, и по этому сбросу южное крыло складки надвинуто на северное, подмяв его несколько под себя. Много­ численные скважины, проведенные в Чимиопе, расположены либо на своде складки, либо на ее северном крыле. На южном крыле складки имеется только одна скважина — № 21, которая не дала благоприятного результата, на основании чего у Чимиопских деятелей составилось убеждение, что южное крыло Чимионской складки нефти не содержит. Все это основывается на наблюдениях, сделанных на поверхности.

Для проверки этих данных мною был вычерчен подзем­ ный или тектонический рельеф кровли нефтеносного пласта, залегающею непосредственно под трехсаженным известняком (условно обозначенным как m). Глубина залегания в скважинах этой стратиграфической поверхности, то есть кровли нефте­ носною пласта или почвы известняка m, была взята из буро­вых журналов, отметка высоты устья соответствующих скважин определялась по данным топографической съемки. Вычита­нием из глубины залегания в скважине кровли нефтеносного пласта высотной отметки устья скважины были получены от­ метки абсолютной высоты залегания кровли нефтеносного пла­ста для всего района. По этим отметкам построен подземный или тектонический рельеф кровли нефтяного пласта в горизон­талях, проведенных через 10 саж. Где имелось достаточно дан­ных для проведения подземных горизонталей, там он прочерчен сплошными линиями, где их пришлось из-за отсутствия данных проводить предположительно, там подземные горизонтали изображены пунктиром. Из отметок абсолютной высоты при подземных горизонталях видно, что нефтеносный пласт Чимионскою месторождения залегает выше уровня моря, подни­ маясь в Чимиопе до 200 и 210 саж., оставаясь при этом, разу­меется, скрытым под дневной поверхностью.

Из изображения подземного рельефа Чимионского нефте­ носного пласта явствует, что этот пласт образует три коротких антиклинальных складки, так называемые брахиантиклинали. Западная и восточная брахиантиклинали лежат как бы одна на продолжении другой, средняя антиклиналь как бы выведена из этого положения, ось ее составляет больший угол с широт­ ным направлением, чем оси двух других складок. Получается, в общем, впечатление, что все три брахиантиклинали лежали на одной липин, образуя три четковидных вздутия, нечто ана­логичное тому, что наблюдается по отношению к оси Чимионской складки на геологической карте дневной поверхности, на которой также улавливаются три приподнятости оси в про­ дольном направлении складки. Ио на подземном рельефе нефтеносного пласта эти три вздутия выражены гораздо резче и отчетливее, чем на дневной поверхности. Сбросом, прошедшим между западной и средней брахиантиклиналями, они были разъединены, причем западная антиклиналь продвинулась в восточном направлении, оттеснив среднюю брахиантиклиналь к югу и сама претерпев на восточном конце легкое отклонение к северу, ясно улавливаемое на протяжении горизонталей восточ­ ного конца складки. Устанавливаем, таким образом, что под­земный или тектонический рельеф нефтеносного пласта (почвы известняка m) вяжется с данными геологической карты днев­ной поверхности лишь в самых общих чертах (тройное ундулирование в вертикальной плоскости продольной оси складки), но всем же остальном обнаруживает резкое расхождение со строением складки дневной поверхности; сюда относятся более резко выраженное ундулирование продольной оси подземной складки, несовпадение в проекции подземных брахиаптиклиналей с вертикальным подъемом оси складки на дневной по­верхности, несиметричное строение подземных брахиантиклиналей, имеющих более пологое северное крыло, и более крутое южное, в отличие от одинакового (или почти одинакового) падения пластов, около 6о° в обоих крыльях складки на днев­ной поверхности.

При указанном несоответствии между тектониками, поверх­ностной и подземной, само собой напрашивается вопрос о пе­ ресмотре правильности мнения, сложившегося о неблагона­дежности, в смысле нефти, южного крыла Чимионской складки. Как видно из карты тектонического рельефа нефтеносного пласта, скважина № 21 вошла в высшую точку свода средней брахиантиклинали, а не в южное крыло складки, как это можно было думать по данным обнажений на дневной поверхности. «Пластовая карта» Чимиона ясно показывает, что южные склоны подземных брахиантиклиналей совершенно не тронуты буро­ выми скважинамц (за исключением буровых скважин № 8 и № 51). Если скважина № 21 дала неблагоприятный результат, то это может быть объяснено тем обстоятельством, что скважина № 21, судя по ее номеру, вошла в высшую точку свода средней брахиантиклинали, то есть в высшую точку нефте­ носного пласта, слишком поздно, когда северный склон, а в зависимости от него и самый свод уже были истощены пер­ выми сильными фонтанами и последующими скважинами. Наша скважина вошла, как двадцать первая, а ведь известно, что номера скважин, в общем, отражают последовательность, в ко­ торой бурились скважины. Как видно из пластовой карты Чимиона, западная половина средней брахиантиклинали совсем не освещена буровыми работами. Сама собою напрашивается необ­ходимость разведки этой части, которую следовало бы вести к юго-западу от буровой № 21, по линии, проходящей через скважины № 33 и № 21. Таким образом, пластовая карта Чимиона представляет любопытный пример несовпадения так на­зываемой оси антиклинали, проведенной по данным обнажений дневной поверхности, с линией перегиба самого нефтяного пласта. Знание же этого обстоятельства дает нам возможность исправить неверное выводы, сделанные относительно недр по наблюдениям на обнажениях дневной поверхности.

Пластовая карта Нефтяно-Ширванского ме­сторождения. Большой научный интерес с точки зрения залегания нефти представляет горизонт легкой нефти Нефтяно-Ширванского месторождения, весьма обстоятельно изученный И. М. Губкиным (Труды Геол. Ком., Нов. сер., вып. 78 и вып. 88). Оказалось, что в упомянутом месторождении легкая нефть залегает в песчаных линзах, отложенных на поверхности размыва фораминиферовых слоев олигоцена И. М. Губкиным составлена очень интересная карта, на которой поверхность размыва фораминиферовых слоев, в пределах распространения песчаных линз с легкой нефтью, изображена в подземных горизонталях, проведенных через 20 фут. Подземные горизотали Нефтяно-Ширванского месторождения на карте Губкина не являются горизонталями в общепринятом смысле, так как они отне­сены к совершенно условной, наклонной к горизонту поверхности, а именно, к плоскости, проходящей в лежачем боку песчаного пласта, находящегося в основании горизонта Ширванских ко­лодцев, причем положение этой плоскости относительно гори­зонта определяется по данным глубины ее залегания в трех произвольно выбранных буровых. Эта плоскость, к которой отнесены глубины залегания размытой поверхности форамини­ феровых слоев, сама наклонена к горизонту, и под этим углом наклона следует рассматривать карту И. М. Губкина. Следо­ вательно, каждая подземная горизонталь на карте И. М. Губкина лежит не в горизонтальной плоскости, а проведена в плоскости, наклоненной к горизонту под известным углом, равным углу наклона вышеупомянутой плоскости (лежачий бок посчаного пласта в основании горизонта Ширванских ко­ лодцев). Если бы мы привели плоскость, принятую за условный уровень, в горизонтальное положение, вместе со всеми выше и ниже лежащими пластами, подземные горизонтали на карте И. М. Губкина превратились бы в обычные горизонтали, приведенные к условному горизонтальному уровню.

