Нефтяные и газовые месторождения Японии
В.П. КОЗЛОВ
Добыча нефти в Японии началась еще в XIII в., однако основы современной нефтяной промышленности были заложены только в 1870 годах.
Нефтегазопроявления здесь развиты сравнительно в большом стратиграфическом диапазоне-от мела и до четвертичных включительно. Они имеют также и широкое географическое распространение, но районы основных нефтяных и газовых месторождений находятся преимущественно в прибрежном геосинклинальном поясе Японского моря, в частности на о. Хонсю в префектурах Акита - Ямагата, Нийгата - Нагано (см. рисунок).
Почти все нефтеносные структуры имеют антиклинальное строение с крутопадающими крыльями и ориентированы в меридиональном или близком к нему направлении.
Главнейшими коллекторами нефти являются туфы, трещиноватые кремнистые сланцы и песчаники верхнемиоценовых отложений. Значительная нефтеносность и особенно газоносность связаны с терригенными коллекторами плиоцена.
За нефтепроизводящие породы принимаются черные глинистые и кремнистые сланцы верхнего миоцена (ярус Фунакава). Некоторая нефтепроизводящая роль отводится и отложениям среднего миоцена (свита Марсупора), которые местами также содержат глинистые сланцы и имеют многочисленные нефтепроявления.
Первые крупные месторождения нефти были открыты в префектуре Нийгата: в 1873 г. Ниитсу, в 1893 г. Хигасияма и в 1897 г. Нисияма. В настоящее время эти месторождения частично или полностью уже выработаны.
Другая нефтеносная площадь страны - Акита - была открыта в 1933 г. месторождением Яхаси.
В 1941 г. вступает в строй месторождение Хачимори. В провинции Ямагата в 1944 г. открывается месторождение Исиназака, в 1947г. - Карахаси и в 1952 г. - Магоми.
В стране насчитывается свыше 80 районов, имеющих нефтеносные горизонты, но почти в половине из них добыча нефти уже не ведется. Только около десяти месторождений можно считать более или менее важными. Добыча нефти в целом имеет незначительные размеры и удовлетворяет всего на 5-10% потребности страны.
Все известные месторождения природного газа в стране подразделяются по генетическому признаку на три группы: 1) связанные с залежами нефти, 2) связанные с углями и угленосными отложениями и 3) связанные с водоносными горизонтами, где газы находятся в растворенном в воде состоянии.
о. Хоккайдо
В тектоническом отношении территория острова входит в состав геосинклинали Йецо-Карафуто. Северная часть острова (район Тэнбоку) занимает среднюю часть этой геосинклинали и является непосредственным продолжением Южного Сахалина. Ни одно из нефтяных месторождений, расположенных в пределах районов Китами, Исикари и Атсма, не имеет существенного значения.
Эксплуатационными горизонтами на о. Хоккайдо являются морские песчано-глинистые отложения верхнего миоцена. Многочисленные признаки нефти и газа имеются и в угленосных отложениях палеозоя, мела и третичных, обрамляющих районы нефтяных месторождений. В последнее время в нефтеносных районах Тоэтами, Ома- гари, Хоронобу, Кавагути, Сарагиои, Уто, Мутохароно и Сараэцубецу, охватывающих собой площадь в 650 км2, обнаружены крупные залежи газа. Наибольшие запасы газа предполагаются в Тоэтами.
В каменноугольном бассейне Исикари газоносность связана с третичными отложениями, содержащими прослойки каменного угля. Здесь в одной из выработок угольной шахты производится добыча газа до 200 тыс. м3/сутки.
Обычно наибольшие скопления газа в угленосных бассейнах приурочены к антиклинальным структурам, связанным с вертикальными нарушениями, там, где они перекрыты хорошими непроницаемыми толщами.
Метановый газ, растворенный в пластовых водах, открыт в четвертичных торфоносных отложениях ряда пунктов равнины Исикари.
