Бассейн Аркома

Бассейн Аркома — это периферийный бассейн , простирающийся от центрального западного Арканзаса до юго-восточной Оклахомы. Бассейн расположен между поднятием Озарк и платформой Оклахома на севере и горами Уачита на юге, его площадь составляет около 33 800 миль. ². Вдоль южного края бассейна разлом Чокто является границей, отделяющей горы от самого бассейна. Этот бассейн является одним из семи, расположенных вдоль фронта горных систем Уашита и Аппалачи. ^{[ 1 ]} Этот бассейн является четвертым по величине в Оклахоме по добыче природного газа. Нефть добывается на месте, но не в промышленных масштабах. Уголь был первым природным ресурсом, использованным в коммерческих целях в бассейне. Картирование поверхности угольных пластов в начале 20-го века привело к открытию особенностей недр, указывающих на наличие природного газа. Мэнсфилд, штат Арканзас, был местом первого открытия природного газа в 1902 году. ^{[ 2 ]}

Геологическая история

Район, где находится бассейн Аркома, начал формироваться в результате рифтогенеза в раннем кембрии. Этот рифтогенный процесс привел к образованию глубокого океанского бассейна, который сохранялся до позднего девона. Хотя эксперты не могут определить точное время, когда океанский бассейн начал закрываться, они могут сделать вывод, что закрытие бассейна началось примерно с позднего девона до начала каменноугольного периода. Субдукция и последующее формирование аккреционной призмы в раннем Пенсильвании вызвали нормальные разломы по всему бассейну. К концу Атоканского времени надвиги в стиле форленда стали преобладающими, поскольку комплекс субдукции продвигался на север против пластов. Возникшее в результате поднятие вдоль фронтального надвигового пояса Уачитас завершило формирование форландовой котловины. ^{[ 3 ]} Из-за этого деформационные особенности становятся более заметными в бассейне к южной оконечности северного склона гор Уачита.

Стратиграфия

Докембрийский гранит служит породой фундамента толщи Аркома. Океанский бассейн, существовавший в нижнем палеозое, представлен глубоководными морскими сланцами с подчиненными объемами известняка и кварцевых песчаников, а на вершине породы фундамента залегают слоистые кремни. Эти последовательности вместе называются «фациями Уашиты». ^{[ 4 ]} Отложения от Миссисипи до раннего Атокана указывают на мелководную морскую среду. Средний Атокан сложен преимущественно глубоководными обломочными толщами и приурочен к южной части бассейна южнее его шарнирной линии и тектоническому поясу; Песчаник Ред-Оук — наиболее изученный из этих резервуаров. Самая молодая группа (десмуанезийская и верхняя часть Атокана) состоит в основном из речно-дельтовых отложений (например, формация Хартсхорн), некоторые из которых демонстрируют значительное приливное влияние (например, песчаники Буча). ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Пост-Атоканские пласты представляют собой сланцевые песчаники и угольные пласты, отложившиеся на заключительных стадиях седиментации форланд-бассейна. Эти пласты утолщаются к югу, но не демонстрируют резкого утолщения поперек нормальных разломов, что указывает на то, что синд ^{[ 7 ]} позиционные разломы прекратились.

четыре основных эрозионных несогласия В стратиграфической летописи наблюдаются . Образования, присутствующие в Оклахоме, могут сильно отличаться от тех, что присутствуют в Арканзасе. Песчаник нижнего Атокана и сланцы Вудфорд/Фейетвилл можно наблюдать в восточной и западной частях бассейна.

Конструктивные особенности

Блок разломов

Бассейн Аркома содержит блоковые разломы, которые возникли в результате сил растяжения, когда бассейн опускался [во время Пенсильванского периода] и поднятия Озарк. ^{[ 1 ]} Эти разломы, большинство из которых имеют падение на юг, были активны во время отложения слоев Атокана от нижнего до среднего, о чем свидетельствует значительное утолщение этих слоев поперек разломов. ^{[ 4 ]} Эта особенность более распространена в северной части бассейна.

Складывание и толкание

Он присутствует в южной части бассейна в результате тектоники сжатия и надвигов, направленных на север. ^{[ 5 ]} В пределах бассейна Аркома на поверхности бассейна преобладают широкие синклинали, разделенные узкими антиклиналями. Известно, что Листрические надвиги залегают под большей частью складчатого разреза и выходят на поверхность по гребням многих антиклиналей. ^{[ 4 ]} Эти особенности сжатия являются прямым результатом поднятия Уачита.