Подземные горизонтали на карте И. М. Губкина обрисо­вывают часть какого-то рукавообразного углубления, как бы часть русла, промытого в фораминиферовых слоях. В пределах карты восточная сторона изображенной формы размыва более крутая, западная — более пологая. Самое русло представляет ряд четкообразно следующих друг за другом углублений дна, запол­ненных песчанистыми отложениями, содержащими легкую нефть. Таким образом, Нефтяно-Ширванское месторождение легкой нефти расположено в древнем речном русле или в древ­нем заливе. Эти интересные как в научном, так и в чисто практическом отношении данные могли быть получены лишь путем применения метода построения подземного рельефа. Пластовая карта Биби-Эйбата. Очень эффектное изображение подземного рельефа одной, из стратиграфических поверхностей Биби-Эйбатского месторождения, раскрашенное на подобие гипсометрических карт, опубликовано в известном Атласе Биби-Эйбата. составленном Д. В. Голубятниковым (Груды Геол. Ком., Нов. сер., вып. 106). Этот подземный рсльеф, названный Д. В. Голубятниковым «пластовой картой Биби- Эйбата». относится к почве IV-го нефтеносного пласта, под­стилаемого пятидесятисаженной, преимущественно глинистой, толщей. Обычная мощность IV-го пласта не менее ю саженей. Эта стратиграфическая поверхность была избрана в виду ее легкой распознаваемости по данным буровых журналов и раз­ резов скважин, причем контролем служил V-й нефтеносный пласт, залегающий под упомянутой пятидесятисаженной гли­нистой толщей и зарегистрированный почти всеми скважинами. Отметки глубины залегания почвы IV-го горизонта были отне­сены к уровню Черного моря, которому на топографической карте Биби-Эйбата отвечает нолевая горизонталь. Для этого пришлось для скважин, устья которых расположены выше нолевой горизонтали, вычесть превышение устья этой скважины из фактической глубины залегания в ней почвы IV-го пласта. В скважинах же, расположенных ниже полевой горизонтали наборот, пришлось прибавить к фактической глубине залегания почвы IV-го горизонта понижение устья скважин. Полученные таким путем отметки залегания почвы IV-го нефтеносного пласта, читаемые со знаком минус, представляют абсолютные отметки высот различных точек почвы IV-го пласта. По этим точкам вычерчен в горизонталях, в данном случае «подземных», проведенных через пять саж., рельеф почвы IV-го нефте­носного пласта. Этими горизонталями обрисовывается полукупол, вытянутый приблизительно в направлении с NW на SE. Северо-восточное крыло полукупола очерчено весьма плавно, на юго- западном крыле легкие нарушения плавности горизонталей обрисовывают сравнительно слабые вдавленности и смятия по­верхности полукупола. Ось полукупола, погружающаяся в се­веро-западном направлении, извивается кроме того в горизон­ тальном направлении, образуя в проекции фигуру очень полого вытянутого, лежащего латинского S. Паление почвы IV-го пласта на своде полукупола очень пологое и становится более крутым по мере удаления от купола. Не липшим будет, может быть, указать, почему на пластовой карте Биби-Эйбата изображен только полукупол. Причина та, что другая половина купола прикрыта водами Биби-Эйбатской бухты, а потому и не эксплоатировалась, а следовательно, и не имелось никаких данных для вычерчивания юго-восточной части Биби-Эйбатского купола. С окончанием засыпки Биби-Эйбатской бухты начнется, конечно эксплоатация юго-восточной части купола.

Сравнивая между собою, по атласу Биби-Эйбата, подземный Полукупол пластовой карты с остатками полукупола, обрисо­ ванного на дневной поверхности выходами апшеронских изве­ стняков-ракушников, полукольцом окружающими Биби-Эйбат- скую промысловую площадь, не трудно установить, что ось подземного полукупола смещена в юго-западном направлении примерно на 150—200 саж. относительно оси разрушенного полу­ купола из апшеронских известняков-ракушников. Другими сло­вами, ось антиклинали, которой придают такое черезмерное значе­ние в нефтяном деле, проведенная в соответствии с положением выходов апшеронских известняков на поверхности, совсем не совпадает с осью полукупола, образованного почвою IV-го нефте­носного пласта. Деление, аналогичное с тем, с которым мы познакомились при описании подземного рельефа нефтеносного горизонта Чимионского месторождения.

При помощи «пластовой карты Биби-Эйбата» можно в любой точке площади, охватываемой этой пластовой картой, определить глубину, на которой скважина, заложенная в данной точке, пересечет почву IV-го нефтеносного пласта. Для этого нужно из высотной отметки точки, избранной на дневной по­верхности, вычесть абсолютную высоту проекции этой точки на подземный рельеф почвы IV-го пласта. Зная же положение этой точки и пользуясь данными сводного разреза, можно предварительно, еще до бурения, наметить приблизительно разрез предполагаемой скважины.

Пластовая карта Балаханской площади. Го­раздо более сложное строение, чем Биби-Эйбатский полукупол, представляет Балаханское месторождение, для части которого составлена Н. И. Ушейкиным (Материалы для изучения Кирмакинской свиты и т. д. Баку, 1906) пластовая карта. На этой карте очерчена подземными горизонталями, проведенными через десять саж., поверхность кровли V-го нефтеносного го­ризонта. Вырисовывается к Е, SE и S от селения Бадаханы по­верхность части подземного купола, в юго-восточной части которого горизонтали имеют неспокойный характер, обнару­живая этим неровности второстепенного значения на поверх­ ности купола. Н. И. Ушейкиным показаны четыре сброса, пересекающих изображенную поверхность. Три сброса имеют более или менее радиальное направление, четвертый, располо­ женный в юго-восточной части купола, простирается более или менее параллельно подземным горизонталям. Смещение, про­ исшедшее по этому тангенциональному сбросу, достигает по вертикальному направлению до 30 сажен. Смещения по ра­ диальным сбросам достигают по вертикальному направлению 20 сажен.

На той же пластовой карте И. И. Ушейкиным изобра­жена часть другой подземной поверхности, а именно, часть кровли песчано-глинистой надкирмакинской свиты. Эта поверх­ ность лежит гораздо глубже кровли V-го горизонта, и в той части карты, где обе поверхности в проекции взаимно пере­ крываются, падение кровли надкирмакинской свиты более крутое, чем у кровли V-го горизонта. Заслуживает особенного внимания, что обе поверхности на карте Ушейкина не параллельны между собой, простирания этих поверхностей пересекаются в проекции под довольно острым углом. Еще одно доказательство того, что по положению более верхних пластов (в данном случае кровля V-го горизонта) нельзя заключать о положении нижних (в данном случае—кровля надкирмакинской свиты).

Хотя в работе Н. И. Ушейкина и не оговорено, откуда он ведет счет подземным горизонталям, но очевидно, что и в данном случае подземные горизонтали приведены к уровню Черного моря, то есть к нолевой горизонтали топографической карты, и их следует считать со знаком минус.

Не смотря на то, что подземные горизонтали пластовых карт Биби-Эйбата и Балаханов приведены к одному уровню, они между собою непосредственно несравнимы, так как относятся к различным стратиграфическим горизонтам. Подземные рельефы, изображенные на упомянутых картах, сравнимы между собою только в смысле общей формы подземных пластов. Это не есть упрек по адресу составителей пластовых карт Биби-Эйбата и Балаханов, которым мы должны быть очень признательны за данные ими подземные рельефы, в которые вложена такая масса труда, каковую может оценить по достоинству только тот, кто сам занимался вычерчиванием рельефов. Приходится ведь выбирать ту стратиграфическую поверхность, относительно которой удается собрать наибольшее количество достоверных данных. Кроме того, по отношению к месторождениям Апше­ронского полуострова, задача усложняется тем, что в чрезвы­ чайно мощной шестисотсаженной продуктивной толще нет ни одного характерного стратиграфического горизонта, который позволил бы поставить на твердое основание сравнение и сопо­ ставление между собою разрезов различных месторождений этого полуострова. Счет нефтеносным горизонтам ведется в каж­ дом месторождении самостоятельно, и не следует, например, считать, что V-й нефтеносный горизонт Балаханского месторождения, для кровли которого построен Н. И. Ушейкииым разобранный нами выше подземный рельеф, идентичен с V-ым нефтяным пластом, о котором упоминалось вскользь при опи­ сании приема составления пластовой карты Биби-Эйбата. Оди­ наковые номера горизонтов в данном случае отнюдь не обозна­ чают тождественности их. Весь вопрос о сравнимости между собою подземных рельефов, построенных для различных место­ рождений одного и того же естественного района, поднят лишь для того, чтобы обратить надлежащее внимание на то, что путем отнесения подземных рельефов к одному и тому же статиграфическому горизонту, или точнее, к одной и той же стратигра­ фической поверхности в различных месторождениях одного и того же естественного района, Сможет быть углублено значение метода построения подземных рельефов.

Сравнение пластовых карт Сель-рохо и Чимиона. Только что намеченную задачу, заключающуюся в приведе­ нии подземного рельефа к одному уровню и к одному страти­графическому горизонту, удалось выполнить по отношению н двум месторождениям Ферганской области. Это месторождения Сель-рохо и Чимион. В обоих месторождениях разрез нефтенос­ ной свиты один и тот же: толща зеленых мергелистых глин, в кото­рой залегают два известняка, названных условно m и 1. Мощность верхнего известняка (m) от 3 до 4 саж., мощность нижнего (1) доходит до 15 саж. Глинистая толща, разделяющая оба известняка переполнена устричными банками, составленными сплошь из раковин Gryphaea esterhazyi и Gryphaea romanowskii. Для построе­ния подземного рельефа выбран нефтяной песок, залегающий непосредственно в почве известняка m, точнее, построен под­земный рельеф для почвы известняка m.