Залежи газоносной воды находятся на глубинах до 150 м. Запасы в ней газа составляют 6 млн. м3.
о. Хонсю
В провинции Акита располагается самое крупное в Японии нефтяное месторождение Яхаси. Оно приурочено к узкой, слегка гофрированной и рассеченной многочисленными сбросами асимметричной антиклинали, сложенной верхнетретичными отложениями. Длина складки около 10 км. Ее западное крыло наклонено под углом 50- 60°, а восточное - под углом 25-30°. Эксплуатация нефти производится из нижнеплиоценовых пластов Оннакава и Хицуне, в которых выделено 12 нефтеносных горизонтов: 1-й- песчаник пласта Сасаока, 2-й-песчаник верхов пласта Хицунэ, 3-й - песчаник средней части Хицунэ, 4-й - верхи туфового пласта Яхаси, 5-й - туф верхов пласта Фунакава, 6-й - туф низов пласта Фунакава, 7-й - туф основания пласта Фунакава, 8, 9, 10, 11 и 12-й - слои в туфах пласта Оннакава. Из 11 и 12 горизонтов нефть пока не добывается. Глубина залегания 1-го горизонта колеблется от 20 до 100 м, 12-го от 1200 до 2500 м. Нефть здесь легкая (удельный вес 0,887-0,845) и имеет весьма высокий газовый фактор. Месторождение Яхаси за последние несколько лет дает 2/3 всей добываемой в Японии нефти, а по общему количеству добытой нефти оно к концу 1957 г. заняло второе место.
Месторождения Тойокава, Курокава, Асихикава и Юри в настоящее время потеряли свое значение; в Хачимори добыча нефти подходит уже к концу, а в Иннае, расположенном в южной части провинции, еще до сих пор производится небольшая добыча нефти.
Нефти провинции Акита богаты газами, однако эксплуатация последних производится только в месторождении Явота. Газы, залегающие здесь на глубине 1560 м, содержат до 45% тяжелых углеводородов.
Основные залежи водорастворенного газа в этой провинции находятся в бассейне Дзогата. Предполагают, что газ здесь образовался в верхних слоях свиты Сасаока. Дебиты газа в отдельных скважинах достигают 1500 м3/сутки, а его запасы определяются в 270 млн. м3.
Нефть в провинции Ямагата связана с асимметричными антиклинальными структурами меридионального простирания и добывается из тех же горизонтов, что и в месторождениях провинции Акита. Только в двух месторождениях - Исинасака и Нарахоси - нефть добывается из горизонтов верхнеплиоценовой свиты Сибигава. В первом нефть имеет удельный вес 0,946.
Перспективы газоносности в провинции связываются с выявленными многочисленными антиклинальными структурами. Из антиклинали Фунагата газ добывается с глубин 713-740 м; дебит его достигает 8900 м3/сутки. Запасы (газа этого месторождения определяются в 1 млрд. м3.
В районе Сакада (севернее г. Ямагата) добывается газ, также растворенный в воде. Такой же газ здесь добывается из четвертичных отложений континентального происхождения с глубин 200 м я менее. Суммарные запасы газа в районе составляют около 170 млн. м3. Состав газа в %: СН4 - 54,5; СO2 -до 20,5; N2 - 1,8-45,3. Севернее Ямагата открыто более крупное месторождение водорастворенного газа в четвертичных отложениях, где газ пока добывается из четырех водоносных горизонтов. Запасы последнего оцениваются около 441 млн. м3.
В провинции Нийтато-Нагано имеются крупные запасы природного газа как растворенного в воде, так и связанного с нефтяными месторождениями. Нефть приурочена к меридионально вытянутым антиклинальным складкам, которые часто меняют свое направление и секутся многочисленными сбросами, но имеются залежи нефти и в моноклинальных структурах (месторождения Этиго, Куракава).
