Геология нефти и газа (Еременко Н.) - часть 43

 

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

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  41  42  43  44   ..

 

 

Геология нефти и газа (Еременко Н.) - часть 43

 

 

§ 4. Исходный органический материал и условия накопления его в Природе 3Q5

 

ского, Г. И. Теодоровича, Л. А. Гуляевой, К. Ф. Родионовой и других исследователей. 

Восстановление  органического  вещества  в  осадке  до  почти  бескислородных 

углистых  или  битуминозных  веществ  может  происходить  лишь  в  определенных 

геохимических  фациях.  Такие  фации  должны  характеризоваться,  с  одной  стороны, 

отрицательными  значениями  окислительно-восстановительного  потенциала  Eh,  т.  е. 

восстановительными условиями, а с другой, — значениями рН > 7, т. е. должны носить 

нейтральный или щелочной характер. 

Условия  образования  осадочных  минералов  и  пород  в  зависимости  от  рН  и  Eh 

осадка  подробно  исследованы  Г.'  И.  Теодорови-чем.  На  основании  изучения 

субаквальных (подводных)' отложений Г. И. Теодорович выделяет ряд фаций, наиболее 

благоприятных, по его мнению, для процессов битумообразования. 

К  ним  относятся  по  Г.  И.  Теодоровичу  следующие  геохимические  фации:  1)  явно 

восстановительная или сероводородная (сульфидная); 
2)  восстановительная  (с  окислительно-восстановительным  разделом  чуть  выше 

поверхности  осадка);  3)  слабовосстановительная  (сидери-товая  и  вивианитовая)  с 

окислительно-восстановительным разделом, совпадающим с поверхностью осадка и 4) 

нейтральная фация с окислительно-восстановительным разделом проходящим немного 

ниже поверхности осадка. 

Изучение  процессов  битумообразования  в  современных  и  четвертичных  осадках 

привело  В.  В.  Вебера  к  выводу,  что  благоприятные  фапиальные  обстановки 

распространяются  на  известную  часть  субаквальных  континентальных  фаций,  они 

охватывают  весь  комплекс  лагунных  фаций  (от  опресненных  до  переходных  к 

эвапорито-вым);  к  ним  могут  относиться  фации  не  только  застойных  бассейнов,  но  и 

нормальные мелководно-морские фации как терригенного, так и карбонатного состава. 

Иначе  говоря,  возможности  накопления  и  превращения  углеводородов  в  нефтяном 

направлении  могут  быть  созданы  по  В.  В.  Веберу  в  различных  фациальных 

обстанопках, объединяемых лишь одним общим и обязательным признаком: 

исходный  органический  материал  должен  попадать  в  осадок  неокисленным  (или 

практически  неокисленным),  и  дальнейшее  преобразование  этого  органического 

материала  должно  происходить  в  условиях  длительного  субаквального  погружения 

осадка и неизменно сохраняющейся восстановительной среды. 

Говоря  о  восстановительной  среде  осадка,  следует  подчеркнуть,  что  создание  и 

сохранение  восстановительной  среды  в  нем  зависят  прежде  всего  от  наличия 

органического  вещества.  В  процессе  своего  разложения  органическое  вещество, 

взаимодействуя  с  осадком,  создает  в  нем  восстановительную  обстановку. 

Выделяющаяся  в  процессе  разложения  органического  вещества  энергия  в 

незначительной части трансформируется в тепловую энергию, большей же частью она 

расходуется на химические и биохимические процессы. 

20 Заказ 1934.

