На зорі розвитку нафтової промисловості пошук родовищ нафти і газу вівся по суті наосліп. У США, наприклад, в ті роки виник навіть спеціальний термін - «метод дикої кішки»: шукали по чуттю, іноді кидаючись в сторону, як це робить перелякана кішка.
Ось як англійська геолог К. Крег описував закладку свердловини:
«Для вибору місця з'їхалися завідувачі бурінням і керуючі промислами і спільно визначили ту площу, в межах якої повинна бути закладена свердловина. Однак зі звичайною в таких випадках обережністю ні хто не наважувався вказати ту точку, де слід було починати буріння. Тоді один з присутніх, що відрізнявся більшою сміливістю, сказав, вказуючи на кружляв над ними ворону:
- Господа, якщо нам все одно, давайте почнемо бурити там, де сяде ця ворона. Пропозиція була прийнята. Свердловина виявилася надзвичайно вдалою. Але якби ворона пролетіла на сотню ярдів далі на схід, то зустріти нафту не було б жодної надії. »
У Росії в середині 19 століття продавався прилад - угадиватель нафти системи Менсфілда. Він складався з стрілки і шкали, які встановлювалися на дерев'яному колу, встромляли в землю. На думку винахідника, близьке залягання нафти повинно було викликати відхилення стрілки, яка нібито реагувала на протікання електричного струму між землею і атмосферою. Ідея сама по собі була здоровою, але от надійність приладу. Про неї досить красномовно говорить той факт, що перевірка приладу до його покупки не дозволялася.
Втім, справедливості заради треба сказати, що більшість дослідників все-таки надіялось нема на сліпу удачу або чудо-прилади, а на елементарному здоровому глузду. У 70-і роки 19 століття свердловини найчастіше закладалися там, де нафту виступала на поверхню землі. «Раз вже вона показується на поверхні, - міркували пошуковики, - то вона напевно є і в глибині. »
Правда, і здоровий глузд міг іноді підвести. Особливо якщо калюжа нафти опинялася наслідком її недбалої транспортування або якщо її «створили» навмисне.
В кінці 19-го століття був розроблений ще один перспективний спосіб пошуку. Свердловини стали закладати на «нафтовій лінії», тобто на прямий, що з'єднує дві свердловини, що дають нафту. Хід міркувань при цьому був простий. Якщо свердловини А і В дають нафту, то цілком можливо, що буде продуктивною і свердловина С, розташована між ними.
Однак слідом за цим хтось випадково виявив нафту, пробуривши свердловину на схилі пагорба, і правило тут же змінилося на протилежне - шукати нафту треба на височини ...
Таким методом (тепер його називають методом проб і помилок, а в просторіччі - методом «тику»), звичайно, неможливо було керуватися довго: занадто дорого обходилася кожна помилка. Нафтопромисловці все частіше стали звертатися за допомогою до геологам, який вміє за непрямими ознаками, видимим на поверхні, вгадувати, яке саме будова мають надра в даному районі.
Перш за все, потрібно було з'ясувати, за яких саме геологічних умовах може утворюватися поклад - скупчення нафти і газу в гірських породах.
Геологи стали міркувати: поєднання яких природних умов здатне привести до скупчення нафти? Перш за все, в районі повинні бути так звані колектори - гірські породи, здатні вбирати, а потім і віддавати рідини і гази.
Серед яких порід шукати колектори?
Треба сказати, що на той час все гірські породи були вже поділені на три великі групи: осадові, магматичні і метаморфічні.
Осадові - як говорить сама їх назва - утворилися з осаду, опускається колись на дно моря. Іноді, правда, подібні процеси можуть спостерігатися і на суші: скажімо, вітер може переносити дрібний пісок і пил на значні відстані і осаджувати його за сотні, а то й тисячі кілометрів від місць початкового освіти. До таких порід відносяться піски, пісковики, глини, вапняки, доломіт і деякі інші.
Друга група - магматичні породи. І тут назва підказує, що до цієї групи належать породи, що утворилися з магми. Остигаючи, викинута вулканами магма перетворювалася в граніти, базальти, порфірити.
Нарешті, третя група - породи, які при своєму народженні зазнали метаморфози перетворення. Вони могли утворитися як з осадових, так і з магматичних порід під впливом високих підземних температур і тисків. До метаморфічних порід відносяться сланці, мармур, яшми і ін.
Як Ви самі тепер розумієте, нафта має сенс шукати, перш за все серед осадових порід. Саме вони мають найкращі колекторськими властивостями.
