Геология нефти и газа (Еременко Н.) - часть 1

Геология   нефти   и газа.   Е р е м е н к о  Н. А. Изд-во 
«Недра», 1968 г., стр. 385.

 

Книга  составлена  как  учебник  для  нефтяных  и 

геологоразведочных  вузов,  а  также  геологоразве-

дочных  факультетов 

университетов. 

Содержание 

учебника  несколько  шире  программы  курса  «Основы 

геологии нефти и газа».

 

В  книге  освещены  основные  теоретические  и 

практические проблемы геологии нефти и газа,  рас-

смотрены  свойства  нефти  и  газа,  их  происхождение, 

миграция и закономерности распространения в земной 

коре.

 

Во  втором  издании  в  новом  свете  изложено  рас-

пространение  нефтяных  и  газовых  месторождений  в 

земной коре,  особенное внимание уделено теорети-

ческому  обоснованию  выявленных  закономерностей  и 

их практическому использованию.

 

Как  показал  опыт  предыдущего  издания,  книга 

представляет  большой  интерес  не  только  для  уча-

щихся,  но  и  для  специалистов,  работающих  в  области 

поисков,  разведки  и  разработки  нефтяных  и  газовых 

месторождений.

 

Иллюстраций  159,  таблиц  64,  библиография  6 

наименований.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Слово  «нефть» происходит от  греческого  слова  «нафта». Нефть и 

природный  горючий  газ  известны  с  давних  времен.  Древние  народы 

называли  выделения  природного  горючего  газа  на  поверхности 
«вечными  огнями».  Упоминание  о  нефти  можно  найти  в  различных 

древних рукописях и книгах, дошедших до нас. Выделения нефти и 

природного  газа  считались  священными.  Поклонение  огню  было 

широко распространено в Азии. Этот культ существует и  сейчас в 

различных районах Юго-Восточной Азии, например в Индии.

 

Нефть  и  ее  производные  в  древности  использова>гась  для  разно-

образных  целей.  Ее  употребляли  как  лекарство,  как  смазку,  для 

освещения,  как  зажигательное  средство  во  время  сражений,  строи-

тельный материал и т. д.

 

До  второй половины XIX  в. нефть  добывали  в  очень небольшом 

количестве  кустарным  способом  у  ее  естественных  выходов.  Глубина 

колодцев  обычно  не  превышала  1—2  м,  лишь  изредка  достигая 

нескольких десятков метров.

 

Несмотря  на то,  что  с  древних  времен нефть  и получаемые  из 

нее  продукты  были  известны  как  прекрасное  топливо  и  лучшие 

осветительные  и  смазывающие  средства,  она  до  середины  прошлого 

столетия не разрабатывалась в промышленных масштабах.

 

Решающую  роль  в  развитии  нефтяной  промышленности  сыграло 

бурение.  Бурение  как  метод  углубления  в  недра  земной  коры  было 

известно очень давно. В Китае, в провинции Сычуань, более чем за 
200 лет до н. э. бурились скважины при помощи бамбуковых штанг 

для  добычи  рассолов.  Некоторые  из  этих  скважин  углублялись  на 

несколько  сотен  метров.  Вместе  с  соленой  водой  иногда  получали  и 

горючий газ.

 

В  середине  XIX  в.  бурение  начали  применять  для  получения 

нефти.  Одна  из  первых  попыток  получения  нефти  из  скважин  была 

сделана  техником  Семёновым  в  Бакинском  районе  в  1848  г.  Но  про-

мышленная нефть из  скважины в этом районе  была получена лишь  в 
1871 г. Первые  скважины на Северном Кавказе  были заложены  А. Н. 

Новосильцевым в 1864 г. у г. Анапы, на Тамани и в долине р. Кудако. 

