Студопедия
Карамелька - детский развивающий канал


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

ВРЕМЯ ОБРАЗОВАНИЯ 1НЕФТИ И ПЕРВИЧНАЯ МИГРАЦИЯ




Вопрос о времени образования нефти тесно связан с факторами, под действием которых происходят превращения органического вещества. Допущение преимущественного влияния на органическое вещество того или иного фактора неизбежно влечет за собой вывод о времени образования нефти. К сожалению, эта очевидная истина очень часто не учитывается. В самом деле, если допустить, что пре­образование органического вещества в нефть происходит микробио­логическим путем, то обязательным следствием будет вывод об обра­зовании нефти на ранней стадии диагенеза осадка.

Справедливым будет и обратное заключение. Если допустить формирование залежей, например, в девонских отложениях в девон­ское время (как это делает К. А. Машкович), неизбежно придется признать и раннее образование нефти. Основную роль в процессе преобразования органического вещества в этом случае приходится отводить деятельности микроорганизмов. Если за основной фактор превращения органического вещества принять температуру, то неиз­бежен вывод о поздней стадии образования нефти после погружения осадков на значительные глубины.


Существуют две диаметрально противоположные точки зрения. Одни ученые считают, что нефть образовалась на самых ранних ста­диях диагенеза осадка, другие признают позднее образование нефти при погружении осадков на значительные глубины, в стадию ката-генеза. Оба эти представления имеют существенные доводы «за» и «против».

В пользу раннего образования нефти могут быть приведены сле­дующие соображения. В. В. Вебер и другие исследователи доказали образование углеводородов в современных осадках. При переходе от современных к четвертичным и верхнечетвертичным осадкам уста­новлен как процесс битумообразования, так и рост количественного содержания углеводородов в масляной фракции битумов. Таким образом, образование углеводородов на ранней стадии диагенеза осадков можно считать доказанным.

Против изложенной схемы выдвигаются некоторые возражения. Как показали исследования, в современных осадках среди обнару­женных углеводородов преобладают углеводороды с нечетным числом атомов углеводородов. В нефтях наблюдается примерно равное коли­чество углеводородов с четным и нечетным числом атомов углерода. На основании этого делается вывод об отсутствии какой-либо связи между обнаруженными в современных осадках углеводородами и про­цессами нефтеобразопания. Вряд ли такое категорическое утвер­ждение может быть принято безоговорочно. В экспериментах Смита углеводороды извлекались из осадка при повышенных температурах. Следовательно, углеводороды могли изменяться в процессе их извле­чения. Происходит перегруппировка атомов углерода в углеводоро­дах во времени при диагенезе осадка. Возможная схема такой пере­группировки атомов по Дж. Куперу и Е. Брею упоминалась выше.




Другими фактором, противоречащим схеме раннего образования нефти, является малая мощность и хорошая проницаемость пере­крывающих осадков. Вследствие этого при уплотнении осадков вода и образовавшиеся углеводороды должны отжиматься вверх и рассе­иваться в водном бассейне. Это положение безусловно верное, но в то же время, несмотря на процесс рассеивания, при переходе от совре­менных осадков к более древним наблюдается увеличение как биту-минозности, так и количества углеводородов в битумах. Таким обра­зом, несмотря на рассеивание, накопление битумов и углеводородов в них остается неопровержимым. Если допустить раннее образование нефти в осадках, то в современных условиях должно было бы на­блюдаться и формирование скоплений нефти и газа. К сожалению, такого явления пока наблюдать не удалось. Правда, имеется указа­ние А. Кидуэлла и Дж. Ханта на концентрацию углеводородов в песчаных линзах современных осадков Восточной Венесуэлы.

Необходимо отметить, что не только в современных, но и в чет­вертичных отложениях не установлены залежи нефти и газа, которые были бы, несомненно, генетически связаны с этими отложениями.


В четвертичных отложениях залежи газа и нефти встречены в Турк­мении, в Италии, Китае и Японии. В большинстве случаев вторичная природа этих скоплений газа и нефти не вызывает сомнения. Наконец, следует обратить внимание на факт, отмеченный А. В. Ульяновым. Нефтегазоносность тех или иных от­ложений большей частью связана с об­ластью распространения их максималь­ных мощностей. Как правило, нефте-газоносные толщи имеют значительную мощность, превышающую 300 м.



