Геология нефти и газа (Еременко Н.) - часть 38

 

  Главная      Учебники - Разные     Геология нефти и газа (Еременко Н.) - 1968 год

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  36  37  38  39   ..

 

 

Геология нефти и газа (Еременко Н.) - часть 38

 

 

§ 3. Доводы в пользу Органического происхождения нефти         285

 

ных пространствах США и Канады. В одновозрастных отложениях изотопный состав 

серы  в  нефтях  различных  месторождений  оказался  исключительно  близким.  Так,  в 

нефтях силура и ордовика в США (Техас) в среднем 6S

34

 = 7,6°/оо, та же величина для 

месторождения  Канады  составляет  8,4°/д9.  Для  нефтей  девона  эта  величина 

колеблется  в  пределах  от  10,1  до  15,5°/оо,  для  миссисипских  нефтей  —  от  1,3  до 
6,8°/оо, для нижнемеловых — от 5,7 до 7,5°/цд и, наконец, для верхнемеловых нефтей 

от —1,0 до —5,2°/ оо- 

В узких стратиграфических интервалах наблюдается большое сходство изотопных 

соотношений  в  сере.  Такая  выдержанность  в  изотопном  составе  серы  наблюдается, 

например,  для  нефтей  карбона  Волго-Уральской  области,  в  месторождениях, 

расположенных в разных тектонических зонах.        .                  , 

Большинство  исследователей серу,  находящуюся в  нефти, связывало с последней 

генетически,  лишь  в  отдельных  случаях  допуская  возможность  осернения  нефтей. 

Если  этот  тезис  справедлив,  то  приведенные  данные  по  изотопному  составу  серы 

являются  одним  из  наиболее  ярких  доказательств  органического  происхождения 

нефти.  Удивительное  постоянство  изотопного  состава  серы  в  нефтях  из 

одновозрастных  горизонтов  на  огромных  территориях  при  одновременно 

существенном  различии  по  разрезу  говорит  о  наличии  единого,  широко 

распространенного для данного времени источника серы. В то же время исключается 

наличие локального источника серы, связанной с нефтью, который мог бы обеспечить 

ее  распространение  по  разрезу.  Наблюдающаяся  по  разрезу  дифференциация 

изотопного  состава  серы  нефтей  не  может  быть  объяснена  процессами 

фракционирования  при  вертикальной  миграции  нефти.  В  палеогео-логической 

обстановке  земной  коры  можно  представить  себе  только  один  источник  серы  с 

одинаковым  изотопным  составом,  охватывающий  огромные  территории,  —  это 

сульфаты морских бассейнов. По X. Г. Тоду в открытых морях изотопный состав серы 

вследствие огромных ее запасов может изменяться во времени, лишь в незначительной 

степени  под  влиянием  биологического  фактора.  В  замкнутых  бассейнах  возможно 

более энергичное фракционирование за счет бактериальной деятельности. 

Напомним,  что  по  существу  к  тем  же  выводам  пришли  С.  Сильверман  и  С. 

Эпштейн  по  отношению  к  изотопам  углерода.  Интересные  данные  получены  в 

лаборатории  ВНИГНИ.  В  общем  по  стратиграфическому  разрезу  наблюдается 

довольно  закономерное  облегчение  изотопного  состава  серы  нефтей  от  кембрия  до 

эоцена (табл. 52), 

Следует коротко остановиться на экспериментальных данных по получению нефти 

искусственным путем. В 1927—1931 гг. академику Н. Д. Зелинскому при температуре 

примерно 200° С под действием хлористого алюминия на холестерин, пальмитиновую, 

олеиновую и  стеариновую кислоты, пчелиный воск, абиетиновую кислоту, бутелин и 

каучук удалось получить продукты, похожие по внешнему 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

286             

гл

- IX. Происхождение нефти и природного газа

 

Таблица 52 

Изотопный состав серы нефтей разного возраста и сульфатов из 

одновозрастных пород, о/дд

 

Сульфаты эвапори-
тов'

 

 

Нефти США и 
Канады

3

 

 

Нефти СССР

3

 

 

Возраст

 

 

коли-
чество 
образцов

 

es

3

*

 

 

коли-
чество 
образцов

 

68"

 

 

коли-
чество 
образцов

 

es

3

*

 

 

Эоцен .......