Последняя скважина при глубине 80 м фонтанировала 

Рецензенты: кафедра геологпи   и   геохимии горючих   ископаемых   МГУ и 

доктор геолого-минералогических наук, профессор С. П. Максимов

 

 

 

4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  

нефтью с дебитом от 10 до 15 тыс. ведер в сутки. В связи с этим к 

концу 1865 г. на р. Кудако уже бурилось около 50 скважин.

 

Бурение  скважин  на  Челекене  впервые  было  начато  в  1876  г. 

Скважины имели глубину 60—100 м и давали 3—8 т/сутки нефти.

 

Первая  разведочная  скважина  на  Ухте  и  на  Крайнем  Севере 

России  была  заложена  сибирским  золотопромышленником  М.  К.  Си-

доровым  в  1870  г.  в  районе  ранее  существовавшего  кустарного 

промысла.

 

Разведочные  работы  с  применением  ручных  буровых  станков  на 

Эмбе впервые были организованы С. Н. Никитиным в 1892 г.

 

Некоторые  сведения  о  времени  получения  первых  промышленных 

притоков нефти из скважин по разным странам приведены в табл. 1.

 

Т а б л и ц а    1 

Получение первых промышленных притоков нефти из 

скважин по странам в XIX в.

1

 

Страны 
 

Год 
 

Страны 
 

Год 
 

Алжир     . . . . . . . . . . .  

1880 

Румыния     . . . . . . . . . .  

1861 

Бирма 

 

1885 

 

Италия    . . . . . . . . . . .  

 

1860 

 

Германия (Витце)   . . . . . .  

1859 

Канада (Онтарио)    . . . . . .  

1857 

Индия (Дигбой)   . . . . . . .  

1888 

Куба    . . . . . . . . . . . .  

1880 

Индонезия (о. Суматра)   .  .  . 

1885 

Мексика . . . . . . . . . . .  

1882 

Россия 

 

Перу    . . . . . . . . . . . .  

1896 

       Бакинский район    . . . . .  

1871 

Польша   . . . . . . . . . . .  

1874 

       Борислав    . . . . . . . . .  

1893 

США 

 

       Грозненский район     . . . .  

1893 

Галф-Кост . . . . . . . . .  

1896 

       Грузия    . . . . . . . . . .  

1887 

Лима-Индиана . . . . . . .  

1885 

       Кубань    . . . . . . . . . .  

1864 

Пенсильвания   . . . . . . .  

1859 

      Небит-Даг  . . . . . . . . .  

1882 

Огайо   . . . . . . . . . . .  

1887 

      Ухта     .   .      . . . . . . . .  

1872 

Канзас     . . . . . . . . . .  

1889 

      Челекен . . . .    . . . . . .  

1872 

Техас 

1876 

    Эмба 

1899 

Вайоминг   . . . . . . . . .  

1889 

 

 

Франция    . . . . . . . . . .  

1881 

 

 

Югославия 

1890 

 

 

Япония (о. Хондо)     . . . . .  

1872 

 

 

 

 

! Начало добычи нефти в шахтах и штольнях в таблице не учитывается.

 

Развитие нефтедобывающей промышленности в широких масштабах 

началось лишь после освоения способов переработки нефти. Одной 

из  первых  в  мире  нефтеперегонных  установок  был  «завод», 

сооруженный  в  1821  г.  крепостными  графини  Паниной,  братьями 

Дубиниными в Моздоке. Нефтеперегонный завод на Ухте был построен 

в 1845 г. архангельским купцом Федором Прядуновым. Значительно 

более совершенный нефтеперегонный завод был построен в 1859 г. В. 

А. Кокаревым на Апшеронском п-ове, близ

 

4

сел. Сураханы. На этом заводе под наблюдением великого русского 

химика Д. И. Менделеева были налажены очистка нефти п произ-

водство из нее осветительных масел. Роль Д. И. Менделеева в раз-

витии отечественной нефтяной техники и науки о нефти исключи-

тельно велика. Под его наблюдением строились первые нефтепере-

гонные заводы, под его руководством впервые в мире началось 

изучение химического состава нефти.

