- •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
5.13.Контроль знаний модуля 1_5
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
Назовите движущие силы и циклы круговорота углерода.
На каком цикле круговорота углерода происходит образование нефти и газа?
В чем состоит избирательная геохимическая деятельность биосферы?
Назовите основные типы продукции биосферы на континентах и акваториях и её компонентный химический состав.
В каких геолого-геохимических условиях происходит накопление наибольших концентраций органического вещества (ОВ)?
Что понимается под фоссилизацией ОВ?
Какие процессы идут одновременно с разложением ОВ при его фоссилизации?
Назовите фракционный состав ОВ, образующегося на стадии диагенеза.
Назовите фракционный состав битумоидов.
Какая фракция ОВ преобладает в составе пород на стадии катагенеза?
В каких фациально-геохимических условиях образуется ОВ сапропелевого и гумусового типа?
Как разделяется ОВ по степени концентрации в осадочных породах?
В чем сущность катагенного преобразования ОВ?
Назовите главные факторы катагенеза ОВ?
Назовите основные критерии оценки степени катагенеза ОВ?
Охарактеризуйте геотермические условия главной зоной нефтеобразования и главной зоны газообразования?
Какова минимальная концентрация рассеянного ОВ в породе, которая может обеспечить промышленную нефтеносность при достаточном объеме этой породы?
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
Главными движущими силами круговорота углерода являются два следующих фактора:
а – геохимическая деятельность биосферы; б – флюидодинамика;
в – геодинамическая активность Земли; г – диагенез органического вещества
д – катагенез органического вещества е - высокая подвижность углерода
Круговорот углерода распадается на следующие шесть циклов:
а – диагенетический б – биогенный; в. – седиментационный;
г – денудационный; д – гипергенный; е – метаморфический;
ж – катагенный; з – магматический и – метагенетический
Образование нефти и газа согласно органической теории происходит на следующем цикле круговорота углерода:
а – биогенном б – седиментационном в – катагенном
г – денудационном д – гипергенном е - метаморфическом
Избирательная геохимическая деятельность биосферы состоит:
а – фотосинтезе ОВ; б – усвоении биогенных элементов;
в – усвоении гетероэлементов.
В составе продукции континентального сектора биосферы среди биоорганических соединений резко преобладают две группы веществ:
а – углеводы; б – липиды; в – лигнин;
г – белки; д – гумины е - фульвокислоты
Фоссилизация отмершего ОВ это:
а – все процессы химических изменений организмов при их захоронении в осадках
б – окаменение ОВ в – деструкция ОВ
Одновременно с разложением ОВ на стадии диагенеза в восстановительных условиях идут следующие процессы:
а – реакции синтеза, полимеризации и конденсации промежуточных продуктов распада;
б – минерализации ОВ;
в – образование воды, углекислого газа и простых минеральных солей.