Углеводороды

Уголь был первым углеводородом, обнаруженным в 1879 году. Он был основным природным ресурсом, добываемым в бассейне, пока потребность в природном газе не стала более распространенной. Угольные пласты расположены на вершине песчаника Хартшорн из отложений демуанского возраста. Поверхностная разведка угольных пластов в бассейне Аркома позволила получить карты, на которых были показаны закрытые антиклинали, и побудила старателей вести бурение в поисках нефти и газа. ^{[ 1 ]} Впервые газ был обнаружен в марте 1902 года в округе Себастьян, штат Арканзас. ^{[ 1 ]} Первая газовая коммерческая скважина, пробуренная в Оклахоме, была пробурена в 1910 году. ^{[ 5 ]} И в Арканзасе, и в Оклахоме природные ресурсы добываются из пород от девона до каменноугольного периода. Песчаники Атока постоянно можно увидеть в частях бассейна как в Оклахоме, так и в Арканзасе. Считается, что образование газа произошло до надвига. ^{[ 2 ]}

Пласты бассейна Аркома обладают высокой термической зрелостью, о чем свидетельствуют значения отражательной способности витринита (R _o ). Эти значения увеличиваются по мере продвижения с запада на восток в пределах бассейна. ^{[ 2 ]} В цитируемой литературе породы газового месторождения Ред-Оук считаются перезрелыми со значением R _o 3,0%. Однако добыча газа в этом регионе ведется активно.

Исходные породы

Сланец Вудфорд/Чаттануга, отложившийся в период от среднего девона до нижнего Миссисипи, является основным источником пород от до-раннего Миссисипи. Сланцевые породы пенсильванского возраста образовали коллекторы пенсильванского возраста с некоторым влиянием углеводородов из источников в Чаттануге, Вудфорде и Кейни. ^{[ 8 ]} Нефтеобразование этой формации началось в центре бассейна в морровское время (320-300 млн лет назад). В этот период в центре бассейна наблюдались повышенные скорости осадконакопления, что привело к образованию глубокого захоронения органического материала. В результате пласты бассейна обладают высокой термической зрелостью. Углеводороды в центре бассейна относятся к керогену III типа ; Характеристика сухого газа. В северном/северо-западном углу бассейна наблюдается наличие керогена типа II, из которого добывается нефть и влажный газ. Четыре крупных события эрозии наряду с уменьшением седиментации произошли после того, как период Миссисипи задержал образование газа. Нефть, которая присутствовала в бассейне, раскололась до газа 10-30 млн лет назад. ^{[ 8 ]} События эрозии на протяжении всей истории бассейна оказывали более существенное влияние на северную/северо-западную часть бассейна, заставляя углеводороды оставаться в нижней части газового окна.

Резервуары

Породы-коллекторы бассейна представлены разнообразными песчаниками и карбонатами. Все резервуары над песчаниками Спиро представляют собой арениты от литических до сублитовых; карбонаты в этой части разреза отсутствуют. В более древних пластах коллекторами являются либо кварцевые песчаники (Спиро, Кромвель и Симпсон), либо известняки/долостоны (Вапанука, Миссисипи, Хантон и Арбакл). ^{[ 9 ]}

Исследование Геологической службы США 2010 года оценило потенциал коллектора в сланцах Вудфорд/Чаттануга. В исследовании говорится о 26 триллионах футов ³ жидкого природного газа, присутствующего в породах девонско-миссисипского возраста. ^{[ 10 ]}

Первая скважина на угольный метан (МУП) была пробурена в 1998 году методом горизонтального бурения. ^{[ 5 ]} Это вызвало волну возобновления интереса к добыче газа в бассейне. Переход к метановым скважинам из угольных пластов наряду с горизонтальными скважинами длился недолго; достигнув своего пика в 2005 году. ^{[ 5 ]} После этого погоня за этими технологиями практически исчезла.