 

На  первом  этапе  развития  нефтедобывающей  промышленности 

основная  часть  нефти  использовалась  для  переработки  на  керосин. 

Большое  количество  добываемой  нефти  из  скважин,  простота  ее 

переработки,  высокое  качество  получаемого  керосина  обеспечили 

такой быстрый темп развития нефтяной промышленности, какого не 

знала  до  этого  ни  одна  отрасль  промышленности  по  добыче  полезных 

ископаемых.  В  этом  отношении  нефтяная  промышленность  намного 

обогнала  даже  угледобывающую,  которая  чрезвычайно  быстро 

развивалась в XIX в. Если до 1860 г. на земном шаре добывалось всего 
2000—5000  т  нефти  в  год,  то  в  первые  же  годы  применения  бурения 

начали добывать десятки тысяч тонн, а в 1862 г. было добыто уже 

более  30  000  т.  В  первые  50  лет  применения  бурения  мировая 

добыча возросла до 40 млн. т, а в 1965  г.  она  достигала  более 1,5 

млрд. т нефти. Можно полагать, что к 1970 г. добыча нефти в мире 

превысит  2  млрд.  т.  Несмотря  на  бурный  рост  нефтедобывающей 

промышленности,  спрос  на  нефтяное  топливо  значительно 

превышает  его  предложение.  Параллельно  с  нефтедобычей,  хотя  и 

значительно  менее  интенсивно,  развивалась  добыча  и  потребление 

природного газа.

 

Уже в конце XX в. нефть широко применялась как топливо для 

фабрик  и  заводов.  Перевести  морской  флот  на  нефтяное  топливо  в 

России  первым  предложил  Д.  И.  Менделеев.  Испытания,  давшие 

весьма  положительные  результаты,  производились  в  1887  г.  на 

миноносцах  «Сова»  и  «Лук»  в  Черном  море.  Однако  морской флот 

был переведен на нефтяное топливо лишь в XX в. сначала в Англии, а 

затем и в других странах.

 

Появившиеся  в  конце  XIX  в.  двигатели  внутреннего  сгорания 

стали  новым  потребителем  нефтяных  продуктов,  однако  удельный 

вес расхода нефти на производство моторного топлива оставался еще 

низким.

 

Для  того  чтобы  удовлетворить  возрастающие  потребности  миро-

вого  рынка  на нефть  и  ее  продукты,  потребовалось  введение  в  раз-

работку многих новых месторождений,  расположенных не только  в 

старых известных районах  добычи нефти, но и в совершенно новых, 

где нефть как полезное ископаемое ранее не добывалась.

 

В  последнее  десятилетие  нефть  и  ее  продукты  применяются  не 

только как топливо для двигателей или смазочных масел, но и как 

сырье для химической промышленности. Из нефти добывают сейчас 

5 

 

Введение

 

Введение

 

Введение

 

свыше  2000  видов  нефтепродуктов,  используемых  в  быту  и  в  самых 

разнообразных отраслях промышленности. В настоящее время нефтяная 

промышленность  стала  ведущей  в  экономике  многих  стран.  В  нашей 

стране  ее  развитию  уделяется  огромное  внимание.  Чтобы  поставить 

нефть и природный газ на  службу  человеку, надо  не только знать их 

свойства и пути переработки, но и уметь обнаруживать их скопления в 

недрах земли и извлекать их оттуда. Как и где залегают нефть и газ в 

недрах  земли?  Как  образуются  и  сохраняются  их  скопления?  Каковы 

закономерности размещения скоплений нефти и газа на земном шаре? 

Как  нефть  и  газ  возникают  в  природе?  —  вот  основные  вопросы, 

определяющие  содержание  курса  «Геология  нефти  и  газа».  Таким 

образом,  задача  курса  —  и з у ч е н и е   ф о р м   с к о п л е н и й  

н е ф т и   и г а з а   в н е д р а х   з е м л и ,   з а к о н о м е р н о с т е й   их 

р а з м е щ е н и я ,  

у с л о в и я  

их 

в о з н и к н о в е н и я ,  

п р е о б р а з о в а н и я   и р а з р у ш е н и я .