г – гумификации
В бассейнах морской седиментации образуется нефтематеринское ОВ следующего фациально-генетического типа:
а – гумусового б – сапропелевого в – арконового г - аренового
На стадии диагенеза образуются следующие три фракции преобразованного ОВ:
а – сапрогуминовые кислоты б – битумоиды в – нерастворимое ОВ (кероген)
г – фульвовые кислоты д – флюиды е – олефины
Битумоиды – это:
а – вещества, извлекаемые из горной породы органическими растворителями
б – асфальтово-смолистые компоненты природных битумов, нерастворимые в хлороформе
в - фракция асфальтово-смолистых веществ, растворимая в петролейном эфире и объединяющая две аналитические группы – смолы и асфальтены
Битумоиды состоят из следующих трёх фракций:
а – асфальтенов; б – гуминов; в – смол;
г - фульвокислот; д – УВ масляной фракции; г - липидов
Кероген (НОВ) образуется на подстадии:
а – раннего диагенеза; б – протокатагенеза; в – конце мезокатагенеза
На стадии катагенеза преобразованное ОВ представлено двумя фракциями:
а - сапрогуминовыми кислотами б – битумоидами в – нерастворимым ОВ (керогеном)
г – фульвовыми кислотами д – флюидами е – олефинами
Катагенез ОВ протекает под воздействием следующих четырёх факторов:
а – давления б – деструкции в – времени г – карбонизации
д – метаморфизма е – температуры ж - каталитических свойств пород
Пик образования биохимических газов проявляется в литогенезе на стадии (подстадии):
а - протокатагенеза б – диагенеза в – вначале мезокатагенеза
На подстадии протокатагенеза отмечается минимум образования УВ потому, что:
а – ОВ еще не созрело (не преобразовалось в кероген или нерастворимое ОВ)
б – биохимические процессы прекратились, а температура слишком низкая
в – из-за низкого пластового давления
Критериями оценки степени катагенеза ОВ на подстадиях мезокатагенеза и апокатагенеза являются следующие три показателя, %:
а - влажность б - показатель отражения витринита
в – содержание углерода г – растворимость в органических растворителях
д – выход летучих веществ е – растворимость в щелочи
ж - генерационный потенциал ОВ з - количество гумусовых компонентов в составе ОВ
Показатель отражения витринита характеризует:
а – количество гумусовых компонентов в составе ОВ.
б – степень катагенеза ОВ и испытанные им максимальные палеотемпературы
в – количество сапропелевых компонентов в составе ОВ.
г - генерационный потенциал ОВ
д – условия образования ОВ.
ГЗН проявляется в интервале температур:
а - от 50 до 120 °С б – от 80-90 до 150-160 ºС в - от 120 до 190 ºС
ГЗГ проявляется в интервале температур:
а - от 90 до 160 ºС б – от 160-170 до 250-260 ºС в - от 190 до 290 ºС
Часть вторая
Геология
нефти и газа
_____________________________________________________
Геология нефти и газа изучает процессы нефтегазонакопления, которые протекают поэтапно. Выделяется четыре следующих этапа:
1) эмиграция жидких и газообразных углеводородов из производящих пород;
2) миграция УВ в природных резервуарах;
3) аккумуляция УВ в ловушках и формирование залежей и месторождений нефти и газа;
4) переформирование и разрушение залежей и месторождений.
Геологическая среда, в которой происходит нефтегазообразование и нефтегазонакопление, представляет собой по А.А. Бакирову (1987) нефтегазовую геологическую мегасистему. Основными её элементами являются:
1. Нефтегазопроизводящие породы, породы-коллекторы и флюидоупоры, которые объединяются в системы природных резервуаров и нефтегазоносных комплексов.
2. Различные типы ловушек, которые контролируют нефтегазонакопление, а также различные по масштабу дизъюнктивные нарушения, которые контролируют миграцию УВ. Эти элементы объединены системой тектонических структур от первого до четвертого порядка. В свою очередь элементами ловушек нефти и газа являются породы-коллекторы и флюидоупоры. За счёт уравновешенности гидравлических сил в ловушках происходит аккумуляция УВ, которые мигрируют в природных резервуарах по породам-коллекторам. В результате образуются залежи и месторождения нефти и газа. Сохранение залежей возможно только при условии, что коллекторы перекрыты непроницаемыми породами–покрышками, или флюидоупорами.
3. Системы локальных, региональных и глобальных скоплений нефти и газа.
Локальные скопления нефти и газа это – залежи и месторождения. Они являются основными объектами поисково-разведочных работ и разработки.
Региональные скопления представлены: зонами нефтегазонакопления, нефтегазоносными районами, областями и провинциями, которые являются объектами нефтегазогеологического районирования. Зоны нефтегазонакопления состоят из генетических связанных залежей и месторождений нефти и газа. Кроме того, они также являются объектами геологоразведочных работ на региональном этапе их ведения.
Система глобальных скоплений представлена ареалами нефтегазоносных провинций платформенного типа, нефтегазоносными поясами подвижных территорий и платформенных окраин, а также и узлами или полюсами нефтегазонакопления, которые являются объектами теоретических исследований и обобщений.