Нефть залегает преимущественно в горизонтах верхнего плиоцена (месторождения Ниццу, Нисиями, Нигасияма) и миоцена. Наиболее крупным месторождением в прошлом являлось Арацу, приуроченное к западному крылу меридионально вытянутой асимметричной антиклинали Нийгато (наклон западного крыла имеет 10-20°, восточного 20-60°).
Месторождение нефти Хигасиями приурочено к асимметричной меридионально вытянутой на 12 км антиклинали. Западное крыло складки крутое (50-60°), восточное крыло менее крутое (20-30°). Нефтеносной здесь является серия Кубисиро, основные нефтяные горизонты которой А, В и С находятся на глубинах от 150 до 300 м в пласте Хигасиями, горизонты D и Е залегают в пласте Тэратома на глубине 600-700 м и, наконец, слой F располагается уже в низах серии - в пласте Наная. Месторождение Хигасиями является единственным в Японии, которое разрабатывается шахтным способом. Общая длина штолен здесь достигает 10 400 м; в них имеются 233 скважины, дающие до 400 т нефти в месяц удельного веса 0,858. Из трех пунктов, расположенных в сводовой части структуры, ведутся наблюдения за добычей нефти. До 1954 г. месторождение по своей добыче занимало четвертое место в стране.
Месторождение нефти Нисиями приурочено к симметричной антиклинали, вытянутой почти в меридиональном направлении. Оба ее крыла наклонены под углом 30°. Нефтеносные горизонты А, В, С, D и Е находятся в пласте Сиитани (верхи Кубисиро) на глубинах 150-750 м, горизонты 1, 2 и 3-й в пласте Тэратома и залегают на глубинах 900-950 м. Удельный вес нефтей достигает 0,838. К концу 1954 г. это месторождение по своей добыче занимало третье место в Японии.
Недавно в Огути в отложениях миоцена и плиоцена открыто крупное месторождение нефти и газа, приуроченное к брахиантиклинальной складке (4X1 км). Чистый газ здесь залегает в пласте «Громовой» в свите Хицуме, а газ с нефтью в свитах Сиитани и Тэратома. Запасы нефти определены в 14 млн. т, газа - 2 млрд. м3.
Значительные перспективы нефтеносности связываются с ловушками, образованными несогласным залеганием плиоцена в районе восточного края равнины Киита Камбара. Здесь в 1949 г. в Кайи было открыто нефтяное месторождение, а в 1956 г. в четвертичных отложениях открыто и месторождение водорастворенного метана. Из районов Нийгато и Северного Камбара получают до 4/5 всего количества природного газа в стране. Основная добыча газа производится скважинами из песчано-галечниковых водоносных горизонтов свиты Уонумо, залегающих на глубинах до 700 м. Характерно, что степень насыщенности пластовых вод газами и размеры добычи последних здесь не зависят от геологического строения газоносного поля, а находятся в тесной связи лишь со сложившимися геохимическими условиями после образования газа и его вмещающих пород. В настоящее время газ остался только там, куда не могли проникнуть поверхностные воды, растворить его в себе и рассеять.
Район Сидзуоки единственный в Японии, где нефтяные месторождения бассейна Сагара расположены на побережье Тихого океана. Нефтеносной здесь является группа миоценовых пластов Аинэ мощностью до 1200 м, представленных морскими отложениями, в основном песчаниками, конгломератами и аргиллитами. Нефтеносные залежи приурочены к крутым периклиналям антиклиналей. Нефть здесь необыкновенно легкая и обладает большой летучестью.
Газоносность провинции связана с третичными и четвертичными отложениями. На окраинах городов Якидзу и Симидзу газ добывается из галечников четвертичного возраста, куда он мигрирует из третичных отложений. Мощность аллювиальных отложений равнины Симидзу составляет меньше 120 м, но ниже их залегает также газоносная свита Сидзуоки, представленная морскими отложениями мощостью более 3000 м. Газ последней является водорастворенным и добывается на площадях повышенной дислоцированности. Отношение газа к воде 1:2 - 1:3. Состав газа в %: СН4-87,9-98,6; СО2-0,1-0,3; О2- 0,1-0,5; N2 - 1,1-11,5.