 

В  геологии  нефти  решение  теоретических  вопросов  имеет  большое 

значение.  К  основным  теоретическим  проблемам  относятся  следу-

ющие:  1)  происхождение  нефти  и  газа;  2)  условия  образования  их 

скоплений;  3)  изучение  законов,  контролирующих  размещение 

скоплений нефти и газа в земной коре.

 

Вопрос  о  происхождении  полезного  ископаемого  очень  сложен и 

часто  не  имеет  однозначного  решения.  Всестороннее  освещение  его 

выходит  за  пределы  отдельных  наук  и  базируется  на  данных  всего 

естествознания. В частности, разбирая вопрос происхождения нефти и 

природного газа, следует привлечь данные геологии, геохимии нефти, 

палеоботаники, петрографии, биохимии, биогеохимии, микробиологии, 

физической  и  органической  химии.  Если  рассматривать  проблемы 

образования  скоплений  нефти  и  газа  и  законы,  контролирующие  их 

размещение  в  земной  коре,  то  круг  смежных  наук  значительно 

расширяется за счет геофизики, гидрогеологии, гидродинамики и т. д.

 

С  одной  стороны,  геология  нефти  и  газа  опирается  на  отдельные 

отрасли  науки.  С  другой,  —  некоторые  отрасли  науки,  например, 

промысловая  геология,  непосредственно  развивают  данный  курс, 

продолжают  и  углубляют  его.  Развитие  всех  смежных  наук  взаимо-

обусловлено,  и  продвижение  любой  из  них  вперед  увлекает  за  собой 

смежные.  Изображенная  на  рис.  1  связь  геологии  нефти  со  смежными 

науками в значительной мере условна.

 

Геология  нефти  и  газа  —  геологическая  дисциплина,  поэтому  она 

опирается  на  науки  геологического  цикла.  Нефть  и  газ  возникают  и 

образуют  скопления  в  недрах  земной  коры.  Их  дальнейшее 

существование и разрушение теснейшим образом связано с жизнью и 

строением  земной  коры.  Закономерности  распространения  скоплений 

нефти  и  газа  в  земной  коре  отражают  общие  геологические 

закономерности ее развития 

6 

 
 

Введение

 

Нефть  —  сложное  химическое  соединение,  изучение  строения  и 

происхождения  которого  невозможно  без  глубокого  познания  наук 

химического цикла, в частности органической химии.

 

Существенное  значение  для  познания  строения  и  состава  вещества 

имеет изучение строения атомов. Возможно, именно в их строении

 

 

Рис. 1. Связь геологии нефти  со   смежными науками.   В   нижнем 

ряду показаны отрасли науки, на которых основывается геология 

нефти, в верхнем ряду — специальные  дисциплины, базирующиеся 

на курсе «Геология нефти».

 

(как  указывали еще В. И. Вернадский и А. Е. Ферсман) следует искать 

разгадку  особенностей  распространения  в  земной  коре  многих 

элементов и связанных с ними полезных ископаемых.

 

Нефть  и  газ  —  подвижные  вещества.  Перемещение  их  в  земной 

коре регулируется законами физики и физической химии.

 

Большинство  ученых  связывает  возникновение  нефти  и  газа  с 

органическим  миром.  Биология  и  биохимия  .могут  послужить  опорой 

для  решения  проблемы  происхождения  этих  полезных  ископаемых. 

Установлено,  что  разрушение  скоплений  нефти  и  газа  в  некоторых 

случаях  идет  биологическим  путем,  следовательно,  и  здесь  могут 

существенно помочь науки биологического цикла.