 

Для накопления их требуется зна­чительный отрезок геологического вре­мени. Процессы раннего диагенеза за­канчиваются на глубинах меньше 300 лг, и, следовательно, нефтеобра-зование должно быть связано с бо­лее поздними стадиямипревращенияосадков.

Ранее уже отмечалось неравномер­ное распространение рассеянного орга­нического углерода в осадочной толще. На фоне этого неравномерного цикли­ческого распределения органического углерода по разрезу намечается общее уменьшение его с увеличением страти­графического возраста толщ. Особенно это заметно при переходе от современ­ных осадков к древним. Можно до­пустить превращение части органиче­ского вещества в нефть и природ­ные газы.

Рис. 144. Изменение группе». вого состава битумов в зави­симости от возраста вмеща­ющих пород. I— масла; II — бензольные смолы; III — спирто-бензольные смолы; IV — асфальтены; V — остальная часть органического углерода.

Автор совместно с Э. Д. Гимпеле-вич рассмотрел изменение характера органического вещества по стратигра­фическому разрезу от мэотиса до девона включительно (рис. 144). В указанном

направлении наблюдается возрастание концентрации битумов по отно­шению к общему содержанию органического вещества, что свидетель­ствует о новообразовании битумов во времени. При этом максималь­ное увеличение отмечается для масляной фракции, и, следовательно, можно допустить, что происходит новообразование и углеводородных соединений. Одновременно с увеличением количественного содержа­ния битумов и изменением их состава наблюдается уменьшение со­держания органического вещества в породе, что вызвано, по-види­мому, отщеплением газообразных веществ и удалением части жидкой фазы.


Изменение характера битумов с увеличением возраста вмеща­ющих пород удалось проследить и А. А. Ильиной методом люмине­сцентной спектроскопии замороженных растворов. А. А. Ильина отмечает появление в более древних отложениях в ароматических фракциях битума более конденсированных молекул.

По А. Б. Ронову среднее процентное содержание органического углерода изменяется снизу вверх по стратиграфической шкале, то увеличиваясь, то уменьшаясь. Это позволяет говорить о периоди­ческом чередовании эпох интенсивного и слабого накопления орга­ники в осадочных толщах. Максимальное накопление рассеянного органического вещества присуще отложениям средних-эпох каледон-ского, герцинского и альпийского циклов седиментации. К этим же стратиграфическим интервалам с повышенным средним содержанием рассеянного органического материала приурочены все известные на Русской платформе более или менее крупные месторождения каусто-биолитов. Содержание рассеянного органического вещества в поро­дах нефтеносных областей в 3 раза выше, чем в породах ненефтенос­ных территории. Наиболее высокое содержание С„ ,, в нефтеносных провинциях в отложениях прибрежно-морских фаций. Повышенное содержание рассеянного органического вещества создавало регио­нально выдержанную устойчивую восстановительную среду в глини­стых осадках, что и определило, с одной стороны, направленность преобразования битумной части органического вещества в нефть, а с другой, — изменение валентности такого широко распространен­ного элемента, как железо.

Таким образом, на приведенном материале лишний раз подтвер­ждается представление А. Ф. Добрянского о преобразовании орга­нического веществ в породах, приводящем к образованию, с одной стороны, легких углеводородов, а с другой, — конденсированных соединений. Рассмотрение изменения битумов по разрезу неизбежно приводит к выводу о непрерывности протекающих в них процессов. Таким образом, если исследования В. В. Вебера и П. Смита доказы­вают наличие процессов образования углеводородов из органического вещества в современных и четвертичных осадках, то приведенные материалы указывают на продолжение этих процессов в более древ­них отложениях. Вряд ли эти процессы во времени протекают рав­номерно. По-видимому, в ходе геологической истории они могут то усиливаться, то ослабевать или даже приостанавливаться при созда­нии неблагоприятной обстановки.

"Признав непрерывность процессов углеводородообразования в оса­дочной толще, приходится полностью отказаться от поисков не­кой исходной нефти среднего состава, как это делает, например, Н. Б. Вассоевич. Во времени происходит не только изменение со­става нефтей и сопутствующих им газов, но и качественные измене­ния компонентов того органического вещества, из которого предпо­лагается их образование.