Газовое месторождение Ред-Оук

Газовое месторождение Ред-Оук расположено на оси Бразильской антиклинали к северу и северо-востоку от города Ред-Оук в округе Латимер, штат Оклахома. ^{[ 11 ]} Наклоняющийся на юг разлом Сан-Буа, расположенный вдоль северной окраины, является второй региональной структурой, связанной с месторождением. Большая часть смещений, связанных с этим сбросом, произошла во время отложения формации Атока между песчаниками Спиро и Фэншоу. Об этом свидетельствует рост этого участка по разлому. ^{[ 2 ]} Это газовое месторождение расположено в центре бассейна, где глубоководные фации не были поглощены субдукцией. Месторождение Ред-Оук — крупнейшее газовое месторождение в бассейне Аркома и четвертое по величине в штате Оклахома. Первая скважина была пробурена в 1912 году на общую глубину 1500 метров и нацелена на формацию Хартшорн. ^{[ 2 ]} До 1959 года были пробурены неглубокие скважины глубиной от 1000 до 1500 футов. В мае 1959 года компания Midwest Oil Corporation вскрыла Орр № 1 и пробурила место, которое позже было названо песчаником Ред-Оук. Орр № 1 продолжил бурение на глубине более 11 510 футов, достигнув песчаника Сприо. ^{[ 9 ]} За два года было завершено строительство 25 эксплуатационных скважин, а конечная добыча газа уже оценивалась в более чем 1,1 трлн куб. футов, хотя все скважины были остановлены из-за отсутствия трубопровода, ведущего к месторождению. Из этих оцененных запасов 938 миллиардов кубических футов были отнесены к песчанику Red Oak, а 182 миллиарда кубических футов - к песчанику Spiro. ^{[ 9 ]}

Бурение на месторождении Ред-Оук позволило идентифицировать следующие продуктивные песчаники формации Атока: Фэншоу, Ред-Оук, Панола, Бразилия и Спиро. Однако наиболее значительными были песчаники Спиро, Хартшорн и Ред-Оук. ^{[ 9 ]}

Ловушки

Присутствующие ловушки, по-видимому, являются стратиграфическими, поскольку пласты-коллекторы были захвачены блоковыми разломами, а затем быстро перекрыты более молодыми пластами.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Бренан, CB (1 января 1968 г.). Природный газ бассейна Аркома, Оклахома и Арканзас . Американская ассоциация геологов-нефтяников. стр. 100-1 1616–1635. ISBN 9781629812311 . Проверено 4 декабря 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Барри, РМ; Трамбли, WD (1968). «Газовое месторождение Уилбертон, бассейн Аркома, Оклахома» . Путеводитель по геологии западного бассейна Аркомы и гор Уачита : 86–103 . Проверено 13 ноября 2021 г.
^ Хаускнехт, Дэвид В. (1986). «Бассейны Форленд - Эволюция от пассивной окраины к бассейну Форленд: формация Атока в бассейне Аркома, Юг-Централ, США» Спец. Публикации Int. Жопа. Осадок . 8 : 327–345. дои : 10.1002/9781444303810.ch18 . Проверено 2 ноября 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Хаускнехт, Дэвид В. (апрель 1987 г.). «Формация Атока бассейна Аркома: тектоника, седиментология, термическая зрелость, петрология песчаника» (PDF) . Геологическое общество Талсы: Краткий курс : 1–72 . Проверено 2 декабря 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Сунесон, Нил Х. (июль – август 2012 г.). «Нефть бассейна Аркома - прошлое, настоящее и будущее» . Сланцевый шейкер . 63 :38–70 . Проверено 22 октября 2021 г.
^ Томас, Уильям А. (май 1976 г.). «Эволюция континентальной окраины Уашиты и Аппалачей». Журнал геологии . 84 (3): 323–342. дои : 10.1086/628198 . JSTOR 30075191 . S2CID 128983769 .
^ Хаускнехт, Дэвид В.; Росс младший, Луи М. (1992). «Глинистые минералы в глубоководном песчанике Атокана в бассейне Аркома фации: происхождение и влияние на диагенез и качество коллектора» . Специальная публикация Общества осадочной геологии SEPM : 1–15 . Проверено 6 декабря 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б Бирнс, Алан П.; Юрист Гэри (март 1999 г.). «История захоронения, созревания и добычи нефти в бассейне Аркома и складчатом поясе Уачита, Оклахома и Арканзас» . Исследования природных ресурсов . 8 (1): 3–26. дои : 10.1023/А:1021625526579 . S2CID 127333100 . Проверено 2 ноября 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Хаускнехт, Дэвид В.; МакГилвери, Т.А. (1990). TR: Структурные ловушки II: Ловушки, связанные с тектоническими разломами – Месторождение Красный Дуб . Американская ассоциация геологов-нефтяников. стр. 201–255 . Проверено 4 декабря 2021 г.
^ Хаускнехт, Дэвид В.; и др. (2010). «Оценка неразведанных ресурсов природного газа провинции Бассейн Аркома и геологически связанных территорий» (PDF) . Информационный бюллетень Геологической службы США, 2010 г .: 1–4 . Проверено 6 декабря 2021 г.
^ Хендрикс, Томас А. (1939). «Часть 4: Район Хоу-Уилбертон, округа Латимер-ле-Флор». Геология и топливные ресурсы южной части угольного месторождения Оклахомы (PDF) (Отчет). США: Геологическая служба. стр. 255–300 . Проверено 4 декабря 2021 г.