 

 
 
 
 
 
 
 
 

7 

 
 

ГЛАВА I

 

ПОЛИТИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ 

НЕФТИ И ПРИРОДНОГО ГАЗА 

 

 

 

§  1. ПОЛИТИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ 

НЕФТИ И ГАЗА В МИРОВОМ ХОЗЯЙСТВЕ

 

В  XX  в.  роль  нефти  и  газа  в  мировом  хозяйстве  исключительно 

возросла.  Нефть,  природный  газ  и  получаемые  из  них  продукты 

проникли  во  все  отрасли  промышленности,  транспорта  и  сельского 

хозяйства.  Смазочные  масла,  получаемые  из  нефти,  необходимы  для 

работы  любой  машины.  Чем  совершеннее  машина,  тем  более 

совершенные масла требуются для ее работы.

 

Все  чаще  и  все  в  больших  количествах  нефть  и  природный  газ 

используют  как  сырье  для  химической  промышленности.  Из  них 

получают  сейчас  самые  разнообразные  химические  продукты  и  товары 

широкого  потребления.  Синтетические  текстильные  волокна,  пласт-

массы,  органические  кислоты,  спирты,  различные  растворители, 

синтетические  жиры,  синтетический  каучук,  взрывчатые  вещества, 

удобрения,  яды,  дезинфицирующие  средства,  лекарства  и  др.  —  все 

это  вырабатывается  из  нефти  и  необходимо  для  развития  экономики 

любой  страны.  Огромная  потребность  всех  стран  мира  в  дорожных 

покрытиях  также  в  значительной  мере  удовлетворяется  дорожным 

битумом, получаемым из нефти.

 

Основное  количество  химических  органических  продуктов  в  мире 

получают  из  нефти.  Это  положение  по  США  и  Западной  Европе 

хорошо иллюстрирует рис. 2.

 

Только  незначительная  часть  нефти  и  природного  газа  исполь-

зуется  в  указанных  направлениях.  Главным  направлением  в  исполь-

зовании  нефти  и  природного  газа  до  сих  пор  остается  энергетическое. 

Нефть и природный газ все еще не заменимые источники энергии, они 

обладают высокой теплотворной способностью и дешевы по сравнению 

с другими видами топлива.

 

На  рис.  3  приведено  соотношение  в  использовании  различных 

видов  энергий  в  США.  Как  видно  из  этого  графика,  в  энергетическом 

балансе США доля нефти и газа составляет сейчас более 70%, а к 1970 

г.  намечается  еще  большее  увеличение  ее,  главным  образом  за  счет 

газа.

 

Преимущество  жидкого  и  газообразного  топлива  по  сравнению  с 

твердым заключается также и в его транспортабельности. Пере- 

8 

 

§ 1. Значение нефти в мировом хозяйстве

 

качка  нефти  и  газа  по  трубопроводам  обходится  во  много  раз  де-

шевле,  чем  перевозка  по  железной  дороге  и  морскими  судами.  Этим 

объясняется  большой  размах  строительства  нефтепроводов,  про-

дуктопроводов и газопроводов во всем мире.

 

Использование мазута и газойля 

на морских судах позволило

 

увеличить  время  пребывания  судов  в 

море  без  захода  в  порты  благодаря 

сокращению веса и объема топлива. 

 

 

Большое  количество  нефти  и 

продуктов 

ее 

переработки 

потребляют двигатели внутрен-

 

него   сгорания,  железнодорожный транспорт, особенно тепловозы.

 

Огромное  экономическое  и  военно-стратегическое  значение  нефти 

вызывает острую борьбу между капиталистическими странами. В табл. 
2 приведена добыча нефти в капиталистических странах.

 

Значительный прирост добычи нефти в 1965 г. произошел в Ливии, 

в Саудовской  Аравии,  в  Иране  и  в  Нигерии. Увеличение количества 

добываемой  нефти  по  сравнению  с  1964г.  произошло  в  Турции  и 

Договорном Омане.

 

Добыча  природного  и  попутного  газа  в  зарубежных  странах  с 

развитой газодобывающей промышленностью приведена в табл. 3. 

9