В месторождении Сель-рохо почва известняка m представляет поверхность, вытянутую в широтном направлении и наклонен­ную к северу, притом довольно равномерно. Только по на­ правлению к востоку падение почвы известняка делается более пологим и обнаруживает тенденцию к антиклинальному загибу. На карте подземного рельефа избранной нами поверхности подземные горизонтали проведены через 20 саж. Цифры, по­ ставленные при этих горизонталях, следует читать со знаком плюс, так как они представляют абсолютные высоты над уров­ нем моря. Кроме того, на той же карте подземного рельефа почвы известняка m нанесена толстой линией проекция выхода на дневную поверхность известняка т. Следует еще отметить, что на восточном конце пластовой карты. Сель-рохо, между горизонталями 280 и 300 саж., нанесено пунктиром небольшое куполообразное вздутие, которое хорошо видно в естественных обнажениях дневной поверхности и положение которого наме­чено на пластовой карте на основании наблюдений на поверх­ности, так как в этом месте нет буровой скважины.

В том же масштабе, в котором вычерчена пластовая карта Сель-рохо, исполнен подземный рельеф почвы того же извест­няка m для Чимионского месторождения. Подземные гори­ зонтали здесь проведены также через 20 сажен. Цифра поставленатолько у крайней горизонтали (150 сажен.), охватывающей, остальные. Следующие внутрь, горизонтали должны носить, соответственно, отметки 170, 190 и 210 саж. Эти подземные горизонтали тоже лежат выше уровня моря, так как Чимионское месторождение, подобно Сель-рохинскому, расположено в предгорьях.

По сравнению с Сель-рохо, подземный рельеф Чимиона представляет группу тесно прилегающих друг к другу корот­ких антиклиналей, так называемых брахиантиклиналей, причем, как видно из отметок подземных горизонталей, почва извест­ няка m лежит в Чимионе на гораздо более глубоком уровне (высшая точка около 210 саж.). чем в Сель-рохо (высшая точка 350 саж. и более). В Чимионе известняк m совсем не выходит на дневную поверхность в отличие от Сель-рохо, где выход известняка на дневной поверхности может быть прослежен по всей территории промысловой площади.

Сравнивая между собою, с одной стороны, пластовые карты Биби-Эйбата и Балаханов, с другой стороны, пластовые карты Сель-рохо и Чимиона, мы видим, что в первом случае подзем­ ные горизонтали, как проходящие ниже уровня моря, должны читаться со знаком минус, причем численное значение этих горизонталей возрастает с глубиною. Во втором же случае от­ метки подземных горизонталей читаются со знаком плюс, как проходящие выше уровня моря, численное же значение их убы­ вает с глубиною. Это вполне понятно, так как численные зна­чения высотных отметок горизонталей должны уменьшаться по мере приближения к нолевой поверхности; в первом случае (Биби-Эйбат, Балаханы) они приближаются к ней снизу, во вто­ ром случае (Сель-рохо, Чимион)—сверху.

Пластовая карта Майли-сая. Пластовая карта Майли-сайского месторождения Ферганской области выражена в том же масштабе, в каком исполнены пластовые карты Сель-рохо и Чи­миона. Подземный рельеф выражен в ней в горизонталях, проведенных также через 20 саж., и относится к почве того же известняка т, который был избран для изображения подземных рельефов Сель-рохо и Чимиона. В Майли-сае известняк m образует носовидный антиклинальный перегиб, ось которого погружается в западном направлении. Толстая линия изобра­ жает проекцию выхода известняка m. В южной части пласто­ вой карты Майли-сая проходят, приблизительно в широтном направлении, две более или менее волнистых линии-проекции двух незначительных взбросов южного крыла. Северный из этих взбросов отразился на выходе известняка т, но на под­ земном рельефе эти незначительные взбросы вряд ли могли отразиться, во всяком случае не было данных для установле­ ния такого влияния. Подземные горизонтали пластовой карты Майли-сая не приведены к уровню моря, потому что имев­шаяся в моем распоряжении топографическая съемка Майли-сая не связана с общей сетью. Нолевая горизонталь на упо­мянутой съемке выбрана съемщиком совершенно произвольно, и к этой произвольной нолевой поверхности и отнесены под­ земные горизонтали пластовой карты. Часть подземных гори­ зонталей, а именно, горизонтали с отметкой плюс, лежат выше упомянутой произвольной нолевой поверхности, горизонтали же с отрицательной высотной отметкой расположены ниже ее. Бла­ годаря тому, что ноль Майли-сайской пластовой карты произ­ вольный, а не соответствует уровню моря, нельзя сказать, ле­ жит ли известняк m в Майли-сае выше или ниже уровня того же известняка в Сель-рохо или Чимионе.

Приведенные примеры пластовых карт ясно показывают, какое значение имеет метод изображения подземных стратигра­ фических поверхностей или метод подземного картирования. Жизненная практика требует от геолога уменья „видеть сквозь землю“ и прикладная геология указывает различные приемы, и пути для решения этой задачи. Одним из таких приемов, и притом весьма точным, является подземное картирование, со­ стоящее в изображении рельефа стратиграфических поверхно­ стей и пластов, залегающих ниже дневной поверхности. Не лиш­ ним будет вкратце срезюмировать, что нам может дать построе­ ние подземных или тектонических рельефов, или составление так называемых пластовых карт.

1. Имея пластовую карту данной стратиграфической по­верхности, выраженную в подземных горизонталях, с отмет­ками абсолютной высоты этих горизонталей, и нанесенную на топографическую карту с рельефом (поверхностным), изображенным также в горизонталях, мы в состоянии определить глубину залегания нашей стратиграфической поверхности для любой точки топографической карты в пределах площади, за­хваченной пластовой картой. Если точка находится на пересе­чении горизонтали топографической карты с подземной гори­зонталью пластовой карты, глубина залегания нашей поверх­ности в данной точке получается просто вычитанием из высот­ ной отметки поверхностной горизонтали высоты пересекающейся с ней подземной горизонтали. Если же точка лежит вне пересече­ ния горизонталей, то придется определить глубину залегания по только-что указанному простому способу для ближайших точек пересечения подземных и поверхностных горизонталей и по этим данным, путем интерполяции, определить глубину залегания в нужной нам точке. Нетрудно понять, что эту задачу можно ре­ шить в графическом виде, определив для всей площади глубину залегания для всех точек пересечения подземных горизонталей с поверхностными, что даст нам густую сеть цифр глубин залегания нашей стратиграфической поверхности. Соединив точки одинаковой глубины залегания, выраженной в числах, кратных, например, пяти, десяти или иному числу сажен., кривыми линиями, получим карту глубин залегания, разбитую на при­ хотливо очерченные участки определенной глубины залегания, по которой сразу будет видно, где стратиграфическая наша поверхность залегает на меньшей глубине, иными словами, где наиболее сближаются между собою дневная поверхность с на­ шей стратиграфической. Выполнение этой задачи может иметь и чисто научный интерес, напр., для доказательства того, что при отсутствии сбросовых трещин, нефть высачивается на дневную поверхность там, где ближайший к поверхности неф­тяной пласт ближе всего к ней подходит. Точного доказатель­ства этого положения пока не дано, хотя это положение на­прашивается само собою (напр., выходы нефти в Старо-Гроз­ненском районе).

2. Пластовая карта может собою заменить геологическую карту (дневной поверхности) в тех случаях, когда геолог ли­шен возможности произвести геологическую съемку из-за от­сутствия естественных и искусственных обнажений, например, вследствие мощности новейших отложений, густого лесного по­ крова и т. д., но имеет в своем распоряжении некоторое число буровых скважин. В этом случае скважины, хотя и не давшие результатов в смысле обнаружения нефти, могут иметь громад­ное значение для выяснения тектоники и стратиграфии месторождения. Такая попытка выяснить строение месторождения на основании данных буровых скважин была сделана мною по отношению к Берекейскому месторождению. Такую же работу следовало бы произвести по отношению к Ухтинскому место­рождению. Весьма вероятно, что к этому способу придется прибегнуть для Сахалинских месторождений нефти и для юго-западной части Уральской области, где мощный покров пост­плиоценовых отложений мешает изучению и разведке нефтя­ных месторождений.