Сказанное позволяет несколько иначе подойти к вопросу о вре­мени, образования углеводородов и нефти. Если рассматривать его с позиций энергетических превращений органического вещества, то в этом случае возможность превращений заключена в самом органическом веществе. В общем можно сказать, что образование углеводородов, начавшись еще в живом организме, продолжается после его смерти на всех стадиях превращения вплоть до полного использования заключенных в нем энергетических запасов. Этот процесс непрерывный и представляет собой лишь часть более общего процесса фоссилизации органического вещества в осадках и породах. К этому выводу пришли многие видные исследователи (И. О. Брод, Н. Б. Вассоевич, В. А. Успенский и др.).

Могут ли быть названы нефтью образовавшиеся в осадках и поро­дах углеводороды? Нефть представляет собой сложное химическое соединение, составные компоненты которого находятся в непрерыв­ном взаимодействии друг с другом и окружающей средой. Их спе­цифика определяется совместным нахождением в одной массе и взаимо­действием, но именно это исключается при их возникновении из рас­сеянного в породах органического вещества. Еще в 1950 г. автор совместно с Я. О. Бродом высказал мысль, что образующиеся в массе пород углеводородные и неуглеводородные подвижные вещества ми­грируют в коллектор, аккумулируются в нем и путем физико-хими­ческого взаимодействия друг с другом образуют то сложное химиче­ское соединение, которое принято называть нефтью. В дальнейшем эта мысль получила свое развитие в трудах Н. Б. Вассоевича.

Выше неоднократно подчеркивалось генетическое родство биту-мов из пород и нефтей, сходство содержащихся в них углеводородных и некоторых неуглеводородных компонентов. Вместе с тем было подчеркнуто и существование различий между излучавшимися ком­понентами битумов и нефтей. Если наблюдаемое сходство одноимен­ных фракций и соединений битумов и нефтей может быть объяснено только их генетическим родством, то наблюдаемые различия должны быть следствием перехода флюида из одной толщи в другую,

А. Г. Милешина и Г. И. Сафонова изучали изменения нефти при ее фильтрации через различные искусственные смеси минералов и естественные глинистые породы. При фильтрации в нафтеново-парафиновой фракции нефти уменьшается количество углерода в нафтеновых кольцах, убывает среднее количество колец на моле­кулу, увеличивается количество углерода в боковых парафинистых цепях. Эти изменения имеют ту же направленность, что и при пере­ходе от бнтумов к нефтям. Иначе говоря, наблюдающиеся различия в аналогичных фракциях битумов и нефтей объясняются их миграцией в направлении от битумов пород к нефтям. Как уже отмечалось ра­нее, накопление основных масс рассеянного органического вещества связано преимущественно с глинистыми образованиями. Естественно, возникает вопрос, каким же образом происходит переход образовавшихся подвижных веществ из плохо проницаемых пород в коллек­торы? Процесс перехода углеводородов из пород, в которых они образовались (нефтематеринских), в коллекторы получил название первичной миграции. Наибольшей популярностью поль­зуется взгляд, в соответствии с которым образовавшиеся углеводороды выжимаются из осадков при их уплотнении. Еще И. М. Губкин предполагал уход нефти из нефтематеринских пород вместе с послед­ними порциями отжимающейся воды. На ранней стадии литогенеза, когда находящееся в осадке органическое вещество еще не успело преобразоваться в углеводороды и находится в связанном состо­янии с частицами осадка, выжиматься будет в основном вода, а ко­личество ее в осадке будет резко уменьшаться. На этой стадии уплот­нения, когда осадок еще не превратился в породу, выжимаемая вода будет направляться в основном кверху, в область наименьших да­влений. По мере того как осадок в процессе литогенеза превращается в породу, направление движения выжимаемых подвижных веществ будет меняться. Свойства пород неодинаковы в различных направле­ниях. В частности, проницаемость их по простиранию, как правило, значительно лучше, чем по нормали. Вследствие этого при дальней­шем уплотнении подвижные вещества, содержащиеся в породе, будут встречать сопротивление движению по вертикали больше, чем по простиранию слоев. Давление на погрузившиеся слои пород будет уменьшаться от центральной части седиментационного бассейна к его краям. Поэтому движение подвижных веществ, содержащихся в толще пород, в этом случае будет в основном направлено к краям бассейна.

