- •Тема 3. Нефтематеринские породы. Гипотезы происхождения нефти. Породы-коллекторы. Породы-флюидоупоры.
- •1.Породы, с которыми связано формирование месторождений нефти и газа: нефтематеринские; породы-коллекторы, флюидоупоры или покрышки.
- •2.Нефтематеринские породы. Сапропелиты. Доманикиты. Нефтематеринские и газоматеринские породы. Классификация пород, содержащих Сорг.
- •3.Главнейшие особенности формирования рассеянных битумоидов. Миграция и аккумуляция ув.
- •4.Первые гипотезы происхождения нефти и газа: биогенная, абиогенная; гипотеза Менделеева (карбиды металлов); космическая гипотеза м.А. Соколова. Гипотеза н.А. Кудрявцева.
- •Биогенные метки в нефтях. Стераны. Нормальные или н-алканы. Основы органической теории происхождения нефти и газа.
- •Синтез метана из углекислого газа в недрах. Осадочно-неорганическая гипотеза происхождения нефти.
- •Породы, в которых могут быть развиты породы-коллекторы: пески и песчаники, алевриты и алевролиты, известняки (органогенные и оолитовые) и доломиты.
- •Пористость пород-коллекторов (общая, открытая, эффективная).
- •Проницаемость пород-коллекторов.
- •Классификация пород-коллекторов: (терригенных пород а.А. Ханина; карбонатных пород к.И. Багринцевой.
- •Криосфера. Классификация обломочных пород. Формирование карбонатных пород в связи с активизацией горячих точек.
- •15 Породы-покрышки (флюидоупоры). Типы пород-флюидоупоров: глины, аргиллиты, каменная соль, ангидрит и гипс, мергель.
- •3. По литологическому составу
- •17 3.8. Породы-коллекторы и породы-флюидоупоры западной сибири
- •3.8.2. Породы-коллекторы в отложениях васюганской свиты
4.Первые гипотезы происхождения нефти и газа: биогенная, абиогенная; гипотеза Менделеева (карбиды металлов); космическая гипотеза м.А. Соколова. Гипотеза н.А. Кудрявцева.
Основы органической (биогенной) теории следующие:
1. нефтяное вещество имеет исключительно биогенное происхождение;
2. нефть возникла как следствие деструктивного преобразования (метаморфизма) остатков растений и животных, погребенных в толщах осадочных пород (песков, глин, известняков и др.);
3. преобразование остатков растений и животных происходило не во всех осадочных породах, а только в наиболее обогащенных биогенной органикой, которые имеют название нефтематеринских или нефтеобразующих слоев (свит);
4. в нефтематеринских слоях (свитах) нефть образовывалась уже в готовом виде в форме дисперсно-рассеянных капелек, называемых частичками микронефти (И.М. Губкин, 1932, Вассоевич Н.Б., 1959);
5. после завершения формирования дисперсные капельки микронефти должны выходить из нефтеобразующих осадочных слоев и двигаться в толщах соседних осадочных пород до тех пор, пока не попадут в ловушки, где будут накапливаться и преобразовываться в нефтяные или газовые месторождения.
Основные положения теории неорганического происхождения нефти:
1.нефтяное вещество возникает в процессе соединения водорода и углерода, которые имеют неорганическую природу;
2.нефтяные УВ: метан, этан и их более сложные модификации, включая нефть, образуются внутри Земли;
3.из глубин Земли метан, этан и другие нефтяные УВ поднимаются по трещинам развитых нарушений во время ее дегазации, и достигнув верхних частей земной коры, они преобразуются в нефтяные и газовые месторождения.
В 1892 году М.А. Соколов выдвинул гипотезу космического происхождения нефти. Суть её - минеральный синтез УВ из простых веществ на космической стадии формирования Земли. Предполагалось, что образовавшиеся углеводороды находились в газовой оболочке, а по мере остывания поглощались породами формировавшейся земной коры.
Гипотеза Н.А. Кудрявцева. Сущность её в том, что нефть и газ образуются в глубинных зонах Земли по реакции: CO + 3H2 = CH4 + H2, а также полимеризация радикалов =CH, CH2, CH3. Считалось, что образование УВ происходит из реакционной смеси в раздробленных глубинными разломами участках литосферы. Прорыв находящихся под высоким давлением УВ вверх, в осадочную толщу, приводит к образованию залежей нефти и газа.