3. Пластовые карты дают возможность проверить правиль­ность выводов, сделанных на основании геологической (поверх­ ностной) карты, а следовательно, и внести, в случае надобности, соответствующие исправления и поправки. Здесь речь идет, прежде всего, о параллелизме в залегании пластов одной и той же свиты, то есть о том, можно ли, зная тектонику слоев днев­ ной поверхности, с уверенностью заключать по ним о текто­нике залегающих на глубине пластов той же свиты. В боль­шинстве случаев такой параллелизм, конечно, имеет место, в особенности в пологих куполах и антиклиналях. Однако, в склад­ ках, подвергшихся сильному сжатию и обнаруживающих вслед­ ствие этого крутое падение пластов в крыльях, это не так. В этом можно иногда убедиться путем непосредственного наблю­ дения, как например, на Риштанской складке, где, при плав­ ном положении антиклинально изогнутого верхнего известняка (m) нефтеносной свиты, залегающий ниже его гораздо более мощный известняк (1) изогнут в ряд мелких вторичных скла­ док, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Любопытный пример отсутствия параллелизма между верхними и нижними пластами представляет пластовая карта Чимиона. Сюда же относится Нефтяно-Ширванское месторождение, почва которого не параллельна вышележащим пластам, причем пластовал карта показывает, что результатом этого несоответ­ствия является древний размыв. Пластовая карта Балаханов по­казывает несоответствие или отсутствие параллелизма в залега­нии двух стратиграфических поверхностей в продуктивной толще этого месторождения. Наконец, пластовая карта Биби-Эйбата, при общем параллелизме подземной тектоники с тектоникой отложений, обнажающихся на дневной поверхности, обна­руживает несовпадение антиклинальной оси подземного рельефа с осью антиклинали, проведенной на дневной поверхности.

4. Пластовые карты обнаруживают с наглядностью настоя­щий смысл столь употребительного термина, как ось антикли­нали или ось складки, и вскрывают несостоятельность того громадного значения, которое придается этому понятию. На пластовой карте данного пласта или данной стратиграфической поверхности, антиклинально изогнутых, не трудно провести так называемую ось; она явится геометрическим местом точек перегиба данного пласта или данной поверхности и совпадет с линией водораздела (подземного) тектонического рельефа на­ шего пласта или поверхности. Нод антиклинальною осью, про­ водимой нами на геологических картах или на дневной поверх­ности, мы подразумеваем уже нечто совсем другое. При про­ведении оси складки на геологической карте или в поле, мы соединяем линией последовательно точки перегибов пластов, обнажающихся на дневной поверхности. Это тоже будет гео­ метрическим местом точек перегиба, но не одного пласта, а всех, обнажающихся на дневной поверхности. При отсутствии параллелизма между пластами даже одной и той же свиты, на­ пример, в очень крутых складках, как было указано выше под пунктом 3, отпадает значение оси антиклинали, проведенной на поверхности, для определения положения линии перегиба подземных пластов, как это показывают пластовые карты Биби-Эйбата и Чимиона.

5. Пластовые карты дают возможность решить определен­ным образом разные спорные вопросы теории, например, во­ прос о том, зависит ли подземное распределение нефти от тек­ тоники. К рассмотрению подобных вопросов придется обра­ титься в одной из последующих лекций и тогда уже обнару­жится вполне выпукло то значение, которое представляют тек­ тонические или подземные рельефы определенных стратигра­фических поверхностей. При всех своих достоинствах пластовые карты имеют один крупный недостаток, заключающийся в том, что подземный рельеф может быть построен только для месторождений, в ко­торых пробурено достаточно большое число скважин. Для месторождений, находящихся в стадии разведки, метод подзем­ного картирования поэтому не находит применения. Но от указанного обстоятельства не страдает, как мы видим, научная сторона, потому что только путем применения тектонических или подземных рельефов можно углубить наши познания в области строения месторождения и подземного распределения нефти.

Распределение нефти по пласту и оконтурива­ние нефтяных залежей

В предыдущих главах мы ознакомились с методикой изуче­ния нефтяных месторождений. Составляя сводный разрез, мы устанавливаем последовательность напластования пород. На сводном разрезе мы выделяем положение нефтеносной свиты или нефтеносных свит, если их несколько. Для каждой нефте­носной свиты выясняем число, относительное положение и мощность нефтяных пластов и, разумеется, их литологический состав. Геологическое картирование месторождения фиксирует на карте положение комплексов пород, слагающих данное месторождение, в частности, положение нефтеносных свит. Знание тектоники и стратиграфий месторождения является необходимым условием для рациональной постановки буровых работ, как разведочных, так и эксплоатационных. Но, как мы узнали из главы о «подземном рельефе», знакомство с текто­никой слоев, обнажающихся на поверхности, не всегда достаточно для заключения о форме пластов, залегающих на глу­бине. Между поверхностными и глубинными пластами может и не быть обычного параллелизма. Методика подземного карти­ рования, заключающегося в изображении в горизонталях тектонического или подземного рельефа определенного пласта, на­ пример, нефтяного, приходит нам в таких случаях на помощь и позволяет внести соответствующие поправки в представление о строении месторождения, сделанное на основании наблюдений и данных, собранных по обнажениям на дневной поверхности. Имея в своем распоряжении тайные достаточного числа буровых скважин, мы можем вполне точно выяснить форму залегания какого-нибудь определенного нефтяного пласта.

Теперь возникает перед нами новая задача, заключающаяся в выяснении распределения нефти по данному пласту. Так как речь идет, конечно, о подземном распределении нефти, то само собою понятно, что решение намеченной задачи может основы­ваться только на данных буровых скважин и притом на значи­тельном числе их. Вопрос о подземном распределении нефти может быть решен только по отношению к месторождениям нефти, в достаточной степени освещенным буровыми работами. Метод же обследования подземного распределения нефти сам по себе очень простой и заключается в «оконтуривании нефтяных залежей», то есть в определении границ тех участков пласта или горизонта, которые являются нефтеносными. При­ ступая к оконтуриванию нефтяных залежей данного пласта или горизонта, отмечают все скважины, которые прошли на­меченный для исследования пласт или горизонт (стратиграфи­ческий). Допустим, что часть этих скважин обнаружила нефть в данном горизонте, а другая не встретила в нем нефти. По этим данным не трудно провести на карте кривую линию, объ­емлющую скважины с нефтью и отделяющую их от скважин, нефти в данном пласте не обнаруживших. Прием проведения этой границы не может быть особенно точным. Если из двух смежных скважин одна обнаружила нефть в данном горизонте, а другая нет, то граница или контур нефтяной залежи прово­дится по середине между ними. Чем ближе между собою две таких скважины, тем точнее будет проведена по ним граница нефтяной залежи. Скважины, обнаружившие нефть в данном горизонте, но лишь в ничтожном количестве, лежат, очевидно, на самой границе нефтяной залежи, или, во всяком случае, чрезвычайно близко от периферии нефтяной залежи. В тех месторождениях, для которых было проведено оконтуривание нефтяных залежей, оказалось, что нефтяные залежи занимают определенные участки в каждом данном горизонте. В большин­стве случаев форма этих нефтеносных участков, или нефтяных залежей, или нефтяных полей, имеет на карте вид округлых пятен. Иногда же нефтяные залежи очерчены довольно при­ хотливым образом. Примеры прихотливых очертаний нефтя­ных залежей дают Доссорское и Нефтяно-Ширванское место­ рождения.

Вопрос об условном обозначении на карте оконтуренной залежи решается различно, по личному вкусу исследователя. Можно, например, скважины, обнаружившие нефть в данном горизонте, обозначать кружками, залитыми тушью или краской, а скважины, не давшие нефти, отметить кружками, пустыми внутри, то есть не заполненными тушью или краской. Можно площадь, занятую нефтяною залежью, покрыть условной штри­ ховкой, черной или цветной, различая залежи различных го­ризонтов характером штриховки или различным направлением штрихов. Можно, наконец, контур залежей нефти обозначать цветными чертами, различными в зависимости от горизонта, к которому эти залежи приурочены, и проводить эти контуры сплошной чертой, где они проводятся на основании фактиче­ ских данных, и прерывистой там, где контур может быть на­ мечен лишь предположительно и т. д.

Чтобы получить представление о результатах, к которым приводит метол оконтуривания нефтяных залежей, обратимся к рассмотрению тех пока еще немногих случаев, в которых проведено оконтуривание нефтяных залежей для русских место­ рождений.

Здесь нужно прежде всего отмстить две крупных работы И. М. Губкина, посвященные описанию Нефтяно-Ширван- ского месторождения. В первой работе, вышедшей в 1912 году и напечатанной в Трудах Геол. Ком., Нов. сер., вып. 78, про­ведено только простое оконтуривание змеевидно-изогнутой ру­кавообразной залежи горизонта легкой нефти. В следующем 1913 году И. М. Губкиным была напечатана вторая работа (Груды Геол. Ком., Нов. сер., вып. 88), посвященная тому же месторождению, но в значительно переработанном виде. В этой второй работе дано не только более тщательное оконтуривание, на основании более обширного материала, песчаных линз го­ризонта легкой нефти, но и дано в подземных горизонталях, отнесенных к условной наклонной плоскости, очертание самого русла, размытого в фораминиферовых слоях, на дне которого залегают песчаные линзы, являющиеся в Нефтяно-Ширванском месторождении вместилищами для легкой нефти. С фор­мой этого оригинального месторождения мы познакомились уже в предыдущей главе при рассмотрении подземных рель­ефов. Здесь остается только указать, что дно рукавообразного углубления, размытого на подземной поверхности форамини­феровых слоев, представляет ряд четкообразно расположенных углублений, заполненных песком, содержащим легкую нефть. Получается ряд линзообразных, прихотливо очерченных тел, может быть разобщенных между собою, а может быть и свя­ занных между собою узкими перешейками. Вопрос о том, сое­динены ли между собою отдельные нефтеносные линзы, остался невыясненным окончательно, во всяком случае, если эти линзы между собою связаны, то, судя по карте И. М. Губкина, соединения между отдельными линзами имеют в плане вид узких пережимов, отчего и получается впечатление о четкообразном расположении нефтеносных линз в Нефтяно-Ширванском месторождении.

