 |
Абиотические (неорганические) теории происхождения нефти
|
|
|
|
Абиотические (неорганические) теории происхождения нефти
В конце XIX в., когда в астрономии и физике получило развитие применение спектральных методов исследования и в спектрах различных космических тел были обнаружены не только углерод и водород, но и углеводороды, русский геолог Н. А. Соколов выдвинул космическую гипотезу образования нефти. Он предполагал, что когда земля была в огненно-жидком состоянии, то углеводороды из газовой оболочки проникли в массу земного шара, а впоследствии при остывании выделились на его поверхности. Эта гипотеза не объясняет ни географического, ни геологического распределения нефтяных месторождений.
Современный взгляд
В последние годы благодаря трудам главным образом советских геологов, химиков, биологов, физиков и исследователей других специальностей удалось выяснить основные закономерности в процессах нефтеобразования. В настоящее время установлено, что нефть органического происхождения, т. е. она, как и уголь, возникла в результате преобразования органических веществ.
Наиболее благоприятные условия для формирования нефти – морские, с так называемым некомпенсированным прогибанием. В теплых водах, на дне доисторического моря, веками накапливалась сапропель – глинистая почва, перемешанная с органическими останками умерших рыб, водорослей, моллюсков и прочей живности. В ней шла биохимическая стадия образования нефти.
Микроорганизмы при ограниченном доступе кислорода перерабатывали белки, углеводы и т. д. При этом образовывался метан, углекислый газ, вода и немного углеводородов. Данная стадия происходила в нескольких метрах от дна моря. Затем осадок уплотнился: произошел диагенез. Вследствие природных процессов дно моря опускалось, а сапропель накрывали материалы, которые из-за природных разрушений или потоками воды сносились с гор. Органика попадала в застойные, бескислородные условия. Когда сапропель опустилась до глубины в 1, 5 км, подземная температура достигла 100°C и стала достаточной для нефтеобразования.
|
|
|
Начинаются химические реакции между веществами под действием температуры и давления. Сложные вещества разлагаются на более простые. Биохимические процессы затухают.
Однако, для формирования месторождения нефти наличия лишь бактерий, подходящей температуры и давления, не достаточно.
Сочетание каких природных условий помимо вышеописанных способно привести к скоплению нефти? Прежде всего, в районе должны иметься так называемые коллекторы – горные породы, способные впитывать, а потом и отдавать жидкости и газы.
Прежде чем ответить на вопрос, какими горными породами представлены коллекторы, вспомним какие группы горных пород существуют:
Осадочны е – как говорит само их название – образовались из осадка, опускавшегося когда-то на дно моря. Иногда, правда, подобные процессы могут наблюдаться и на суше: скажем, ветер может переносить мелкий песок и пыль на значительные расстояния и осаждать его за сотни, а то и тысячи километров от мест первоначального образования. К таким породам относятся пески, песчаники, глины, известняки, доломиты и некоторые другие.
Вторая группа – магматические породы. К этой группе относятся породы, образовавшиеся из магмы. Остывая, выброшенная вулканами магма превращалась в граниты, базальты, порфириты.
Наконец, третья группа – породы, которые при своем рождении претерпели метаморфозы преобразования. Они могли образоваться как из осадочных, так и из магматических пород под воздействием высоких подземных температур и давлений. К метаморфическим породам относятся сланцы, мрамор, яшмы и др.
|
|
|
Логично предположить, что именно осадочные породы обладают наилучшими коллекторскими свойствами.
Принято разделять коллекторы по пористости - то есть суммарному объему всех пор в данной породе, и по проницаемости – способности пропускать сквозь себя жидкость и газ. В принципе, пористость и проницаемость – взаимозависящие величины.
Также выделяют и трещиноватые коллекторы: порода сама по себе имеет мало пор – она достаточно плотна, зато покрыта сетью трещин, которые связаны в единую сеть и могут создавать каналы протяженностью в десятки километров.
Принимая во внимание все вышесказанное, не трудно заметить, что наличие коллекторов все же не является достаточным условием для образования крупного месторождения. Ведь коллекторы не только накапливают, но с той же легкостью и отдают накопленное. Нефть и газ уходили бы наверх, к земной поверхности и испарялись, не успев сконцентрироваться в месторождение.
Следовательно, необходимо еще одно условие образования залежи – сверху она должна быть прикрыта каким-нибудь плотным экраном, то есть слоем пород, непроницаемых для нефти и газа. Такими породами-покрышками обычно бывают глины, каменная соль или известняки, если они не пронизаны трещинами
И, наконец, принято считать, что помимо вышеперечисленного необходимо, чтобы в данном районе присутствовала антиклиналь - изгиб пласта, направленного выпуклостью вверх. Под ним, словно в ловушке, скапливаются запасы нефти и газа.
Пример антиклинали приведен на рис. 6. 1. 1.
Рис. 6. 1. 1. Антиклинальный изгиб
Антиклинали очень часто образуются при пластическом течении каменной соли. В каком-то месте чересчур сдавили вышележащие горные породы. Снизу соляной пласт тоже подпирают твердые породы. И вот в поисках выхода из создавшихся тисков соляной пласт начинает смещаться в сторону. В том месте, где сверху давление ослабевает, соль тут же устремляется вверх, образуя антиклинальную складку.
Встречаются и ловушки других типов. Например, тектонические экраны возникают при разрыве пластов во время тектонических подвижек. Вместе с антиклиналями их относят к ловушкам структурного типа (образовавшимися при изменении структуры земных недр).
|
|
|
Рис. 6. 1. 2. Тектонический экран
Итак, при наличии всех обязательных условий (физико-химических, биологических, географико-геологических) процессы нефтеобразования и нефтенакопления проходят сопряжено.
С увеличением глубины растет содержание рассеянной нефти. Так, на глубине до 1, 5 км идет газообразование, на интервале 1, 5-8, 5 км идет образование жидких углеводородов – микронефти– при температуре от 60 до 160°С. А на больших глубинах при температуре 150-200°С образуется метан. По мере уплотнения сапропели микронефть выжимается в вышележащие песчаники. Это процесс первичной миграции. Затем под влиянием различных сил микронефть перемещается вверх по наклону. Это вторичная миграция, которая является периодом формирования самого месторождения.
Весь процесс по современным представлениям может занимать сотни миллионов лет.
|
|
|
