Геология нефти и газа (Еременко Н.) - часть 39

 

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

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  37  38  39  40   ..

 

 

Геология нефти и газа (Еременко Н.) - часть 39

 

 

§ 3. Доводы в пользу органивеского происхождения нефти           28§

 

превышающих исходное содержание этих веществ в изучаемых породах.

 

Если  отмеченные  явления  представляют  собой  начальную  стадию 

процессов  нефтегазообразования,  то  между  нефтями  и  соответствующими 
фракциями  битумов,  рассеянных  в  породах,  должно  наблюдаться 
значительное сходство. Действительно, такое сходство было

 

отмечено  многими  учеными  как 
в  нашей  стране  (Н.  Б.  Вас-
соевич, Э. Д. Гимпелевич, Ю. Н. 
Петрова, Е. А. Глебовская, Н. А. 
Еременко  и  многие  другие),  так 

и за рубежом.

 

О  близости  их  химического  

состава     

свидетельствует 

однотипность 

физико-

химических 

констант 

этих 

соединений.  Особенно  это  за-
метно  при  сравнении  нафте-
ново-метановых  групп  угле-
водородов.  Не  менее  отчетливо  
сходство    парафино-нафтеновых 
фракций  рассеянных  битумов  и 

нефтей  отмечается  по  данным 
инфракрасной    спектрометрии 
(рис. 139).

 

В  нескольких  районах  мира 

удалось 

проследить 

за-

кономерное  изменение  угле-
водородов 

от 

современных 

осадков  до  миоценовых  пород  и 
тем 

самым 

доказать 

унаследованность      в      них 
рассеянного  органического

 

 

Рис. 139. Инфракрасные спектры пара-фшю-

нафтеновых  фракций  рассеянных битумов и 

нефтей (по Е. Б. Проскуряковой):

 

а  —  парафино-нафтеновая  фракция  рассеянных 
битумов из  майкопских  отложений  (Датых, скв. 1); 
б  —  парафино-нафтеновая  фракция  рассеянных 
битумов  из  майкопских    отложений  (скв.  2);  в  — 
парафино-нафтеновая фракция нефти из хадумского 
горизонта (скв. Прасковейская);

 

г — парафино-нафтеновая фракция нефти  из 

хадумского горизонта (скв. Ачикулак),

 

вещества.  Можно  считать  установленным,  что  битумы  изменяются 
согласованно  с  вмещающими  их  породами.  Ряд  важных  их  свойств  хорошо 
коррелируется  с  глубиной  максимального  захоронения  отложений.  (Н.  А. 
Еременко, Э. Д. Гимпелевич, А. А. Ильина, 1961; А. Э. Конторович, 1965; Дж. 
Филиппи, 1965) со степенью их катагенетической изменчивости. Определение 
органического  происхождения  горючих  ископаемых  еще  не  является 
решением  всей  проблемы  их  генезиса.  Для  ее  решения  необходимо 
определить:

 

1)  исходный  органический  материал,  послуживший  источником  для 
образования  угля,  нефти  и  других  горючих  ископаемых;  2)  условия 
накопления и характер среды, в которой происходило накопление

 

19 Заказ 1934.

 

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

Гл. IX. Происхождение нефти и природного газа

 

 

органического  материала;  3)  совокупность  условий,  требуемых  для 
дальнейшего  преобразования  органического  вещества  в  битумы,  угли  и 

другие горючие ископаемые.

 

§ 

4. 

ИСХОДНЫЙ 

ОРГАНИЧЕСКИЙ 

МАТЕРИАЛ 

И  УСЛОВИЯ 

НАКОПЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ПРИРОДЕ

 

Исходным материнским веществом, давшим начало всей массе битумов и 

нефтей в природе, является органическое вещество во всем его многообразии. 
Несмотря  на  возможное  участие  в  процессе  нефтеобразования  остатков 
любых видов организмов, очевидно, можно поставить вопрос о преобладании 
той или иной группы организмов. Такие группы организмов, как отмечает Н. 
Б. Вассоевич, появились в истории Земли и стали играть существенную роль в 
продукции  водных  бассейнов  с  кембрия.  Они  имеют  достаточно  широкие 
ареалы  распространения,  содержат  такие  биохимические  компоненты, 
которые  по  своему  молекулярному  составу  наиболее  близки  к  нефтяным 
углеводородам  или  могут  в  условиях  диагенеза  и  катагенеза  перейти  в 
таковые.

 

Условия  для  проявления  таких  организмов  были,  по-видимому,  уже  в 

докембрии.  Дж.  Харингтон  и  Дж.  Силлерс  (1963)  изучили  битумы  и 
проявления  нефти  из  докембрийских  отложений.  Они  отмечают  частое 
присутствие  «примитивной»  нефти  и  аминовых  кислот  в  полосчатых 
железных  рудах  и  амфиболитах,  в  то  время  как  в  высокотемпературных 
серпентинитах  не  обнаружено  нефти,  смол  и  аминовых  кислот.  Исходными 
организмами, по мнению авторов, были водоросли и бактерии докембрия.

 

В состав органического вещества, попадающего в осадок, входят остатки 

растительного  и  животного  мира.  В  зависимости  от  преобладания 
растительных  или  животных  остатков  меняется  и  химический  состав 
органического вещества (табл. 53).

 

В составе органического вещества можно выделить липоиды,

 

белки, углеводы и лигнин.

 

Липоиды. К липоидам относятся жиры (липиды), углеводороды, смолы и 

бальзамы, стерины, воска и некоторые другие соединения. Липоиды по 
своему химическому составу и молекулярному строению стоят ближе всего к 
соединениям, входящим в состав нефти.