Оконтуривание нефтяных залежей было произведено мною для Сель-рохинского месторождения Ферганской области. (Труды Геол. Ком., Нов- Сер., вып. 146, стр. 14—18, таблица VII). Здесь имеются четыре эксплоатационных горизонта, на кото­рых работало общество Санто. Благодаря значительному коли­честву скважин, рассеянных довольно равномерно по всей пло­щади промыслов, причем большинство скважин прошло все четыре горизонта, удалось провести оконтуривание нефтяных залежей или нефтяных полей для каждого из четырех про­дуктивных горизонтов. Подземный рельеф был вычерчен для кровли известняка (условно обозначенного буквою m) и был рассмотрен в предыдущей главе. В Сель-рохо подземный рельеф нефтеносных горизонтов представляет поверхность широтного простирания с падением на север. На восточном конце промысловой площади, по мере приближения к анти­клинальному перегибу, подземные горизонтали, проведенные через 25 саж., постепенно расступаются и подземный склон становится более пологим.

На восточном конце замечаются некоторые неправильности в подземных горизонталях, наиболее приближенных к оси антиклинального перегиба. За исключением указанных легких неправильностей в ходе подземных горизонталей, форма под­ земных склонов нефтеносных горизонтов в Сель-рохо, в об­щем, очень правильная и простая. Оконтуривание нефтяных залежей или нефтяных полей было произведено по описан­ному выше способу. Как видно из карты подземного распре­ деления нефти на площади промыслов общества Санто (1. с., табл. VII), залежи нефти или нефтяные поля отмечены цвет­ной штриховкой, причем для каждого горизонта был выбран определенный цвет (красный, зеленый, синий и фиолетовый соответственно для I, II, III и IV горизонтов). Кроме того, для каждого горизонта применен различный наклон штриховки.

Не все нефтяные поля удалось оконтурить со всех сторон. Контур проведен сплошной цветной линией там, где для этого имелись определенные данные. При отсутствии таких данных граница не проводилась и в таких случаях условная штри­ховка, покрывающая данную залежь, обрывается неопреде­ленно, указывая этим на возможность распространения нефтя­ной залежи в соответствующем направлении. Как видно из карты, некоторые залежи удалось определенно оконтурить с севера, другие с юга, некоторые имеют определенную западную, другие восточную границу. Небольшие по размерам залежи очерчены кругом и представляют на карте небольшие овальные пятна. Из многочисленных залежей, отмеченных на карте под­ земного распределения нефти в Сель-рохо, только две залежи первого или верхнего горизонта обнажаются на дневной по­ верхности. На карте это нашло свое выражение в том, что эти две залежи вплотную примыкают к линии выхода извест­ няка (m), нанесенного так же на карту подземного рельефа. Таким образом, из многочисленных подземных залежей Сель-рохо, обнаруженных буровыми скважинами, были известны по поверхностным обнажениям всего две. Отличная иллюстрация к тому, как следует быть осторожным в заключениях о недрах на основании данных поверхностных обнажений. В данном случае недра оказались гораздо более богатыми, чем можно рыло думать на основании данных поверхностных обнажений, а ведь в смысле обнаженности Сель-рохинское месторождение должно быть отнесено к числу хорошо обнаженных, в нем вся нефтеносная свита может быть изучена по естественным обна­жениям. Обратимся к обзору нефтяных залежей каждого го­ризонта в отдельности.

В I горизонте мы имеем три нефтяных поля, показанных на упоминавшейся уже много раз карте вертикальной красной штриховкой. Западное поле оконтурено с севера и с юга. Восточная и западная граница, за отсутствием буровых скважин, остались невыясненными. Центральное поле очерчено с восточной и с южной стороны, оно осталось неоконтуренным на се­ вере и на западе. Любопытно, что в северной части центрального поля имеются две непродуктивных площади, отмеченных на карте более редкой штриховкой, которые протягиваются в виде двух языков с северо-запада на юго-восток. В этих языках порода (песок) окрашена нефтью, но не отдает заметных количеств нефти. Третье или восточное поле оконтурено с запада и с юга и не имеет определенных границ на севере и востоке. В пределах восточного поля 1-й горизонт окрашен нефтью, но не продуктивен, а потому все восточное поле по­ крыто более редкой штриховкой, по сравнению с продуктивными полями того же горизонта, западным и центральным.

Во II горизонте установлено два нефтяных поля: небольшое западное, расположенное в проекции приблизительно между центральным и восточным полями первого горизонта, отчасти перекрываясь центральным полем первого горизонта. Оно оконтурено только на западном конце. Более обширным является восточное поле II-го горизонта, имеющее определенную юго-западную границу и расплывчато очерченное с остальных сторон. Это нефтяное поле в значительной степени перерывается восточным полем 1-го горизонта.

В III горизонте имеются два нефтяных поля, более обшир­ное западное, оконтуренное на восточном и западном концах, с невыясненными окончательно границами на севере и юге, и очень небольшое восточное поле, обнаруженное всего только в одной скважине. Нефтяные поля III горизонта располагаются в проекции с западной и восточной стороны западного поля II горизонта и перекрываются соответственно центральным и восточным полями 1-го горизонта.

В IV горизонте имеются три нефтяных поля. Западное, определенно очерченное с севера, частично перекрывается за­ падным же полем 1-го горизонта. Центральное поле, оконту­ренное со всех сторон, за исключением северной, расположено на карте между нефтяными залежами третьего горизонта и в значительной степени перерывается в проекции западным по­лем II горизонта. Небольшое восточное поле IV горизонта зксплоатировалось всего лишь одною скважиной, на карте оно проектируется внутри обширных восточных полей I и II горизонтов.

Рассматривая карту подземного распределения нефти Сель-рохинского месторождения в целом, мы приходим к ряду лю­бопытных выводов:
1) В каждом из четырех горизонтов нефть распределена неравномерно в виде отдельных пятен или нефтя­ных полей, более или менее прихотливо очерченных.
2) Нефтя­ные поля различных горизонтов не совпадают между собою в проекциях; например, залежи II и III горизонтов почти не имеют между собою общих точек (то же самое можно сказать относительно залежей III и IV горизонта), или нефтяные поля различных горизонтов взаимно перекрывают друг друга на более или менее значительном протяжении, например, залежи I и II горизонтов, или залежи I и III горизонтов, и т. д. Устанавливается, в общем, независимость в распределении нефти по различным горизонтам.
3) Сравнительно ничтожная часть зале­жей данного месторождения, всего две из десяти, обнажаетсяна дневной поверхности; это те залежи, которые пересекаются дневною поверхностью. Отсюда вывод о необходимости быть осторожным в заключениях о недрах по данным поверхностных обнажений.
4) Сопоставляя оконтуренные залежи с подземным рельефом нефтеносного горизонта, мы видим, что отдельные залежи «висят» на подземных склонах, что контуры их пере­ секают подземные горизонтали, — явление, которое не представ­ляло бы ничего удивительного в случае твердого ископаемого, но которое не может не показаться парадоксальным в отноше­нии жидкого ископаемого — нефти. Это явление требует объяс­нения и мы вернемся к нему в конце главы.
5) Неравномерное распределение нефти по пласту и независимое ее распределе­ние по различным горизонтам делают иллюзорными предсказа­ния относительно любой новой скважины, предсказания, ка­сающиеся как числа нефтяных пластов, которые ею будут встречены, так и количества нефти, которое она может дать. Такие предсказания могут стать на более или менее твердую почву лишь после того, когда путем оконтуривания нефтяных залежей, начнет выясняться для данного месторождения кар­ тина подземного распределения нефти. 6) Ясно также, что о сколько-нибудь точном подсчете запасов нефти в месторожде­нии не может быть и речи до проведения оконтуривания его залежей.

