- •По дисциплине «Геология и геохимия нефти и газа»
- •Часть I. Геохимия нефти и газа
- •1.1 Общие сведения о горючих ископаемых – каустобиолитах 7
- •1.2 Состав, свойства и классификации нефтей 18
- •1.3. Состав, свойства и классификации природных газов 36
- •1.4 Происхождение нефти и газа 60
- •1.5 Литогенез и образование нефти и газа 69
- •Часть II. Геология нефти и газа
- •2.6. Природные резервуары и нефтегазоносные комплексы 94
- •2.7. Формирование и разрушение месторождений (залежей)
- •2.8. Залежи и месторождения нефти и газа, их классификации и
- •2.9. Нефтегазогеологическое районирование и закономерности
- •2.10.3. Контроль знаний модуля 2_10
- •Контроль знаний модуля Введение
- •Общие сведения о горючих ископаемых – каустобиолитах
- •Контроль знаний модуля 1.1.
- •Состав, свойства и классификации нефтей
- •2.1 Элементный и компонентный состав нефтей
- •2.2 Физические свойства и фракционный состав нефтей
- •2.3 Геохимическая эволюция и физическая дифференциация нефтей
- •1.2.4 Классификации нефтей
- •3.Состав, свойства и классификации природных газов
- •3.1 Основные физические свойства природных газов
- •3.2 Характеристика компонентов природных газов
- •3.3 Классификации природных газов
- •3.4 Химический состав газов газовых залежей
- •3.5 Формирование газоконденсатных систем, их состав и свойства
- •3.6 Химический состав газов газонефтяных и нефтяных залежей
- •3.7 Газовые гидраты
- •1.3.8. Контроль знаний модуля 1_3
- •1.4.Происхождение нефти и газа
- •4.1. Развитие представлений о происхождении нефти и газа и их значение для науки и практики
- •4.2 Различия органических и неорганических концепций. Основные гипотезы и факты неорганической концепции
- •4.3 Основные положения и факты органической теории
- •4.4 Варианты решения проблемы происхождения нефти и газа в органической теории. Гибридные представления о происхождении нефти газа
- •Контроль знаний модуля 1_4
- •5.Литогенез и образование нефти и газа
- •5.1 Круговорот углерода в природе, его энергетические источники и значение для образования нефти и газа
- •5.2 Исходное органическое вещество осадочных пород
- •5.3 Седиментогенез и диагенез органического вещества
- •5.4 Состав преобразованного органического вещества
- •5.5 Генетические и геохимические типы нерастворимого органического вещества
- •5.6 Концентрации органического вещества в осадочных породах разных формаций
- •5.7 Формы нахождения органического вещества, фациальные условия формирования и формационный состав основных нефте- и газообразующих осадочных пород
- •5.8 Катагенез органического вещества и его факторы
- •5.9 Шкала градаций катагенеза органического вещества
- •5.10 Вертикальная геохимическая или термобарическая зональность процесса нефте- и газообразования
- •5.11 Характеристика главных зон нефте- и газообразования
- •5.12 Нефте- и газоматеринский потенциал осадочных пород
- •5.13.Контроль знаний модуля 1_5
- •6.Природные резервуары и нефтегазоносные комплексы
- •6.1 Породы-коллекторы
- •2.6.1.1 Основные свойства пород-коллекторов
- •2.6.1.2 Классификации пород-коллекторов
- •2.6.1.3 Изменение коллекторских свойств пород с глубиной
- •2.6.2 Флюидоупоры и ложные покрышки
- •2.6.3 Природные резервуары
- •2.6.4 Ловушки нефти и газа
- •2.6.5 Нефтегазоносные комплексы
- •2.6.6 Термобарические условия в природных резервуарах и нефтегазоносных комплексах
- •2.6.6.1 Горное и пластовое давление
- •2.6.6.2 Причины образования аномальных пластовых давлений
- •2.6.6.3 Геотермические условия в природных резервуарах и нефтегазоносных комплексах
- •2.7. Формирование и разрушение месторождений (залежей) нефти и газа
- •2.7.1 Первичная миграция нефти и газа
- •2.7.2 Вторичная миграция. Классификация миграционных процессов
- •2.7.3 Факторы вторичной миграции нефти и газа
- •2.7.4 Масштабы и направление миграции нефти и газа
- •2.7.5 Аккумуляция нефти и газа в ловушке
- •2.7.6 Время, продолжительность и скорость формирования залежей нефти и газа
- •2.7.7 Методы определения времени формирования залежей нефти и газа
- •2.7.8 Факторы разрушения залежей нефти и газа
- •2.7.9. Контроль знаний модуля 1_7
- •2.8. Залежи и месторождения нефти и газа, их классификации и параметры
- •2.8.1 Масштабы проявления нефтегазоносности на Земле
- •2.8.2 Элементы залежей нефти и газа
- •2.8.3 Классификация и номенклатура залежей нефти и газа по фазовому состоянию
- •2.8.4 Понятие о запасах и ресурсах нефти и газа и их классификации
- •2.8.5 Разделение залежей (месторождений) по величине запасов
- •2.8.6 Классификации залежей нефти и газа по генетическому типу ловушек и по форме природных резервуаров
- •2.8.7. Контроль знаний модуля 1_8
- •2.9. Нефтегазогеологическое районирование и закономерности размещения скоплений нефти и газа в земной коре
- •2.9.1 Цели и основные задачи районирования
- •2.9.2 Принципы и систематические единицы нефтегазогеологического районирования
- •2.9.3 Классификации нефтегазоносных провинций и нефтегазоносных бассейнов
- •2.9.4. Закономерности размещения скоплений нефти и газа в земной коре
- •2.9.5. Контроль знаний модуля 1_9
- •10.Основы разработки нефтяных и газовых месторождений
- •10.1.Объект и система разработки
- •10.2.Классификация и характеристика систем разработки
- •10.3.Контроль знаний модуля 1_10
- •11.Основы технологии переработки углеводородного сырья
- •11.1.Производство бензинов с улучшенными экологическими характеристиками
- •11.2.Улучшение экологических характеристик моторных топлив
- •11.3. Технологические процессы переработки углеводородных систем, улучшающие экологические качества бензинов.