Месторождение водорастворенного газа Якидзу находится в четвертичных аллювиальных отложениях. Максимальный дебит скважин достигает 1300 м3 газа в сутки. Состав газа в %: СН4 -92-92,8; СnНm - 0.1; СO2 - 0,2; O2 -0,2; N2 -6,4-7,5.
Газоносная провинция Южный Канто охватывает г. Токио и префектуры Тиба, Канагава и Сайтама. Залежи газа связаны с пологими структурами платформенного типа, где пласты залегают почти горизонтально. Лишь в северной части провинции были обнаружены многочисленные нарушения, которые, как предполагают, сыграли главную роль в образования и разрушении залежей газа. Здесь в результате ступенчатых сбросов структура месторождения Мохара приобрела горстообразную форму, блоки которой оказались наклоненными на восток и запад. В зонах нарушений встречаются и экранированные залежи газа.
Газ Южного Канто находятся в растворенном состояния в пластовых водах четвертичных и третичных отложений. Главный газоносный горизонт приурочен к морским третичным отложениям (свита Миура). В водах последнего имеются большие концентрации иода, который здесь извлекается на промышленных установках. Добыча иода из газоносных вод Южного Канто полностью удовлетворяет запросы страны.
Степень насыщения пластовых вод газом здесь так же, как и в Нийгато, не зависит от структурного положения водогазоносных горизонтов.
Небольшие по запасам газовые месторождения в четвертичных пресноводных, главным образом аллювиальных отложениях, известны в префектурах Иватэ, Мияги, Фукусима, Аомори, Тояма, Исикава, Фукуи, в районе оз. Бива (префектура Сига) и Симане.
Выявленные запасы газа Южного Канто достигают 80 млрд. м3. Добыча газа за 1956 г. составляла свыше 20 млн. м3 при дебите скважин от 500 до 1200 м3 в сутки.
Во всех указанных районах газ является водорастворенным и состоит в основном из метана и некоторой доли углекислоты, азота и кислорода. Только в одном месторождении Комуяма газ не сопровождается водой. Следует отметить, что в большинстве своем добыча водорастворенного газа из четвертичных отложений производится скважинами, для обсадки которых часто используется бамбук. Дебиты скважин небольшие, обычно десятки и реже сотни и тысячи кубометров в сутки.
В префектуре Фукусима добыча газа, кроме того, производится в ряде каменноугольных шахт. Как видно из данных по угленосному бассейну Токува, газ верхнетретичных отложений находится в связи с углями свиты Хокусай (низы третичных). Из этой же свиты (слой Исидзоро) в шахте Ёсима с глубины 360 м выделение газа достигало до 32 000 м3/оутки. В настоящее время из пробуренной здесь скважины ежесуточно добывается около 13 000 м3 газа. До 2000 м3 газа добывается из слоев Исидзоро с глубины 380-400 м и в шахте Ивасаки (угленосный бассейн Дзебан). Залежи газа здесь контролируются в основном тектоническими и в некоторой мере литологическими ловушками. Известную роль в формировании залежей газа имеют также трещины и погребенные антиклинальные структуры.
о. Кюсю
Незначительная добыча водорастворенного газа производится в префектуре Миядзаки из свиты Миядзаки третичного возраста. Газоносные воды залегают на глубинах от 10 до 450 м. Дебиты газа из отдельных горизонтов колеблются от нескольких кубометров до 2200 м3/сутки. Соотношение газ-вода изменяется от 1:1,5 до 1:2.
Водогазоносные горизонты обнаружены в окрестностях г. Абурацу.
Значительная добыча газа производится и в каменноугольном бассейне Цукубу (в шахте Такамацу в префектуре Фукумото). Дебит газа из отдельных скважин этой шахты достигает 10 000 м3/сутки.