Выше было сказано, что пески и алевриты уплотняются меньше, чем глины, следовательно, если в толще слоев окажутся песчаные прослои, то подвижные вещества будут выжаты в них из глин. Уплотнение илистых осадков не прекращается при превращении их в глины. Максимальная потеря воды осадком будет происходить в самую начальную стадию его уплотнения. При наблюдении над современными илистыми осадками установлено, что они теряют свободную воду на первых метрах по разрезу. После этого в них сохраняется связанная вода, удаление которой при уплотнении про­исходит с большим трудом. В то же время проведенные наблюдения показали значительное (до 60%) уменьшение объема при превраще­нии глин в глинистые сланцы. Такое изменение объема неизбежно сопровождается не только перераспределением частиц породы, но и значительным выделением подвижных веществ, находящихся в уплотняющейся породе. '

Н. Б. Вассоевич (1964) указывает, что пористость глинистых пород на глубинах 1,5—2 км составляет 20% от первоначального объема и может в дальнейшем значительно уменьшаться. Градиент уменьшения в интервале 1—2 км равен по Н. Б. Вассоевичу 1—1,3 на 100 м глубины. Породы по мере их погружения уплотняются,


и содержащаяся в них вода, как бы прочно она не была связана еорб-пионными силами, уходит из глин, растворяя при этом различные соли, газы и, вероятно, углеводороды.

Работами Е. В. Шабаевой, Г. И. Носова и др. в СССР, У. Чи-лингара, М. Пауэре и др. в США показана существенная разница

Put,. 145. История уплотнения различных глинистых минералов, отложившихся в морской среде И ее возможная связь с высвобождением углеводородовиз гли­нистых сланцев (по М. Пауэре).

1 — процесс уплотнения монтмориллонита — возможное образование нефтематеринской породы; 2 — процесс уплотнения илпита и каолинита — возможное превращение в горючие сланцы; 3 — увеличение количества высвобождаемой воды (соответственно изменяются кри­вые проницаемости и пористости); 4 — история диагенеза монтмориллонита после его захоро­нения; S — история диагенеза иллита и каолинита после их захоронения; 6 — увеличение количества высвобождаемой воды (соответственно изменяются кривые проницаемости и пори­стости); 7 — залегание осадка ниже границы, вверх от которой осадки представлены в жид­кой фазе. Большое количество свободной воды выжимается при захоронении осадка на глу­бину первых нескольких метров; 8 — мономолекулярная вода не может быть выжата в ре­зультате давления уплотнения. Как только монтмориллонит переходит в иллит, вода, нахо­дящаяся в связанном состоянии па поверхности зерен монтмориллонита, десорбируется уже в виде свободной воды и переходит в пространство между частицами породы. После атого давление вышезалегающах осадков может привести к выжиманию воды из осадка вместе с углеводородами; 8а — згна, из которой выжимаются углеводороды. Последние либо обра­зовались здесь, либо пришли сюда из других зон; 9 — переход монтмориллонита после погру­жения в иллит и смешанные глинистые породы; 10 — зона, где с глубиной не происходит изменения иллита или каолинита; 11—зона, где процесса выжимания углеводородов не происходит. Последние .чибо образовались здесь, либо пришли из другой зоны; IS — поверх­ность осадка; 13 — граница существования монтмориллонита (обычно около 3750—4160 м);