- •11.3.1.Реформулированные моторные топлива
- •11.3.2.Каталитический риформинг
- •11.4 Реактивное топливо
- •2.11.5.Дизельные топлива с улучшенными экологическими характеристиками
- •2.11.5.1.Загрязнение окружающей среды при использовании дизельных топлив
- •2.11.6 Котельные топлива с улучшенными экологическими характеристиками
- •2.11.7.Рациональные направления переработки углеводородных газообразных систем.
- •Контрольные вопросы 11.2:
- •Контрольные вопросы 11.6.1
- •Литература
5.4 Состав преобразованного органического вещества
В областях морского осадконакопления, при преобладании восстановительных геохимических условий, формируется ОВ сапропелевого типа. Оно разделяется на следующие три фракции: битумоиды, сапропелевые кислоты и сапрогумины.
В областях континентального осадконакопления образуется ОВ гумусового типа, состоящее из четырех фракций: битумоидов, фульвовых кислот (ФК), гуминовых кислот (ГК) и гуминов.
Битумоиды представляют собой вещества, которые извлекаются из осадков и осадочных пород органическими растворителями. Иногда их называют геолипидами или битуминозными веществами (БВ). Состоят они из асфальтенов, смол и УВ масляной фракции. Главной фракцией являются асфальтены. Их количество составляет 60-70 %.
Фульвовые кислоты (ФК) - это высокомолекулярные азотсодержащие органические кислоты, растворимые в воде, минеральных кислотах, слабых растворах щелочей и органических растворителях. Воду они окрашивают в желтый или бурый цвет. Образуются ФК в результате полимеризации промежуточных продуктов разложения растительности. Их молекулярная структура состоит из алифатических и ароматических группировок, являющихся остатками углеводных и аминокислотных компонентов ОВ. Кислотная природа ФК обусловлена наличием карбоксильных и фенолгидроксильных функциональных групп. Молекулярный вес фульвокислот колеблется от 200 до 50'000.
Гуминовые кислоты (ГК) – это темноокрашенные высокомолекулярные азотсодержащие органические кислоты циклического строения. Они являются продуктом конденсации фульвокислот, которые можно рассматривать как незрелые ГК. Молекулярный вес ГК лежит в пределах от 1'000 до 100'000. Они очень слабо растворяются в воде и не растворяются в минеральных кислотах, но хорошо растворяются в слабых растворах щелочей. Основу ГК составляют разнообразные ароматические, гетероциклические и алифатические группировки, а также до 15 видов функциональных групп, среди которых выделяются кислые: карбоксильные (–СООН) и фенолгидроксильные (–ОН) группы.
ГК широко распространены в ОВ осадков и молодых осадочных пород континентального происхождения, торфах и бурых углях. В землистых разностях бурых углей их содержание достигает 80 и более %, а в блестящих разностях, по мере развития процесса углефикации их содержание снижается уже до 10 %. ГК составляют основу почвенного гумуса, и тем самым обуславливают плодородие почв.
ФК и ГК содержатся в морских осадках, куда они поступают с речным стоком.
Сапропелевые кислоты (сапрогуминовые кислоты) – это аналоги гуминовых кислот, образующиеся в морских осадках при преобразовании остатков планктона. В отличие от ГК, сапропелевые кислоты имеют в основном алициклическое строение, повышенное содержание водорода, а также - азота и летучих веществ.
Гумины и сапрогумины – это фракции соответственно ГК и сапрогуминовых кислот. Они нерастворимы в воде, водном растворе щелочей и минеральных кислот и занимают промежуточное положение между гуминовыми и сапрогуминовыми кислотами и нерастворимым ОВ. Это продукты конденсации соответственно ГК и сапрогуминовых кислот.
Таким образом, ОВ преобразуемое на разных подстадиях диагенеза отличается степенью конденсации и ароматизации молекулярных структур и, следовательно, насыщенностью их водородом, а также отличается количеством кислородсодержащих и других функциональных групп. Пути преобразования ОВ в процессе седиментогенеза и диагенеза показаны на рисунке 10.
Рисунок - 2. Пути преобразования органического вещества в процессе
седиментации и диагенеза (по В.И. Ермакову и др., 1990)