Правда, колектор колектору ворожнечу. Згодом їх стали розрізняти по пористості, тобто сумарним обсягом всіх пір в цій породі, і по проникності - здатності пропускати крізь себе рідину і газ. В принципі, пористість і проникність - взаимозависящих величини.
Але в природі бувають і тріщинуваті колектори: порода сама по собі має мало часу - вона досить щільна, зате покрита мережею тріщин, які пов'язані в єдину мережу і можуть створювати канали протяжністю в десятки кілометрів. Скажімо, якась порода зазвичай володіє поганими колекторськими властивостями, але якщо вона пронизана мережею макро- і мікротріщин, то цілком може стати сховищем нафти.
Втім, якби вся товща осадових порід складалася лише з колекторів, навряд чи в них могла утворитися скільки-небудь велика поклад. Адже колектори не тільки накопичують, але з тією ж легкістю і віддають накопичене. Нафта і газ йшли б наверх, до земної поверхні і випаровувалися, не встигнувши сконцентруватися в родовище.
Отже, необхідно ще одна умова освіти поклади - згори вона повинна бути прикрита якимось щільним екраном, тобто шаром порід, непроникних для нафти і газу. Такими породами-покришками зазвичай бувають глини, кам'яна сіль або вапняки, якщо вони не пронизані тріщинами.
І, нарешті, для повноти щастя необхідно, щоб в даному районі була присутня антиклиналь. Так геологи називають вигин пласта, спрямованого опуклістю вгору. Під ним, немов у пастці, накопичуються запаси нафти і газу.
Антикліналі дуже часто утворюються при пластичному перебігу кам'яної солі. В якомусь місці надто здавили вищележачі гірські породи. Знизу соляний пласт теж підпирають тверді породи. І ось в пошуках виходу з створилися лещат соляної пласт починає зміщуватися в бік. У тому місці, де зверху тиск слабшає, сіль тут же спрямовується вгору, утворюючи антиклінальну складку.
До антиклінальними пасток належить переважна більшість виявлених родовищ нафти і газу в світі - майже 90% в Росії і близько 70% за кордоном. Розміри покладів можуть бути різні: від невеликих - близько 5 кілометрів в довжину і 2-3 в ширину, з висотою 50-70 метрів, до гігантських - на сотні кілометрів в довжину, десятки в ширину і висотою в сотні метрів. Скажімо, одне з найбільших в світі родовищ Гхавар в Саудівській Аравії має розміри 225 х 25 х 0,4 кілометра!
Зустрічаються і пастки інших типів. Наприклад, тектонічні екрани виникають при розриві пластів під час тектонічних зрушень. Разом з антикліналь їх відносять до уловлювачів структурного типу (що утворилися при зміні структури земних надр).
Крім них зрідка зустрічаються пастки і неструктурного типу. Характерний приклад такої пастки - поховані рифи. Колись, в інші геологічні епохи, це справді були рифи на дні первісного моря. Але з часом вони були перекриті пізнішими непроникними породами, опинилися в глибинах Землі і стали пастками для нафти і газу, оскільки кораловий риф являє собою ланцюг пагорбів або навіть гір з пористого вапняку, в яких можуть бути навіть печери-каверни.
Розміри таких гірських ланцюгів можуть бути дуже значними. Правда, найбільші родовища, пов'язані з підземними рифами, які до сьогоднішнього дня виявлені в Мексиці, мають протяжність всього близько 200 кілометрів при ширині 2-3 кілометри, але хто знає, які новини піднесуть нам геологи завтра. Адже далеко не всі таємниці підземних комор розкриті.
Ну і повноти заради треба, мабуть, сказати кілька слів про пастки неструктурного типу, які утворюються в результаті літологічного виклинювання. У товщі Землі шари гірських порід можуть розміщуватися під різними кутами. І ось коли два гірських пласта зустрічаються, при стикуванні може утворитися клин-пастка, заповнений колекторними породами.
Іноді, такі поклади утворюються по руслах похованих річок. Подібні родовища за їх вид гострі на язик американці охрестили «шнурками для черевиків».
Треба додати, що все сказане про колекторах, пастках, похованих рифах, антікліналях відноситься не тільки до материковим родовищам, але і до морського дна, в першу чергу шельфу Світового океану. Саме тут в останнє десятиліття зроблені сенсаційні геологічні відкриття. Вони-то і стали основою нової галузі промисловості - морського видобутку нафти і газу. Але про це поговоримо пізніше.