а — кривая выделения свободной воды; б — монтмориллопит; в — иллит; г — иллити као­линит; а — смещанные глины.в потери глинами воды, в зависимости от их минералогического со­става. Особенно примечательно поведение монтмориллонитовых глин. После потери воды на первых стадиях уплотнения монтмориллони-товые глины в процессе диагенеза могут превращаться в иллиты. При этом происходит перестройка их структуры с резким уменьше­нием (до 50%) объема минеральной массы. Как следствие, ранее связанная вода выделяется в свободную фазу и образуется дополни­тельная (трещинная) пористость. На рис. 145 по М. Пауэре сопоста­влены диагенетические изменения монтмориллонитовых, иллитовых и каолинитовых глин. Таким образом, появляются пути для первич­ной миграции и может быть объяснен механизм выжимания углево­дородов вместе с диагенетической водой монтмориллонитовых глин. Процесс уплотнения и консолидации карбонатных илов при их превращении в породу сопровождается кристаллизацией минераль­ных веществ и возникновением многочисленных трещин и каверн. Трещины большей частью мелкие, часто микроскопические. Нахо­дящиеся в осадке подвижные вещества при переходе карбонатного ила в породу частично входят в состав самой породы, а частично полу­чают способность свободно перемещаться. Последнее облегчается за счет трещиноватости, возникающей при вторичных процессах доломитизации известняка. Погружение пород вызывает и возраста­ние температуры. Под влиянием повышения температуры породы содержащиеся в них подвижные вещества стремятся расшириться. Коэффициенты расширения пород воды, нефти и газа различны. Нефть и газ при повышении температуры увеличиваются в объеме значительно больше, чем породы. Поэтому повышение температуры должно способствовать перемещению подвижных веществ. Кроме того, под действием температуры подвижные вещества изменяют свои физические свойства, вязкость их уменьшается, они могут пе­рейти полностью или частично в парообразную или газообразную фазу. Естественно, что такое изменение физического состояния по­движных веществ также способствует их миграции.X. Ватте (1963) вообще считает основной движущей силой первич­ной миграции изменение температуры в земной коре (температурный градиент). По его мнению, процесс первичной миграции протекает путем переноса углеводородов в растворенном в воде состоянии и комбинации адсорбции и диффузии при температурном градиенте. Исходя из ранее сделанного вывода о непрерывности процессов образования углеводородов, следует относиться критически к фак­торам, обеспечивающим их первичную миграцию лишь на коротком отрезке времени диагенеза осадков. По-видимому, следует искать фактор или факторы, действие которых охватывает длительные пери­оды преобразования осадков. Следует обратить внимание на поло­жение, выдвинутое И. О. Бродом, А. Н. Снарским и А. Л. Коз­ловым. По мнению упомянутых исследователей, при уплотнении пород в субкапиллярных порах глинистых отложений вследствие слабой проницаемости и разобщенности пор должны возникнуть аномалийные давления, совершенно отличные от давлений, существу­ющих в коллекторских породах той же толщи. Между глинами и коллекторами возникает перепад давлений, который и может послу­жить причиной для перемещения углеводородов из материнских по­род в коллекторы. К сказанному следует добавить возможность увеличения давления за счет больших объемов вновь образующихся веществ. Описанные факторы выдержаны во времени и могли бы обеспечить процесс первичной миграции, хотя сам механизм этой миграции и в данном случае остается неясным. Многие исследователи (Л. Эзи, В. А. Соколов, М. Ф. Двали, Дж. Хант и др.) допускают возможность перемещения углеводородов в растворенном в воде состоянии (И. О. Брод считал такую форму перемещения основной). Как газообразные, так и жидкие углеводороды в той или иной степени растворимы в воде. Растворимость в воде газообразных угле­водородов использована А. Л. Козловым в созданной им схеме фор­мирования газовых месторождений. Растворимость жидких угле­водородов в воде возрастает с увеличением температуры. Как отме­чает М. Ф. Двали и М. И. Гербер, органические добавки сильно повышают растворимость в воде жидких углеводородов. По мнению М. Ф. Двали, литературные данные и лабораторные опыты, прове­денные во ВНИГРИ, позволяют говорить о повышенной раствори­мости углеводородов при наличии в воде коллоидных органических соединений. Большая часть таких органических соединений и, ве­роятно, другие подобные им, но еще не идентифицированные соеди­нения, имеются в седиментационных водах или возникают при пре­образовании захороненного органического вещества. По М. Ф. Двали при седиментационном уплотнении осадка от­жимаемая вода при своем движении через материнскую породу все более насыщается коллоидно-растворимыми органическими соеди­нениями и тем самым значительно повышает свою растворяющую способность по отношению к рассеянным углеводородам, содержа­щимся в органическом веществе осадка-породы. При дальнейшей миграции воды выделение углеводородов уже в жидком виде будет происходить при понижении температуры или изменении состава самого раствора.

Исследованиями Е. А. Барс, К. Ф. Родионовой, Дж. Купера и другими установлено наличие жирных кислот и их солей как в различных по возрасту глинистых породах,так и в водах нефтяных месторождений. Это обстоятельство подкрепляет рассматриваемую схему первичной миграции. А. А. Карцев (1963) предполагает воз­можность выделения из воды растворенной в ней микронефти за счет эффекта фильтрации при движении воды через пористую среду.