-
Положения теории неорганического происхождения нефти и ее слабые стороны.
. Основные положения теории неорганического происхождения нефти:
1.нефтяное вещество возникает в процессе соединения водорода и углерода, которые имеют неорганическую природу;
2.нефтяные УВ: метан, этан и их более сложные модификации, включая нефть, образуются внутри Земли;
3.из глубин Земли метан, этан и другие нефтяные УВ поднимаются по трещинам развитых нарушений во время ее дегазации, и достигнув верхних частей земной коры, они преобразуются в нефтяные и газовые месторождения.
Слабые стороны глубинной, или магматической, гипотезы о неорганическом происхождении нефти:
1.недостаточная изученность качественного и количественного состава нефтяных УВ, которые поднимаются из Земли во время ее дегазации, что сдерживает вывод об их достаточности для формирования месторождений;
2.неопределенность закономерностей поступления нефтяных УВ из внутренних частей Земли - сплошными потоками или пульсирующими;
3.отсутствие объяснений преимущественной концентрации нефтяных и газовых месторождений в местах накопления осадочных пород (геосинклинали, рифтогены, синеклизы и др.) и их случайных нахождений в районах распространения кристаллических пород (кристаллические щиты, массивы и другие блоки).
-
Аргументы в пользу органогенной (биогенной) теории происхождения нефти. Иван Михайлович Губкин и его теория. Николай Бронилавович Вассоевич и его разработки. Академик РАН Алексей Эмильевич Конторович и его теория нафтидогенеза.
Аргументы в пользу биогенной теории:
Энглер в 1888 году при перегонке сельдевого жира получил коричневого цвета масла, горючие газы и воду. В легкой фракции масел содержались углеводороды от С5 до С9, во фракции больше 300°С парафины, нафтены, олефины и ароматические углеводороды. Возникла гипотеза образования нефти из жиров животного происхождения.
В 1919 году Н.Д. Зелинский подвергнул перегонке озерный сапропелевый ил, почти нацело состоявший из растительного материала - остатков планктонных водорослей с высоким содержанием липидов. При этом были получены кокс, смолы, газ и пирогенетическая вода. Газ состоял из СН4, СО2, Н2 и Н2S. Смола содержала бензин, керосин и тяжелые смолистые вещества. В бензине были обнаружены алканы, нафтены и арены; в керосине преобладали циклические полиметиленовые углеводороды. Полученная смесь углеводородов во многом была сходна с природной нефтью, тяжелые фракции обладали оптической активностью. Получение оптически активных нефтеподобных продуктов при перегонке органического вещества планктонных водорослей послужило основой для гипотезы происхождения нефти из растительного материала. Этому способствовали и геологические исследования. При поисках и разведке нефтяных месторождений геологи уже в XIX веке стали отмечать частую приуроченность нефтяных залежей к древним морским отложениям, обогащенным сапропелевым органическим веществом, которые были названы нефтематеринскими.
Иван Михайлович Губкин подчеркивал, что широкое региональное распространение месторождений нефти в осадочных толщах заставляет отбросить любые возможные экзотические источники для образования нефти и считать, что источником нефти может быть только широко распространенное в осадочных породах рассеянное органическое вещество смешанного растительно-животного происхождения.
Детальные исследования выявили все большие черты сходства между углеводородами рассеянного органического вещества осадочных пород, названных Н. Б. Вассоевичем микронефтью, и нефти из ее месторождений. Им же высказана идея об унаследованных от животного вещества биомолекулах («химических ископаемых», по аналогии с палеонтологическими).
в теории Конторовича конста-
тируется, что порядок распределения нефти,
углеродистого вещества в массиве осадочных пород в
результате протекающих в огромных масштабах про-
цессов первичной миграции и аккумуляции образует
неоднородную пространственную макроструктуру –
множество залежей нефти и газа. При этом седимента-
ционный бассейн превращается в нефтегазоносный.
Таким образом, А.Э. Конторович развивает математи-
ческое направление теории нафтидогенеза, основыва-
ясь на законах термодинамики, бассейновой эволюции
и синергетики геологических систем.