 

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

Гл. IX. Происхождение нефти и природного гава

 

 

Влияние фациальных условий на состав органического вещества и превращение 

его  в  битум  могут  быть  прослежены  и  по  древним  осадкам.  В  этом  отношении 

большая работа была проделана Ш. Ф. Мехтневым и Д. В. Жабревым по неогеновым 

отложениям  Азербайджана,  Н.  Б.  Вассоевичем  и  В.  А.  Успенским  по  северо-вос-

точному  Предкавказью,  К.  Ф.  Родионовой  по  Ставрополью  и  Волго-Уральской 

области.                               • 

Наиболее  благоприятными  для  накопления  органического  вещества  и 

дальнейшего  его  преобразования  в  направлении  битуминизации  и  образования 

углеводородов  оказываются  субаквальные  фации  без  четко  выраженной  связи  с  их 

литологическим  выражением.  Поэтому  наиболее  активные  преобразования 

органического  вещества  и  новообразования  битуминозных  веществ  происходят  в 

гетерогенных  глинисто-алевритово-песчанистых  осадках  или  в  фациях  с  тонким  и 

частым переслаиванием осадков; благоприятными оказываются карбонатные осадки. 

Геохимически  безусловно  благоприятны  фации  от  резко  восстановительных  до 

сидеритовой.  Разногласия  касаются  только  сидеритовой  и  шамозитовой 

геохимических  фаций,  которые  многими  исследователями  рассматриваются  как 

неблагоприятные для процессов нефтеобразования. 

Влияние  фаций  сказывается  не  только  на  условиях  накопления  и  превращения 

исходного  органического  вещества,  но  в  известной  мере  и  на  продуктах  его 

превращения. При сопоставлении нефтей, полученных из толщ, имеющих различную 

фациальную  характеристику,  удается  подметить  некоторые  различия.  По 

одновозрастным  отложениям  наблюдается  приуроченность  более  легких  и  более 

метанизированных  нефтей  к  породам,  имеющим  более  восстановленный  облик  и  в 

значительной  степени  глинизированным.  Еще  отчетливее  наблюдаются  изменения 

при  сопоставлении  нефтей  из  континентальных  (субаквальных)  и  морских 

отложений; эти отличия отмечаются даже по изотопному составу углерода нефтей. 

Ранее уже приводились данные С. Сильвермана и С. Эпштейна по сопоставлению 

битума и нефтей из континентальных и морских отложений. Значение 6С

13

 у морских 

растений  и  животных  (беспозвоночных)  составляет  13°/до,  у  нефтей  из  морских 

осадков  миоцена  —  плиоцена  Калифорнии  оно  равно  23°/ао.  Наземные  растения  и 

уголь  характеризуются  величиной  6С

13

  25°/о(),  у  нефтей  из  эоценовых  кон-

тинентальных  (озерных)  сланцев  грин-риверс  в  штате  Юта  (США)  эта  величина 

составляет  примерно  32°/оо.  Таким  образом,  пресноводные  организмы  содержат 

углерод на 10—12°/од более легкий, чем морские, а углерод нефтей из этих отложений 

также на 10°/ов легче, чем углерод нефтей из морских отложений. 

.  .,  На  рис.  143  приведено  сопоставление  нефтей  месторождения  Уод.-Крик  США  с 

битумами из вмещающих сланцев фронтиер по Дж.; Ханту, достаточно красноречиво 

подтверждающее сделанные выше выводы. К. Ф. Родионова, Ю. И. Корчагина, В. В. 

Ильинская 

,306 

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

§ 4. Исходный органический материал и условия накопления его в природе 307

 

(1963)  детально  изучили  нефти  и  битумы  из  отложений  карбона'и  девона  Волго-

Уральского  региона.  Они  пришли  к  выводу,  что  сходство  в  строении  нафтеново-

моноароматической  и  нафтеново-бициклоаро-матической  фракций  из  масел  сырых 

нефтей  и  сингенетично  битуминозных  веществ  указывает  на  генетическую  связь 

углеводородов 

 

Рис.'143. Сравнение экстракта из сланцев фроытиер с нефтью из песков.уолт-

 

крик (по Дж. Ханту).               '      ' ' Разгонка осуществляется при глубине вскрытия вакуума 

Ю"

3

 мм рт. ст.