Существует предположение о возможности осуществления пер­вичной миграции в газообразной фазе. Выше уже описывались явле­ния ретроградного растворения в жидких углеводородах и экспе­рименты, проведенные в этом направлении Т. П. Жузе, С. Л. Зак-сом и др.

По свидетельству М. Ф. Двали, из песка насыщенностью 0,05% вес. маслом, выделенным из средней пробы каменноугольной нефти Волго-Уральской области, при давлении на выходе от 150 до 400 кГ/см2 и средней температуре опыта 48° С за 13 ч циркуляции углекислоты было извлечено 87% масла от первоначального насыще­ния. При этом основная часть масла растворилась в углекислоте при давлении 150 кГ/см2. Во ВНИГРИ проведен опыт со сланцами


Ленинградской области (средний ордовик), в которых содержание битума А + С = 0,104% на породу (по данным экстракции). В СОд при 40° С конденсат появился, начиная с давления в 200 кГ/см2. Всего за 37 ч опыта было извлечено 70% битума А + С от его первоначального содержания в сланце, причем основная часть битума растворилась в газе при давлении 200 кГ/см2 и темпера­туре 40° С.

При первичной миграции, происходящей по схеме образования газообразной фазы, необходимо наличие газа, в тысячи и десятки тысяч раз превышающего по объему жидкую фазу. В этом случае для большинства месторождений следует предположить огромные потери газа. И. О. Брод, а вслед за ним М. С. Бурштар и И. В. Маш­ков (1963) предполагают довольно сложный механизм' первичной миграции в комбинации газовых и жидких растворов. По их мнению, жидкие углеводороды растворяются по законам ретроградных явле­ний в газовой фазе. Образовавшаяся газоконденсатная фаза уже по газовым законам растворяется в воде и вновь выделяется из воды при снижении давления. Распространение газовых законов на газокон-денсатные смеси, на наш взгляд, несколько рискованно. Физическая природа ретроградных явлений до настоящего времени твердо не установлена. Однако можно предположить, что газоконденсатная смесь при растворении ее в воде и выделении из раствора будет вести себя не как молекулярно единый газ, а как смесь различных газов. Иначе говоря, растворение и выделение из раствора будет происходить в зависимости от парциальных давлений и коэффициен­тов растворимости отдельных компонентов, составляющих смесь. Будет происходить дифференциация газоконденсатной смеси на соста­вляющие компоненты, и предлагаемая схема первичной миграции потеряет свой смысл. Во всяком случае, теоретические и эксперимен­тальные исследования в этом направлении оказались бы весьма по­лезными.

Наконец, следует обратить внимание еще на одно явление. Многие породы, которые безоговорочно или предположительно принимаются за нефтематеринские, рассланцованы и разбиты микротрещинами. В момент образования трещин масса породы разрывается и при этом образуется вакуум. Когда порода рассекается массой мелких трещин, создается колоссальный перепад давления между порами, примыка­ющими непосредственно к трещинам, и полостью трещин. Вследствие этого подвижные вещества должны поступать из пор в трещины. Тектонические трещины в течение геологического времени живут. Они то замыкаются, то расширяются, получается нечто вроде «дви­жения поршня». При раскрытии трещины подвижные вещества всасываются из окружающей среды, при замыкании они переме­щаются по трещине вследствие лучшей проницаемости в этом напра­влении. Динамика такого процесса может быть изучена путем модели­рования в лабораторных условиях. Пока же в пользу высказанного соображения могут быть приведены лишь некоторые наблюдения. Например, в нижней толще чокракских отложений, представлен­ных рассланцованными глинами (перевал Атлы-Баюн в Дагестане), на поверхности рассланцования можно наблюдать отвердевшую мозаику нефти , когда-то бывшей в вязком состоянии. Аналогич­ная картина наблюдается во многих других толщах, например в май­копской.