 

Палеоцен .....

 

Мел ........

 

Юра ........

 

 

Триас .......

 

Пермь .......

 

 

Карбои ......

 

Девон .......

 

 

Силур .......

 

Ордовик ......

 

Кембрий ......

 

 

Докембрий .....

 

 

12 
10 



61 

192 

57 
31 
12 


4

 

20,36 

19.0 

17,11 

15,5 
13,1 

9,8 

14,1 
20,4 
24,2 
23,8 
27,1 
14,5

 


17 


-

 

10 
22 


6

 



0,7

 


1,8 

 3,54 

13,4 

 8,7 
 6,6

 


 7 
 1 
 2 
 1 
 4 

 19 

 4 
 1 
 1 
 3 

—2,2 

 -4,3 

 2,2 

 —6,4 

 2,0  

-2,25  

3,9  

 8,2 
 6,6 
 6,6 

 25,6

 

' По данным Тода и Монстера (1963).

 

' По данным Тода, Монстера, Данфорда (1958).

 

8

 По данным ВНИГНИ.

 

виду,  физическим  и  химическим  свойствам  на  нефть.  Н.  Д.  Зелинский  отметил,  что 
«химику  удается,  таким  образом,  природный  органический  материал  превратить  в 

нефтяные горючие масла, причем можно констатировать, что в зависимости от состава 

и  строения  природных  веществ  разложением  их  образуется  определенная  смесь 

нефтяных  углеводородов,  в  которых  имеются  все  типичные  представители 

углеводородов нефти, но в различном соотношении». 

Опыты  по  воздействию  бентонитовой  глины,  песка  и  мела  на  органические 

вещества  (хлопковое  масло,  олеиновая  кислота,  темный  ил)  при  88—98°  С, 

повторенные  А.  К.  Каримовым  (1967),  показали,  что  процесс  превращения 

органического  вещества  пород  идет  достаточно  интенсивно  уже  при  температуре 

около 100° С; образование нефти происходит в глинистых породах и менее интенсивно 

в  известняках;  одновременно  с  образованием  происходит  миграция  части  угле-

водородов  из  глинистых  пропластков  в  песчаные.  Материнскую  глину  покидают 

прежде всего метаново-нафтеновые углеводороды. Арены, особенно полициклические, 

прочнее удерживаются глинистой материнской породой. 

А.  И.  Богомолов  (1966)  поставил  опыты  по  низкотемпературному  катализу  с 

различными  жирными  кислотами.  Во  всех  случаях  выделялась  смесь  метановых, 

нафтеновых и ароматических углеводородов. 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

§ 3. Доводы в пользу органического происхождения нефти          287

 

Нефть и природные горючие газы через переходные формы тесно взаимосвязаны 

с  другими  горючими  ископаемыми  (углем,  сланцами),  органическое  происхождение 

которых не вызывает 
сомнения. 

Интересная связь между различными каустобиолитами может быть выявлена и по 

условиям  их  залегания  в  земной  коре  (рис.  138).  Кривые  на  рис.  138  отражают 

наблюдаемую  в  природе  закономерность  лишь  приближенно.  Тем  не  менее  они 

отчетливо показывают генетическую связь процессов углеобразова- 

ния  и  нефтеобразования  с  накоплением  органического  вещества  в  осадках  со-

ответствующего  периода.  Параллелизм  в  распространении  горючих  ископаемых  по 

разрезу  земной  коры  тесно  связан  с  их  пространственным  распространением  в  той 

или  иной  толще. Одни  и  те  же толщи,  как  отмечает  И.  М.  Губкин,  по  простиранию 

переходят  из  угленосных  в  нефтеносные.  Если  залежи  угля  приурочены  к 

континентальным  толщам  или  к  области  их  перехода  в  прибрежно-морские 

отложения, то  залежи  нефти  и  газа  оказываются связанными  по  возрасту  с  теми же 

отложениями, но с их морскими или прибрежными фациями. В условиях прибрежных 

фаций  области  распространения  залежей  угля  и  нефти  перекрывают  друг  друга, 

однако ни те, ни другие в этих условиях не образуют крупных скоплений. Совместное 

нахождение  угля  и  нефти  отмечается  во  многих  районах  (Западный  Сахалин, 

Минусинская котловина, Волго-Ураль-ская область и др.). . 