Мною было также произведено оконтуривание нефтяной залежи единственного продуктивного горизонта Майли-сайского месторождения Ферганской области. Майли-сайский продуктив­ный горизонт отвечает по своему стратиграфическому положе­нию первому продуктивному горизонту Сель-рохинского ме­ сторождения. Форма подземного рельефа Майли-сайского ме­ сторождения была разобрана в предыдущей главе, она обра­ зует носовидный антиклинальный выступ, свод и северный склон которого заняты одной залежью. На неопубликованной пока карте подземного распределения нефти густой штрихов­ кой показана продуктивная часть нефтяного поля, более ред­кой — непродуктивная, занимающая вершину свода. Прерывистой штриховкой показана предположительная нефтеносность южного крыла. В этой прерывисто заштрихованной части не было бу­ровых работ, границы нефтеносности намечены предположи­тельно по имеющимся здесь выходам нефти. Границы или контуры нефтяной залежи совершенно не считаются с направ­ лением подземных горизонталей, они пересекают их, что ука­зывает на то, что Майли-сайская залежь также висит на подземном склоне, как это было установлено для залежей нефти Сель-рохо. В противоположность Сель-рохинскому месторож­ дению, в Майли-сае недра оказались более бедными нефтяными залежами (менее продуктивными), чем это можно было пред­ положить по данным обнажений нефтеносной свиты. Еще одно лишнее подтверждение того, что надо быть очень осторожным в вопросе об оценке недр, когда приходится опираться только на данные поверхностных обнажений.

Вот то немногое, что сделано пока по части оконтурива­ния нефтяных залежей для русских месторождений, Мы имеем представление о подземном распределении нефти для Нефтяно-Ширванского месторождения Кубанской области и для двух Ферганских месторождений Сель-рохо и Майли-сай. К этим трем месторождениям прибавилось в настоящее время четвер­тое, а именно, Доссорское Уральской области, для которого составлена С. И. Мироновым карта подземного распреде­ления нефти, еще не опубликованная, но любезно предостав­ленная мне для ознакомления. Карта подземного распределения нефти составлена С. И. Мироновым в масштабе 50 саж. в дюйме для III продуктивного горизонта Доссора. Эта карта представляет громадный шаг вперед в деле изучения явлений подземного распределения нефти, так как она не представляет собою простого оконтуривания нефтяных полей, как на рас­смотренных нами выше примерах, а представляет собою по­ пытку изобразить графически распределение нефти в самой залежи в виде зон различной продуктивности. Благодаря ре­волюции, произошла продолжительная остановка добычи нефти на Доссорских промыслах, С. И. Миронов подсчитал, сколько каждая скважина дала нефти от начала эксплоатации до упо­мянутой продолжительной остановки. По этим данным он рас­положил скважины на пять категорий по производительности за весь упомянутый период. Эти категории следующие:
1) продуктивность более 4 мил. пуд.
2) продуктивность от 2 до 4 мил. пуд.
3) продуктивность от 1 до 2 мил. пуд.
4) продуктивность от 0,5 до 1 мил. пуд.
5) продуктивность от 0,1 до 0,5 мил. пуд.

По этим данным были проведены на карте кривые линии, отделяющие скважины одной категории от скважины следующей категории. Нефтяное поле Доссора оказалось, таким образом, разбитым на зоны различной продуктивности. Границы отдельних зон имеют иногда довольно простое, иногда, наоборот, довольно сложное, фестончатое или выемчатое очертание. Ши­рина отдельных зон сильно изменчива, зоны то суживаются, то расширяются, обрисовывая сложную картину неравномер­ного распределения нефти по самой залежи. Обращают на себя внимание небольшие острова более высокой продуктивности, вкрапленные в зоны более низкой продуктивности, и обратное явление — непродуктивное пятно или «окно», как его называет С. И. Миронов, внутри продуктивной зоны.

Напомню, что с двумя такими «окнами» (непродуктивными участками среди нефтяного ноля) мы познакомились при рас­смотрении подземного распределения нефти в Сель-рохо (цен­ тральное нефтяное поле I продуктивного горизонта). Возвра­щаясь к Доссору, нужно отметить, что острова максимальной продуктивности вовсе не отвечают скважинам, вошедшим пер­выми в данную зону, как и скважина, обнаруживщая «окно», не являлась последней по порядку прохождения, то есть нельзя «окно» толковать как место, лишенное нефти путем подсасы­вания нефти соседними скважинами, «окно» вполне реально. Также реальны и фестончатые очертания контуров зон продуктивности. Убедительные доказательства реальности этих явлений будут в свое время опубликованы С. И. Мироновым. Можно только пожелать, чтобы это чрезвычайно интересное исследование поскорее было напечатано. Остается еще добавить, что на карте С. II. Миронова показаны две обособленные нефтяные залежи, крупная, расположенная на Доссорском ку­поле, и небольшая залежь, расположенная от первой в юго- восточном направлении. Все, что было выше упомянуто о зонах продуктивности, фестончатом очертании их, об «окнах» и т. д., относится, главным образом, к крупной залежи.

Как ни прост самый метод оконтуривания нефтяных за­лежей, и как ни любопытны выводы, к которым он приводит самый метод имеет один крупный недостаток, если можно так выразиться, заключающийся в том, что метод оконтуривания приложим лишь к месторождениям, в достаточной степени освещеннььм буровыми скважинами. Но разведчика или, вообще, практического деятеля по нефти вопросы о подземном распре­делении нефти и размерах подземных залежей интересуют го­раздо больше в начале буровой деятельности, когда об окон­туривании нефтяных залежей не может быть и речи. Спраши­вается, нет ли таких приемов исследования, которые могли бы дать хоть самый приблизительный ответ на указанные, волнующие практического деятеля по нефти, вопросы о подземном распре­ делении нефти и о размерах залежей, большие ли они, или малые. Оказывается, что частичное разрешение этих вопросов возможно. Если нефтеносная свита обнажена, то неравномерное распределение нефти по пласту может быть в общих чертах установлено по данным поверхностных обнажений. Представление же о том, каково протяжение подземной залежи, обширное или незначительное, может быть получено из графиков про­дуктивности первых или, вообще, имеющихся скважин.

В неравномерном распределении нефти по пласту можно убедиться также путем непосредственного наблюдения, прослеживая в хорошо обнаженном месторождении, напр., на острове Челекене или в Ферганской области, выход определенного нефтяного пласта. При этом оказывается, что один и тот же пласт, который на известном протяжении окрашен нефтью (нефтяным битумом), на дальнейшем протяжении уже не обна­руживает признаков нефти, т. е. наблюдается то, что должно получиться, если мы мысленно проведем разрез через оконту­ренную залежь. Необходимо, однако, иметь в виду, что подобное неравномерное распределение нефти по пласту могло произойти также от промывки пласта ключевыми или иными водами (примеры с острова Челекена). Последние толкование будет наиболее правдоподобным, если не удастся установить причину неравномерного окрашивания пласта нефтью, напр., если он не обнаруживает никакой разницы в петрографическом отношении, между частью окрашенной и неокрашенной нефтью и т. д. При отсутствии сплошной обнаженности, то же явление не­ равномерного распределения нефти по пласту, но только с качественной, а не с количественной стороны, может быть уловлено потому, что пласт, нефтеносный в одном обнажении, не со­ держит признаков нефти в другом обнажении.

Во всяком случае, на неравномерное распределение нефтяного окрашивания по выходу определенного пласта следует обратить серьезное внимание и наносить эти данные на карту, так как эти данные могут нам впоследствии пригодиться при нанесении подземных контуров нефтяных залежей данного пласта. Примером может служить Сель-рохинское месторождение, в котором южнее границы западного и центрального поля I продуктивного горизонта были нанесены по естественным обнажениям.

Оконтуривание нефтяных залежей является, как мы видим, очень простым -приемом. Несмотря на свою несложность, этот прием дает возможность сделать ряд заключений, важных как в практическом, так и в чисто научном отношении. Сопоста­вление же оконтуренных залежей с подземным рельефом пласта, к которому эти залежи относятся, приводит к совершенно неожиданным и чрезвычайно ценным выводам, идущим в разрез с господствующими воззрениями на явления подземного рас­пределения нефти. Метод сопоставления оконтуренных залежей с подземным рельефом позволяет нам легко разобраться в хаосе противоречивых гипотез, высказанных как по вопросу о происхождении нефти, так и по вопросу о возникновении нефтяных залежей. В одной из следующих глав мы займемся разбором этих гипотез, здесь же отметим только те выводы, к которым приводит как само оконтуривание залежей, так и сопоставление этих оконтуренных залежей с подземным рельефом. Эти выводы заключается в следующем.

