В последние годы значительно возрос интерес к фундаменту как нефтегазопромысловому объекту. Это связано с выявлением значительных скоплений нефти и газа в фундаменте и постепенным истощением давно разрабатываемых месторождений в осадочных породах чехла. Открытие месторождений в фундаменте старых нефтегазодобывающих территорий с развитой инфраструктурой могло бы в некоторых случаях привести к их реанимации.

Методики поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа, давно и успешно применяемые для осадочных и вулканогенно-осадочных образований, не всегда применимы для пород фундамента. При разведке и разработке таких месторождений возникают проблемы научного и технического характера. Одна из них – образование коллекторов в породах фундамента.

Автометасоматоз. Если рассматривать гранитоиды как породы, кристаллизующиеся из расплавов соответствующего состава глубинного или палингенного происхождения, то при их застывании протекают автометасоматические процессы, выражающиеся в слабой серицитизации полевых шпатов и некотором перераспределении алюмосиликатного вещества. Эти процессы, обычные для всех типов гранитоидов вне зависимости от глубины, не изменяют их химический состав. Такие процессы не создают какого-либо значимого пустотного пространства, однако, приводят к незначительному разрыхлению породы, как бы подготавливая ее к воздействию более поздних процессов.

Контракционная усадка. Температура гранитоидного расплава, сохраняющего мобильность при внедрении в верхние горизонты земной коры, близка 900 °С. При остывании гранитоидного тела температура снижается до 200-100 °С. При этом согласно законам термодинамики объем этого тела уменьшается на 8-9 %. Общая усадка приходится как на уменьшение внешних размеров гранитоидного тела, так и создание контракционной пустотности внутри него.

По мнению М.А. Осипова [3], эта внутренняя контракционная пустотность составляет 2-3 % от общего объема остывшего гранитоидного тела. Такая пустотность может оформляться в виде скоплений каверн, раковин, трещин и трещиноподобных полостей, размеры которых могут достигать нескольких метров [4]. Зная все это, можно легко объяснить поглощение глинистого раствора и провалы инструмента, что часто наблюдается при бурении на фундаменте.

Сокращение внутреннего объема гранитоидного батолита площади Оймаша составляет около 8,4 % [5]. В гранитоидах фундамента других районов внутренняя контракционная пустотность может превышать 2-3 % и составлять 8 % общего уменьшения объема. Последнее предположение основывается на следующих соображениях. Расплав при внедрении в верхнюю часть земной коры контактирует с холодными вмещающими породами. Приграничная часть гранитоидного тела (зона "закалки") остывает очень быстро – в геологическом смысле мгновенно – и создает жесткую раму, препятствующую уменьшению внешних размеров гранитоидного тела. Во внутренних его частях продолжаются застывание расплава и его превращение в твердую породу, что сопровождается уменьшением объема и образованием каверн, трещин и другого рода пустот.

Надо отметить, что определения по керну фильтрационно-емкостных свойств пород, подвергшихся тектоническим процессам, а также процессам контракционной усадки, не дают точных результатов, так как методы петрофизики не позволяют учитывать объем крупных трещин и пустот. Для более точных определений необходимо привлечение материалов геофизических исследований скважин.

Постмагматические процессы. Здесь речь идет о воздействии на породы фундамента гидротерм и пневматолитов, которое начинается при застывании гранитоидных образований и может продолжаться значительное время. Горячие флюиды циркулируют в породах фундамента, используя пустоты, образовавшиеся во время тектонических движений и контракционной усадки. Как коллекторообразующий фактор эти флюиды оказывают следующее влияние на породы:

• растворяют в соответствующих условиях некоторые минералы, образуя каверны в породах;
• пропитывают матрицу пород, взаимодействуя с полевыми шпатами, слюдами, амфиболами, при этом монолитные зерна первичных минералов замещаются рыхлыми агрегатами слюдистого, глинистого, хлоритового, цеолитового составов, обладающими некоторой пустотностью;
• минералы гидротермального происхождения частично или полностью заполняют пустоты и трещины в породе, ухудшая ее коллекторские свойства.

Тектонокессонный эффект. Этот эффект проявляется, если какая-либо система, стабильная в условиях определенных температур и давлений, в силу тех или иных причин попадает в существенно иные условия. Например, гранитоиды образуются на глубине более 3-5 км при высоких температурах и давлениях. В ходе геологической истории они могут оказаться на дневной поверхности. Существенная смена условий приводит к образованию многочисленных микротрещин в породах.

Гипергенные процессы. Эти процессы проявляются после обнажения пород на дневную поверхность. Под влиянием атмосферных явлений образуются коры выветривания с большими, чем в материнских породах, пористостью и проницаемостью. Обычно площадные коры выветривания частично размыты и не образуют единого горизонта. Их расположение подчиняется особенностям палеорельефа. Переход от кор выветривания к коренным породам постепенный, без какого-либо разделяющего экрана. Следовательно, коры выветривания не самостоятельный объект нефтегазодобычи, а составная часть фундамента.

В результате воздействия перечисленных процессов в породах фундамента могут образоваться коллекторы с пустотностью, достигающей 18-20 %, и проницаемостью, измеряемой десятыми долями квадратных микрометров. Коллекторы относятся к трещинным, каверново-трещинным, порово-трещинным и т.д. Отметим, что эти коллекторы обычно прерывистые, т.е. зоны с хорошими фильтрационно-емкостными свойствами чередуются со слабопроницаемыми массивами.