В 1934 г. Т.  Л. Гинзбург-Карагичева  и  К. Ф. 

Родионова 

обнаружили 

углеводороды 

в 

современных  осадках  Черного  моря.  Этому 

открытию  в  свое  время  не  придали  должного 

значения. Позднее В. В. Вебер совместно с А. И. 

Горской  и  П.  Смит  в  США  детально  изучили 

современные  осадки  в  морских  бассейнах. 

Работы  В.  В.  Ве-бера  и  А.  И.  Горской  дали 

принципиально  новые  данные  о  составе  и 

преобразовании  органического  вещества  в 

современных и четвертичных морских осадках. В 

условиях  преобразования  в  восстановительной 

среде  осадка  были  обнаружены  существенные 

признаки  восстановления  битумной  части 

органического  вещества  с  изменением  ее 

компонентного  и  элементарного  состава  в 

сторону нефти. В итоге 

 

 

Рис. 138. Распределение известных 

мировых запасов горючих ископаемых 
по стратиграфическим комплексам (по 

И. -С. Мустафинову).

 

1 — нефть; 2 — сланцы; 3 — ка-

менный уголь.

 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

288             

гл

- Происхождение нефти и природного газа

 

наибелее восстановленные битумы отложений древнего Каспия приобретают 
следующий элементарный состав (в %) 

                                              С.         Н        0+N 

Глины .........           80,0        10,0        9,5

 

Алевролиты ......    80,0        10,9        9,1

 

Этим  битумам  остается  потерять  около  5—7%  кислорода,  чтобы 

достигнуть  элементарного  состава  нефти.  Однако  полное  совпадение 
показателей  битумов  четвертичных  морских  осадков  и  нефтей  вообще 
маловероятно, так как трудно допустить, что весь битум целиком перешел бы 
в  нефть.  Полученные  новые  данные  показывают,  что  в  процессе 
преобразования органического вещества осадков содержание углеводородов в 
нем увеличивается в несколько раз, считая на битум, органическое вещество и 
на  сухой  вес  осадка.  Происходит  явное  новообразование  углеводородов. 
Одновременно  изменяется  и  их  состав.  В  них  уменьшается  относительное 
содержание  нафтеново-метановых  фракций  и  увеличивается  содержание 
ароматических  фракций  (до  40%  от  общего  содержания  углеводородов  в 
отложениях  бакинского  яруса).  Сами  углеводороды  при  этом  приобретают 
вид  подвижно-маслянистой  жидкости.  Молекулярный  вес  их  снижается  до 
202,4; 198,7.

 

Инфракрасный  спектр 

поглощения  испытавших  преобразование 

углеводородов  четвертичных  отложений  и  нефтей  весьма  близок.  По 
полученным данным эти углеводороды постепенно приобретают все большее 
и большее качественное сходство о углеводородами нефтей.

 

Более  низкомолекулярные  углеводороды  были  обнаружены  В.  В. 

Вебером  совместно  с  Н.  М.  Туркельтаубом  в  свободной  газовой  фазе 
опресненных  фаций  современных  осадков,  а  именно  тех  фаций,  в  которых 
наблюдается и новообразование углеводородов твердой фазы осадка.

 

Е.  Н.  Боковой  и  Б.  М.  Накашидзе  были  поставлены  экспериментальные 

работы по получению газообразных углеводородов микро-биальным путем в 
анаэробной  обстановке.  Помимо  метана  и  других  неуглеводородных  газов, 
установлена  генерация  этана,  пропана  и  бутана.  Концентрация  тяжелых 
газообразных углеводородов достигает l.lO^—l.lO-^/o.

 

Новообразования веществ битуминозного  характера и гуминовых  кислот 

экспериментально  изучались  в  течение  нескольких  лет  М.  А.  Мессиневой. 
Эксперименты  проводились  над  современными  осадками  непосредственно  в 
природных  условиях  путем  погружения  опытных  сосудов  в  осадок  или 
придонные слои воды. Во  многих  опытах (более 300), продолжавшихся от 6 
месяцев  до  5  лет,  установлено  новообразование  веществ  битуминозного 

характера  (хлоро-форменного битума А)  и гуминовых кислот в количествах, 
существенно

 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  36  37  38  39   ..