I. Оконтуривание нефтяных залежей показывает, что нефть в пластах распределена не по всему пласту равномерно, а за­ нимает в нем определенно очерченные пространства. Нефтяная залежь представляет собою, как бы замкнутое со всех сторон пространство (разумеется, при том условии, что она не обнажается на поверхности), вертикальные размеры которого ничтожны по сравнению с его длиною и шириною. Замкну­тость нефтяной залежи достигается различным путем.

a) Почва и кровля нефтяного пласта могут вплотную смыкаться на периферии залежи, или, говоря иначе, нефтяной пласт выклинивается на периферии залежи. В таком случае нефтяная залежь совпадает с телом пласта, например, песка или песчаника, который служит для нее вместилищем. Эти нефтеносные тела имеют форму более или менее обширных, но, чаще всего, плоских линз (пример; горизонт легкой нефти Нефтяно-Ширванского месторождения).

b) В других случаях нефтяная залежь занимает лишь определенную часть пласта, который, сам по себе, имеет гораздо более обширное протяжение. Граница нефтяной залежи обусловливается в таких случаях изменением литологического состава пласта, чаще всего, появлением в нем цементирующего вещества. Так например, в нефтеносном песчанике в пределах залежи песчаник бывает пористым, а за пределами ее становится плотным, то есть непроницаемым для нефти, вследствие присутствия в нем глинистого, известкового, кремнистого или железистого цемента, выполняющего поры между отдельными песчаниками. В рыхлых породах, то есть в песках, наблюдаются аналогичные явления, например, чистый нефтеносный песок пере­ стает быть нефтяным, когда становится сильно глинистым (пример: второй эксплоатационный горизонт Сель-рохинского месторождения является нефтеносным только в восточной части месторождения, в западной же не продуктивен, так как в этом направлении становится глинистым). Иногда же нефти слишком мало для насыщения имеющегося налицо объема пористого пласта, тогда определенная часть пласта содержит нефть, но в столь малом количестве, что вопрос о продуктивности такой залежи отпадает (пример: восточное нефтяное поле первого эксплоатационного горизонта Сель-рохинского месторождения. Это поле занимает обширное пространство, оно пройдено многими скважинами, во всех была обнаружена нефтяная окраска, но добычи не было). Сюда относятся так называемые «окна», то есть непродуктивные пространства, за­легающие в пределах нефтяной залежи, например, в III гори­ зонте Доссора, окна в средней залежи первого продуктивного горизонта в Сель-рохо.

c) К третьей категории относятся случаи, когда граница нефтяной залежи, хотя и не па всем протяжении, определяется присутствием воды в пласте. Такая граница должна совпадать с соответствующей подземной изогипсой, являющейся границей, отделяющей в залежи или в пласте нефть от воды. Подобное ограничение залежи вниз по падению является, повидимому, довольно обычным явлением в нефтяных месторождениях, но точно, путем оконтуривания, пока еще не было установлено (пример: Старо-Грозненское .месторождение, северное крыло которого оказалось водоносным).

d) К четвертой категории границ нефтяных залежей отно­сятся сбросовые трещины. В месторождениях, перебитых круп­ными сбросами, как это наблюдается, например, в месторожде­ниях Закаспийской и Уральской областей, эти крупные сбро­совые трещины пересекают также и нефтяные залежи. Вслед­ствие смещения крыльев сброса порванные части нефтяной залежи одного крыла могут прийтись в притык с глинистыми толщами другого крыла и снова оказаться замкнутыми. При оконтуривании подобной залежи часть ее контура будет со­ ставлена сбросовой трещиной (пример: урочище Кара-кин на острове Челекене, пересекаемое в направлении с северо-запада на юго-восток крупным сбросом (Миутским), по которому юго-западное крыло опустилось относительно северо-восточного на 70 сажен). Вследствие сброса могут также придти случайно в соприкосновение порванные части различных нефтяных за­лежей или пластов. Тогда получится новая залежь, составленная из частей двух различных залежей и т. д. (срав. табл. VII в Трудах Геол. Ком., Нов. сер., вып. 146). Такие случаи, в реаль­ности которых не может быть сомнения, не были, однако, еще установлены оконтуриванием. Это и не удивительно, если вспомнить то ничтожное количество русских месторождени (всего 4), для которых составлены карты подземного распре­ деления нефти.

Оконтуривание приводит, таким образом, к выводу о замкнутости нефтяных залежей. Этот вывод подтверждается более или менее быстрой истощаемостью нефтяных залежей, в особенности незначительных, о чем подробнее в конце этой главы. Другим подтверждением замкнутости нефтяных залежей, правда, косвенным, является отсутствие нефтяных фонтанов из залежей, обнажающихся на дневной поверхности (иными сло­вами, пересеченных дневной поверхностью), вследствие утечки газа из вскрытых денудацией залежей. Сильное газовое давление может сохраниться только в совершенно замкнутых залежах нефти, и если фонтанные явления наблюдаются, то только в такого рода замкнутых залежах, и то только в скважинах, вошедших первыми в такие нетронутые залежи. Очень убеди­тельным подтверждением замкнутости нефтяных залежей может также служить «висение» их на склонах подземного рельефа, о чем изложено в следующем пункте. Нефть распределена не­ равномерно, пятнами, не только по пласту или горизонту, но и в пределах самой залежи. Как показывает исследование С. И. Миронова Доссорского III продуктивного горизонта, приходится различать в самой залежи зоны различной про- дуктивноети, иными словами, и в самой залежи нефть распре­ делена неравномерно. Даже в зонах одинаковой продуктивности бывают вкраплены участки большей или, наоборот, меньшей продуктивности.

2. Положение оконтуренных залежей па подземном рельефе тех пластов, к которым эти залежи относятся, является только прямым подтверждением того, что было изложено в преды­дущем пункте. Положений нефтяных залежей относительно подземного рельефа бывает самое различное. Они встречаются на сводах подземных антиклиналей и на дне синклинальных впадин (много примеров чему дают оконтуренные залежи Пен­ сильванских месторождений). Залежи нефти «висят» на под­ земных склонах (например, Сель-рохипского месторождения), не распространяясь в бок по простиранию склона, — явление, которое на первый взгляд кажется парадоксальным и совер­шенно невозможным для жидкого ископаемого, каким является нефть. Это «висение» нефтяных залежей на подземных скло­нах может быть объяснено только тем, что нефтяные залежи, точнее говоря, пористые пространства, служащие вместилищами для нефти, представляют собою определенно очерченные, зам­кнутые со всех сторон, пространства. Если бы нефть собира­лась в сводовых частях антиклинальных складок, как это при­ нято думать, под гидростатическим напором воды, то уровень этой воды придерживался бы определенной подземной гори­зонтали, а нефть, подпираемая водою, также была бы заклю­чена между определенными подземными горизонталями. Ни в одном из произведенных до сих пор случаев оконтуривания нефтяных залежей как американских, — так и русских место­ рождений не удалось обнаружить подобного случая. «Висение» нефтяных залежей на подземных склонах может быть истол­ковано только в том смысле, что залежи нефти занимают со­вершенно обособленные, замкнутые со всех сторон пористые пространства, иначе «висение» нефтяных залежей пришлось бы рассматривать, как полное нарушение элементарных законов гидростатики.

3. В месторождениях с несколькими нефтяными юри- зонтами (случай наиболее часто встречающийся), обнаруживается при оконтуривании нефтяных залежей, относящихся к различным горизонтам, полная независимость в распределении этих залежей по различным пластам. Площади, занимаемые отдельными залежами в различных горизонтах, могут в проек­ции совершенно не совпадать между собою, или могут частично перекрываться, пли небольшая залежь может оказаться (в проекции) внутри более обширной и т. д. Если бы рассужде­ния о жилах, сбросах и трещинах, будто бы питающих место­ рождения нефти, имели под собою некоторую почву, это неизбежно обнаружилось бы при оконтуривании нефтяных залежей. В таком случае проекции нефтяных залежей различ­ ных горизонтов прижимались бы в плане к определенным ли­ниям, а это указывало бы на положение этих предполагаемых питающих трещин. Пока не удалось обнаружить ничего по­добного. Окончательное решение этого вопроса могло бы дать оконтуривание нефтяных залежей Уральской или Закаспийской областей. В особенности Уральская область представляет обшир­ное поле для применения приемов оконтуривания нефтяных залежей и для получения таким путем точных данных для ре­шения спорных вопросов теории.