[Brenan_1968-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Бренан, CB (1 января 1968 г.). Природный газ бассейна Аркома, Оклахома и Арканзас . Американская ассоциация геологов-нефтяников. стр. 100-1 1616–1635. ISBN 9781629812311 . Проверено 4 декабря 2021 г.

[Houseknecht_1990/-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Барри, РМ; Трамбли, WD (1968). «Газовое месторождение Уилбертон, бассейн Аркома, Оклахома» . Путеводитель по геологии западного бассейна Аркомы и гор Уачита : 86–103 . Проверено 13 ноября 2021 г.

[Houseknecht_86-3] Хаускнехт, Дэвид В. (1986). «Бассейны Форленд - Эволюция от пассивной окраины к бассейну Форленд: формация Атока в бассейне Аркома, Юг-Централ, США» Спец. Публикации Int. Жопа. Осадок . 8 : 327–345. дои : 10.1002/9781444303810.ch18 . Проверено 2 ноября 2021 г.

[Short_Course-4] Jump up to: ^а ^б ^с Хаускнехт, Дэвид В. (апрель 1987 г.). «Формация Атока бассейна Аркома: тектоника, седиментология, термическая зрелость, петрология песчаника» (PDF) . Геологическое общество Талсы: Краткий курс : 1–72 . Проверено 2 декабря 2021 г.

[Shale_Shaker-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Сунесон, Нил Х. (июль – август 2012 г.). «Нефть бассейна Аркома - прошлое, настоящее и будущее» . Сланцевый шейкер . 63 :38–70 . Проверено 22 октября 2021 г.

[OM_Paper-6] Томас, Уильям А. (май 1976 г.). «Эволюция континентальной окраины Уашиты и Аппалачей». Журнал геологии . 84 (3): 323–342. дои : 10.1086/628198 . JSTOR 30075191 . S2CID 128983769 .

[SEPM-7] Хаускнехт, Дэвид В.; Росс младший, Луи М. (1992). «Глинистые минералы в глубоководном песчанике Атокана в бассейне Аркома фации: происхождение и влияние на диагенез и качество коллектора» . Специальная публикация Общества осадочной геологии SEPM : 1–15 . Проверено 6 декабря 2021 г.

[Thermal-8] Jump up to: ^а ^б Бирнс, Алан П.; Юрист Гэри (март 1999 г.). «История захоронения, созревания и добычи нефти в бассейне Аркома и складчатом поясе Уачита, Оклахома и Арканзас» . Исследования природных ресурсов . 8 (1): 3–26. дои : 10.1023/А:1021625526579 . S2CID 127333100 . Проверено 2 ноября 2021 г.

[Houseknecht_1990-9] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Хаускнехт, Дэвид В.; МакГилвери, Т.А. (1990). TR: Структурные ловушки II: Ловушки, связанные с тектоническими разломами – Месторождение Красный Дуб . Американская ассоциация геологов-нефтяников. стр. 201–255 . Проверено 4 декабря 2021 г.

[USGS-10] Хаускнехт, Дэвид В.; и др. (2010). «Оценка неразведанных ресурсов природного газа провинции Бассейн Аркома и геологически связанных территорий» (PDF) . Информационный бюллетень Геологической службы США, 2010 г .: 1–4 . Проверено 6 декабря 2021 г.

[1939-1-11] Хендрикс, Томас А. (1939). «Часть 4: Район Хоу-Уилбертон, округа Латимер-ле-Флор». Геология и топливные ресурсы южной части угольного месторождения Оклахомы (PDF) (Отчет). США: Геологическая служба. стр. 255–300 . Проверено 4 декабря 2021 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]