Большой интерес представляют наблюдения Г. П. Колпенского, произведенные им на специально подготовленных шлифах под лю­минесцентным микроскопом. Иногда в шлифах, приготовленных, в частности, из глинистых алевролитов пашийского горизонта Волго-Уральской области, можно наблюдать своеобразные особенности в распределении органического вещества, битумов и их легкой (масля­ной) фракции в породе. Под микроскопом среди мелких обломков породы видны сгустки органического вещества, напоминающие по форме обрывки органической ткани. Вокруг сгустка, окрашенного в темный цвет, наблюдаются концентрические хроматографические зоны битумов различного состава — от тяжелых в центре до легких маслянистых на периферии. Если вблизи сгустка проходит микро­трещина, то хроматографические зоны вытягиваются по направле­нию к ней, и сама трещина оказывается заполненной легким биту­мом. Эта наглядная картина, с одной стороны, служит некоторым подтверждением высказанных взглядов на первичную миграцию, а с другой, — несомненно, указывает на нефтематеринские свойства пашийских отложений.

Ф. Л. Линецкий в своей работе (1965) старательно доказывает несправедливость предложенной схемы первичной миграции угле­водородов по микротрещинам в коллекторы. Между тем она в при­роде существует, о чем свидетельствуют многочисленные примеры исследования под люминесцентным микроскопом.

Как видно из изложенного, для решения вопроса о первичной миграции потребуются дальнейшие научные исследования.

В настоящей главе были рассмотрены основные положения орга­нической теории происхождения нефти. В ней еще остаются неясные или спорные вопросы, но уже могут быть четко намечены основные контуры схемы образования нефти в земной коре. В этом колоссаль­ная заслуга советских ученых: Н. Б. Вассоевича, В. А. Успен­ского, М. Ф. Двали, П. Ф. Андреева, А. И. Богомолова, А. Ф. Добрянского, О. А. Радченко, В. В. Вебера, Д. В. Жаб-рева, К. Ф. Родионовой, М. А. Мессиневой, И. О. Брода, М. В. Абрамовича, Ш. Ф. Мехтиева, С. И. Миронова, А. А. Тро-фимука, Л. А. Гуляевой, В. А. Соколова и многих других.

Современное состояние рассматриваемой проблемы дает основа­ние утверждать, что исходным продуктом для образования нефти является органическое вещество во всем его разнообразии. Возможно смешанное растительно-животноепроисхождение этого вещества.


В принципе допустимо образование углеводородов из любой составной части органического вещества, но наибольшее значение имеют липо­иды. Процесс образования углеводородов в органическом веществе является длительным и непрерывным и протекает вплоть до полного превращения органического вещества в газообразные продукты и твердый углерод. Начало образования углеводородов можно наблю­дать еще в живых организмах; после того как организмы отмирают и их остатки попадают в осадок, этот процесс продолжается, то усили­ваясь, то ослабевая, в зависимости от воздействия окружающей среды. Основным стимулом развития процесса является внутренняя энергия самого органического вещества. Остальные факторы служат своеобразными катализаторами, которые обеспечивают возникнове­ние процесса и оказывают влияние на его скорость или на характер конечных продуктов превращения. Преобразование органического вещества в осадках и в породах происходит под действием различных взаимосвязанных природных факторов.

В стадии седиментогенеза осадков основные преобразования разлагающихся остатков растений и животных заключаются в гидро­литическом распаде сложных молекул под действием собственных ферментов отмершего организма (автолиз). Одновременно с этим процессом развиваются микроорганизмы, которые также способ­ствуют деструкции сложных молекул с новообразованием раз­личных веществ (главным образом белков и липоидов) в телах бактерий.

Гетерогенный катализ под действием ферментов осуществляется в тех породах, диагенез которых обеспечивал условия сохранности ферментов (отрицательный окислительно-восстановительный потен­циал, адсорбция на глинистых минералах, присутствие сероводо­рода). Для превращения органического вещества в осадке и породах в направлении получения жидких и газообразных углеводородов необходимо создание восстановительной обстановки. Но сама вос­становительная обстановка создается за счет энергии разложения органического вещества. Диапазон фациальных обстановок, в кото­рых возможно течение процесса в нужном направлении, достаточно широк, так же как и литологический состав осадков, в которых происходит захоронение и превращение органического вещества. Наиболее благоприятными оказываются гетерогенные осадки с боль­шим содержанием глин и глинистых частиц. Сам процесс образова­ния газообразных и жидких углеводородов, особенно последних, является частным по отношению к общему процессу углефикации органического вещества в земной коре. В зависимости от конкретной обстановки этот частный процесс может быть выражен более или менее ярко, но он всегда происходит.