 

Жиры (липиды) представляют собой эфиры глицерина и самых

 

разнообразных жирных кислот.

 

Жиры  содержат  относительно  мало  кислорода,  около  10—12%.  В 

природных  условиях  они  расщепляются  с  присоединением  молекул  воды, 
происходит их гидролиз.

 

В процессе гидролиза жиры образуют смесь жирных кислот и глицерина. 

Глицерин  легко  растворяется  и  вымывается  водой.  Кроме  того,  он  служит 
питательной средой для микроорганизмов. Жирные кислоты, наоборот, очень 
устойчивы и способны к накоплению

 

290 

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

5 4. Исходный органический материал и условия авкояпения его в природе  ^91

 

Таблица 53

 

Химический состав наземных и водных организмов, % сырого веса (по Берджу, 

Джедди, Г. Л. Стадникову, В. Е. Раковскому., П. К. Когерману)

 

Примечание. Звездочкой отмечен лигнин.

 

в  анаэробных  условиях.  Жирные  кислоты  представляют  собой  органические 
соединения  с  открытой  цепью,  в  молекулах  которых  содержится 
карбоксильная  группа  СООН.  Примером  жирной  кислоты  может  служить 
уксусная кислота CHgCOOH.

 

Декарбоксилирование  жирных  кислот  (потеря  СООН)  приводит  к 

образованию  углеводородов.  Из  жирных  кислот  искусственным  путем  были 
получены  предельные  и  непредельные  углеводороды  с  небольшим 
содержанием ароматических углеводородов.

 

Углеводороды  обнаружены  в  последние  годы  в  составе  растительных  и 

животных организмов. Количество их очень невелико — не превышает долей 
процента на сухое органическое вещество.

 

По мнению некоторых исследователей уже само механическое накопление 

углеводородов,'попадающих  из живого  вещества  в  осадок,  в  конечном  счете 
может  привести  к  образованию  нефти  и  природного  газа.  Так,  Дж.  Хант 
(1967)  считает,  что  углеводороды  в  нефти  от  С^  и  выше  синтезированы  из 
живущих организмов.

 

Смолы  и  бальзамы  вырабатываются  растительными  организмами.  В 

химическом  отношении  они  представляют  смеси  карбоновых  R—С—ОН  и 
оксикарбоновых ОН—R—G—OH кислот,

 

О                                                О

 

 

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

Гл. IX. Происхождение нефти и природного газа

 

 

сложных эфиров и нейтральных кислородных соединений. Это очень стойкие 
вещества, способные сохраняться в течение геологических периодов. Однако 
они  могут  несколько  изменяться  в  сторону  усложнения  молекул  или 
несколько  упрощаться вследствие  потери  кислотами карбоксильной  группы. 
В первом случае образуются стойкие, нерастворимые и неплавкие вещества, 
во втором случае — углеводороды.

 

С  т  е  р  и  н  ы  представляют  собой  очень  стойкие  вещества,  близкие  по 

своему  составу  к  смолам  и  бальзамам.  Содержание  их  в  растениях  очень 
невелико. Предполагается, что они вряд ли могут играть существенную роль 
в образовании горючих ископаемых.

 

Споронины  и  поленины  образуют  оболочки  спор  и  пыльцы  у  растений. 

Они  высокомолекулярны,  очень  устойчивы,  не  разлагаются  под  действием 
кислорода  воздуха,  органических  растворителей  и  минеральных  кислот  и 
щелочей;  разрушаются  лишь  при  нагревании  свыше  300°  С.  Споронины  и 
поленины  могут  сохраняться  в  осадочных  отложениях  в  течение 
геологических эпох.

 

Воска  представляют  собой  смесь  свободных  высокомолекулярных  кислот  с 
эфирами этих кислот и высокомолекулярных спиртов;

 

кроме того, они часто содержат в себе углеводороды. Воска очень устойчивы 
и  в  природных  условиях  в  течение  геологического  времени  способны  долго 
сохраняться без существенных изменений.

 

Среди липоидов основным по массе веществом являются жиры.

 

Под действием микроорганизмов преобразование жировых веществ может 

начаться  еще  в  осадке.  Так,  В.  Л. Мехтиевой  было  изучено  преобразование 
жировых  веществ  животного  и  растительного  происхождения  под 
воздействием  денитрифицирующих  бактерий  в  водной  среде  при  доступе 
воздуха, т. е. в условиях, сходных с соответствующими в органогенных илах. 
Установлено,  что  под  воздействием  денитрнфицирующих  бактерий  жиры 
претерпевают  глубокий  гидролиз;  разрушаются  эфирные  связи,  глицерин  и 
жирные кислоты подвергаются бактериальному окислению за счет кислорода 
нитратов.  Резко  возрастает  кислотное  число  подопытного  жира  за  счет 
образования  свободных  жирных  кислот;  происходит  насыщение  двойных 
связей.

 

Присутствие  азотнокислых  солей  в  морской  воде,  а  также  наличие  в 

современных  осадках  большого  числа  денитрифицирующих  форм  дает 
основание  считать,  что  превращение  органических  веществ,  в  том  числе  и 
липоидов,  в  верхнем  слое  осадка  происходит  при  активном  участии 
денитрифицирующих  бактерий.  Естественно  полагать,  что  липоиды, 
присутствующие  в  органогенных  илах,  в  первую  очередь  подвергаются 
воздействию 

денитрифицирующих 

бактерий. 

В 

результате 

жизнедеятельности  этих  микробиальных  форм  среда  приобретает  резко 
восстановленный  характер,  .благоприятствующий  развитию  анаэробных 
сульфатредуцирующих  бактерий,  использу  ющих  наряду  с  другими 
веществами и жирные кислоты.

 

292 

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

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  37  38  39  40   ..