 

А  —  кривые  разгонки  экстракта  из  сланцев  фронтиер  и  нефти  из  песков  уо-гг-крик-  В  _ 
распределение углеводородов во (Ьракции > 400° F; а—экстракт из слянщ-ы фпонтиер-о—сырая 
нефть  из
  песков  уолт-крик;  1  —моноциклические  ароматические  уптеводородьг  г  — 
бицяклические; з —
 трициклическяе; t — полициклические; s — парафины и нафтены'

 

нефти и органического вещества, рассеянного в породах. Кроме того, сходство в 

строении углеводородов рассмотренных фракций масел сингенетично битуминозных 

веществ пород девона и карбона указывает на то, что нефтеобразовательные процессы 

в этих породах протекали самостоятельно. Е. П. Шишенина подчеркивает сходство и 

неугдеводородных фракций нефтей и битумов. 26* 

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

308 

Гл. IX. Происхождение нефти и природного газа

 

Таким  образом,  рассеянные  в  осадочных  породах  углеводороды  и 

родственные  им  некоторые  неуглеводородные  компоненты  органического 

вещества  обнаруживают  столь  много  общих  черт  с  соответствующими 
фракциями нефтей, что в целом могут называться дисперсной нефтью (по И. 
М. Губкину) или микронефтью (по Н. Б. Вассо-евичу).

 

Несмотря  на  отмеченное  сходство,  нельзя  говорить  о  полном  тождестве 

отдельных фракций битумов и нефтей. По данным Э. Д. Гим-пелевич, битумы 
глинистых  пород  содержат  в  2—3  раза  меньше  масляных  фракций,  чем 
нефти,  экстрагированные  из  песчаников.  В  масляной  фракции  битумов 
относительно  понижено  содержание  предельных  углеводородов.  В 
усредненной  молекуле  нафтеново-ме-тановых 

углеводородов  число 

циклопарафиновых колец и содержание углерода в этих кольцах значительно 
выше, чем в молекуле той же группы углеводородов, выделенных из нефтей. 
Отличия  в  цикличности  углеводородов  подтверждаются  значениями 
показателей преломления и других констант.

 

Аналогичная  направленность  изменений  наблюдается  и  в  составе 

ароматических  углеводородов.  В  битумах  глин  в  отличие  от  нефтей 
повышено  общее  содержание  ароматических  углеводородов.  Характерно 
присутствие полициклических ароматических соединений. В частности, А. А. 
Ильиной  в  третичных  отложениях  Предкавказья  и  Сахалина  установлено 
наличие  пятиядерного  ароматического  углеводорода  перилена  (СгоН^)-  В 
нефтях  из  тех  же  отложений  пе-рилен  либо  отсутствует,  либо  удается 
наблюдать  лишь  его  следы.  Отличия  в  характере  ароматических  фракций 
битумов  и  нефтей  подтверждаются  (Е.  А.  Глебовская,  Е.  Б.  Проскурякова) 
методом инфракрасной спектрометрии.

 

К  аналогичным  выводам  пришел  Дж.  Хант,  изучая  нефти  и  битумы 

бассейнов  Паудер-Ривер  и  Вайоминг  в  США.  Он  отмечает  очень  большое 
сходство изучаемых объектов, но мигрировавшая нефть содержит несколько 
больше парафиновых и нафтеновых углеводородов.                                '

 

Наиболее 

убедительными  доказательствами 

органического  про-

исхождения  нефти  и  газа  являются  закономерности  их  распространения  в 
земной коре.

 

§ 5. ФАКТОРЫ ПРЕВРАЩЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В НЕФТЬ

 

В  качестве  факторов,  обеспечивающих  превращение  органического 

вещества  в  нефть,  исследователи  называют  температуру,  давление, 
катализаторы,  микробиологическую  деятельность,  зараженность  бассейна 
сероводородом, 

радиоактивность, 

электромагнитные 

колебания, 

тангенциальные  давления,  окисление.  Многочисленность  предполагаемых 
факторов  объясняется  отсутствием  достаточно  отчетливого  представления  о 
процессах нефтеобразования. Обычно тот

 

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

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  41  42  43  44   ..