4. Оконтуривание нефтяной залежи может послужить средством к определению степени насыщения пласта нефтью или его нефтеемкости. Можно по карте определить площадь проекции нефтяной залежи, а по данным буровых скважин— мощность залежи в различных точках ее. По этим данным можно вычислить объем залежи. Если залежь уже выработана м сохранились данные о количестве всей добытой нефти, то по количеству извлеченной нефти и по объему самой залежи не трудно определить практическую нефтеемкость, то есть ко­личество извлеченной нефти на единицу объема породы дан­ ной залежи и сравнить, насколько эта величина близка к тем цифрам нефтеемкости, с которыми оперируют на практике. Крайне желательны исследования в указанном направлении, так как вопрос о нефтеемкости пластов является одним из самых темных в нефтяной геологии, и именно из-за неимения соответствующих более или менее точных цифр вопрос о под­ счете запасов нефти в месторождениях до сих пор не стал на твердую почву.

5. Сопоставление оконтуренных залежей с подземным рельефом обнаруживает несостоятельность так называемой антиклинальной теории или, в более общей форме, полную независимость распределения нефтяных залежей от тектоники месторождений. Оконтуривание нефтяных залежей показало, что нефть в антиклинальных складках распределяется самым прихотливым образом по отношению к своду или куполу. Иногда нефть действительно занимает самый свод или купол (например, Биби-Эйбат), иногда залегает на одном крыле складки и отсутствует на другом (например, Старо-Грозненское месторождение). Можно встретить нефть на одном конце вытянутой складки и не найти даже признаков нефти па другом се конце, и т. д. Мы вернемся к этой теме при разборе антиклинальной теории нефти.

6. Сопоставление оконтуренных залежей с выходами нефти на поверхности, так или иначе связанными с определенными залежами, обычно с теми, которые залегают ближе всего к по­верхности, обнаруживает, что нефть пробивается на дневную поверхность в местах наименьшего сопротивления, иначе говоря, в местах, где нефтяная залежь отделена от поверхности наиме­нее значительной толщей пород. Если залежь пересечена по­верхностью рельефа (дневного), выходы нефти находятся на самом пересечении залежи дневною поверхностью; иными сло­вами, на выходах нефтяных пластов. Если залежь расположена на своде антиклинальной складки, выходы нефти наблюдаются там, где расстояние, отделяющее первую сверху нефтяную за­лежь от поверхности наземного рельефа, является наименьшим. Чаще всего это имеет место как раз на своде. Например, в Старо-Грозненском месторождении, где выходы нефти имелись в Войсковой и Мамакаевской балках, то есть в точках, где нефтяной пласт ближе всего подходит к дневной поверхности. Таким образом, нефть высачивается из подземных залежей на дневную поверхность там, где ей приходится преодолевать наименьшее сопротивление.

7. Метод оконтуривания нефтяных залежей устанавливает с несомненностью факт неравномерного распределения нефти по данному пласту или горизонту. Это очень важный в практи­ческом отношении вывод. Неравномерное распределение цефти по пласту или горизонту является одной из причин тех много­ численных сюрпризов, с которыми приходится сталкиваться практическому деятелю по нефти. Например, новая скважина может быть заложена между двумя продуктивными скважи­нами на одной линии между ними, в полном расчете на то, что она окажется продуктивной, и всетаки действительность может не оправдать этих надежд, скважина может оказаться безрезультатной в смысле получения нефти, если она вошла в непродуктивную полосу, отделяющую две залежи одного и того же горизонта. Известны даже случаи, когда в самой за­ лежи залегают в виде островов непродуктивные участки (напр., «окна» в центральном нефтяном поле I продуктивного гори­ зонта в Сель-рохо и «окно» в III продуктивном горизонте Дос­ сора и т. д.). Однако, не следует злоупотреблять этим прин­ ципом при объяснении неудач в буровом деле. Неравномерное распределение нефти по пласту является только одною из многочисленных причин таких неудач. Не меньше сюрпризов вносится в буровое дело сбросовыми явлениями (таблица VII в Трудах Геол. Ком., Нов. сер., вып. 146), или ошибками техни­ческого характера (прохождением пласта без пробного оттартывания, незакрытие воды в скважине и т. д.). Но не следует впадать и в другую крайность, как это делалось геологами, работавшими на Апшеронском полуострове, которые, совер­шенно не считаясь с возможностью неравномерного распреде­ления нефти по пласту, обвиняли огульно бакинских промыш­ленников в намеренном пропуске хороших пластов в погонеза фонтанной нефтью. Не отрицая того, что такие факты могли иметь место, считаю всетаки такое огульное обвинение несправедливым, именно потому, что геологи-обвинители совершенно не считались с возможностью неравномерного распределения нефти по пласту. После же работы С. И. Миронова (еще не опубликованной), который для третьего продуктивного го­ризонта Доссорского месторождения произвел не только окон­туривание нефтяной залежи в целом, но произвел оконтури­вание зон различной продуктивности той-же залежи и этим доказал, что и в самой залежи нефть распределена неравно­ мерно, становится очевидным несправедливость вышеупомяну­ того огульного обвинения против бакинских промышленников в намеренном пропуске хороших пластов.

8. Выводы, полученные от оконтуривания нефтяных зале­жей, заставляют быть очень осторожным также и в другом злободневном вопросе, именно, в вопросе о затоплении место­ рождения водою. Если нефтяные залежи действительно пред­ ставляют собою замкнутые со всех сторон пространства, то прорыв воды, верхней или нижней, в скважину, конечно, может привести к обводнению скважины или части залежи, располо­женной вниз по падению от скважины, в которой произошел прорыв воды. Но что произойдет с частью залежи, располо­женной по восстанию, это большой вопрос, ибо куда денется нефть, если залежь по восстанию герметически закрыта, то есть не обнажается на дневной поверхности. Скорее всего можно ожидать увеличения продуктивности скважин, располо­женных по восстанию от места прорыва воды. Эти важные вопросы нельзя решать путем общих соображений, тут нужны прежде всего тщательные исследования, необходимо накопить фактический материал, который позволил бы решить опреде­ленным образом этот животрепещущий для практики вопрос.

Петрографический характер и нефтеёмкость пластов

Стр. 93

Извлекаемость нефти из пласта

Под­счёт запасов

Признаки благонадежности месторождения

Углеводородные газы

Нефтяные фонтаны

Грязевые вулканы

Вода в нефтяных месторождениях

Разрушение нефтяных месторождений

О выборе места для буровой скважины

Антиклинальная теория

Происхождение нефти и образование нефтяных залежей. I

Происхождение нефти и образование нефтяных залежей. II

Происхождение нефти и образование нефтяных залежей. III

Литература

Оглавление

1. Введение (Стр. 3—11)
2. Признаки нефтяных месторождений (Стр. 12—28)
3. Сводный разрез (Стр. 29—40)
4. Картирование нефтяных месторождений (Стр. 41—55)
5. Подземный рельеф (Стр. 56—75)
6. Распределение нефти по пласту и оконтурива­ние нефтяных залежей (Стр. 76—92)
7. Петрографический характер и нефтеёмкость пластов. Извлекаемость нефти из пласта. Под­счёт запасов. Признаки благонадежности месторождения (Стр. 93-110)
8. Углеводородные газы. Нефтяные фонтаны. Грязевые вулканы. Вода в нефтяных месторождениях (Стр. 111—133)
9. Разрушение нефтяных месторождений (Стр. 134—145)
10. О выборе места для буровой скважины (Стр. 146—160)
11. Антиклинальная теория (Стр. 161—178)
12. Происхождение нефти и образование нефтя­ных залежей. I (Стр. 179—191)
13. Происхождение нефти и образование нефтя­ных залежей. II (Стр. 192—213)
14. Происхождение нефти и образование нефтя­ных залежей. III (Стр. 214—221)
15. Литература (Стр. 222—223)

Примечания

1. Прим. составителя: Это первый в России курс и учебник для вузов по геологии нефти.
2. Минаев И. П. Путешествие Марко Поло. Записки имg. Русск. Геогр. Общ. по отделению этнографии, т. XXVI, стр. 28 — 29. 1902.
3. В издании Рамузио (1559) вместо „судов” стоит „верблюды". В тексте Рамузио целебные свойства петролея определяются несколько шире: как наружное средство его употребляли и люди от многих болезней (Минаев, стр. 28, выноска 5)
4. Futterer К. Durch Asien. Band II, I Teil, pp. 124, 141—142.
5. Прим. В. И. Вернадского: азота.
6. Отчет осмотра казенных нефтяных участков земли, расположенных в Ферганской области Туркестанского края, находящихся в пользовании и разработке наследников Дмитрия Петровича Петрова (Баку. 1901).
7. Подразумеваются расстояния по вертикали к воображаемым горизонталь­ным поверхностям (напр., расстояние между двумя пластами в буровой скважине), а не по отношению к действительным (наклонным) поверхностям этих пласт. Не следует указанные расстояния смешивать с действительной мощностью толщи, заключенной между двумя пластами.
8. Цифры карты схождения обозначают вертикальное расстояние между опор­ным горизонтом и нефтяным пластом.