Образующиеся углеводороды могут сосредоточиться в коллекто­рах и образовать в них залежи нефти и газа. Но они могут и рас­сеяться или остаться в связанном состоянии в самой материнской породе. Таким образом, для образования залежей нефти и газа недостаточно превращения органического вещества в осадках и поро­дах с образованием углеводородов. Необходимо сочетание условий, благоприятных для перехода образовавшихся соединений в коллек­торы, сохранение их там и аккумуляция в скопления нефти и газа.

Анализ распространения скоплений нефти и газа в земной коре и обстановок возникновения и существования нефтема-теринских свит указывает на ведущее значение геологических условий.

Главным геологическим условием, сформулированным И.О. Бро­дом как основной закон нефтегазообразования и нефтегазонакопле-ния, является длительное и устойчивое погружение данного участка земной коры, при котором тенденция опускания, погружения и захоронения осадков преобладает в процессе как малых, так и крупных колебательных движений земной коры. В последующих преобразованиях только некоторая часть органического вещества, находившегося в осадках, превращается в углеводородные соедине­ния и при благоприятных условиях образует залежи нефти и газа. Значительно большее его количество в виде рассеянных углистых частиц сохраняется в породах илегко обнаруживаетсяв них присоответствующих исследованиях. Колебательные движения земной коры являются причиной, обусловливающей связь процессов осадконакопления (включая на­копление органического вещества в осадке) с образованием горных пород (включая преобразование органических веществ) и с тектони­ческими формами, возникшими в процессе этих движений (включая образование залежей горючих ископаемых,, их метаморфизм и раз­рушение)

Таким образом, нефтегазообразование является неразрывной частью общего развития земной коры и совершается в процессе движения. При этом наблюдаются не просто механические переме­щения, а главным образом сложные превращения. Превращения, по своему характеру то биологические, то биохимические, то геохими­ческие, то физико-химические, хотя и проявляются в совокупности, но на разных этапах нефтегазообразования, имеют неодинаковое значение.

Переход от одной формы движения к другой совершается скачком и выражается в качественном изменении. Живые организмы пере­ходят в органическое вещество, т. е. приобретают новое качество. Последнее сильно видоизменяется в пелитовых породах, давая иное качество — разнообразные продукты превращения, наблюда­ющиеся в этих породах. Битуминозные вещества, диффузно рассеян­ные в пелитовых породах, — это еще не нефть. Новый скачок, новое качество возникает при выделении нефти и свободного горючего газа в ловушке с образованием скопления. Все перечисленные превращения совершаются в процессе борьбы взаимно связанных противоположностей. Это наблюдается не только в колебательных движениях земной коры, но буквально на каждом этапе ее развития. Преобразование органического вещества, образование скоплений нефти и газа совершаются в борьбе окислительной и восстановитель­ной тенденций, тенденций повышения и понижения температуры и давления, в борьбе микробиологических процессов, спо­собствующих созданию углеводородных соединений и разруше­ниюих.


ГЛАВА X





Дата добавления: 2013-12-31; просмотров: 662; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Учись учиться, не учась! 9394 - | 7172 - или читать все...

Читайте также:

  1. III Учебные вопросы. Содержание и организация противоэпидемических мероприятий в чрезвычайных ситуациях и военное время
  2. III. Требования охраны труда во время работы
  3. IV период школы управления — информационный период (1960 г. по настоящее время)
  4. IV. Решение наших основных задач во время мира
  5. IX. 2. Первичная и вторичная миграция нефти и газа
  6. NB! В настоящее время помещение сдается в аренду, 8 арендаторов арендует 8 помещений разного размера и формата (офисы, автошкола, танцевальная школа и др.)
  7. T1 – время на отгрузку материала, дн
  8. V-: {{20}} 20. Развитие образования и науки в Росси в XVIII в
  9. V. Решение наших основных задач во время войны
  10. А мы все удивляемся почему в последнее время -- так много Дерзких, грубых и наглых детей, которые взрослых -- ни во что не ставят
  11. Аграрная реформа П.А. Столыпина. 1896 г. Катастрофа на Ходынке во время коронации
  12. АГРОНОМИЧЕСКАЯ НАУКА В XX ВЕКЕ. весьма горькие плоды. И. В. Сталину он подходит и как личность: энергичен, активен и в то же время абсолютно послушен


 

18.234.111.56 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.008 сек.