В южной части острова отмечены газопроявления в аллювиальных отложениях четвертичного возраста (равнина Кумато и в низменности Какуто). Состав газа месторождения Какуто в %: СН4 -42,5-78,5; СО2 -0,5-4,5; N2 - 19,5-53,0. Запасы газа 2,6 млн. м3.
Небольшие залежи газа имеются также в районе Сикине, где они находятся на глубине 50 м и связаны с континентальными отложениями свиты Кокубу (верхи свиты Сэнсинто). Состав газа в %: СН4- 65,2-70,05; N2 - 24,36-32,67; O2 - 0,29-0,37; СO2- 1,54-5,25. Состав газа с глубин более 50 м: СН4 - 43,71-65,82; N2 - 12,16-20,49; O2 - 0,31-0,55; СO2 -21,17-39,72.
Максимальная добыча нефти в стране (303 тыс. т) была в 1915 г. Между 1938-1949 гг. она неуклонно падала (153 тыс. т в 1948 г.). С 1950 г. отмечается дальнейшее повышение в добыче нефти (272 тыс. т). В 1955 г. добыча ее достигала примерно 315 тыс. т, но в 1956 г. она упала примерно до 310 тыс. т, а в 1957 г. уже до 288 тыс. т.
Почти около 75% запасов нефти концентрируется в месторождениях Яхасе (около 1,8 млн. т), Хигасияма (0,2 млн. т), Нисияма (0,08 млн. т) и Араду (0,4 млн. т). Общие же запасы нефти в стране по состоянию на 1956 г. составляли 3,5 млн. т.
В 1955 г. начинает быстро развиваться добыча природного газа - 120 млн. м3, в 1956 г. она достигает уже 4721 млн. м3. Из общих запасов природного газа страны 110 млрд. м3-приходятся на районы Нийгато 70 млрд, м3 и район Мохаро (Южный Канто) 30 млрд, м3, причем эти газы в основном являются водорастворенными.
ЛИТЕРАТУРА
1. Исивада, Мотодзима. Разведочно-эксплуатационная скважина Майгата R = 1 в газовом месторождении Нийгата, Тисицу тёсасё гэппо, 9, № 2, 1958 (японск.).
2. Исивада, Мотодзима, Маки. Первая эксплуатационная скважина на газовом месторождении Киита-Камбара. Сэкию гидзюду кёкайси, 22, № 2, 1957 (японск.).
3. Исивада, Синада. Геологическое строение и газоносность южной окраины газового месторождения Кудзюри. Сэкию гидзюцу кёкайси, 21, № 1, 1956 (японск.).
4. Канахара, Киндзи. Запасы нефти и природного газа в Японии. Кагаку кбге, приложение № 1, 7, 1956 (японск.).
5. Канэхара, Киндзи. Ресурсы природного газа и развитие его добычи в Японии. Доклад от 15 мая 1957 г. Научно-исследовательская лаборатория при инженерностроительном управлении (японск.).
6. Макино, Сагава. Скопление газа в угольных шахтах Чикбетси угольного месторождения Томате, Хоккайдо. Тисицу тёсасё гэппо, 8, № 12, 1957 (японск.).
7. Сибата. Природный газ в угольных месторождениях района Хакуто на о. Хоккайдо. Танко гидзюцу, 12, № 10, 1957 (японск.).
8. Усидзима, Нобуёси. О геологии нефтяного месторождения Огути. Сэкию гидзюцу кекайси, 22, № 4, 1957 (японск.).
9. Pollock С. М. Japan. The Science of Petroleum, v. IV, p. 1. The world’s oilfields. The Eastern Hemisphore, 1953 (англ.).
10. World Petroleum Report, 4, 1957. Japan (англ.)).
ВНИИГаз
Рисунок Нефтяные и газовые месторождения Японии.
1-нефтяные месторождения; 2 - основные газовые месторождения.