Геология и геохимия. Геология и геохимия нефти и газа. Прозорова. Учебное пособие по дисциплине Геология и геохимия нефти и газа
 Скачать 6.77 Mb.
|
Контроль знаний модуля ВведениеКОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ Назовите объекты изучения геохимии нефти и газа. Назовите объекты изучения геологии нефти и газа. Назовите цель и задачи дисциплины «геология и геохимия нефти и газа». Назовите дисциплины, на которые опирается и с которыми тесно связана геология и геохимия нефти и газа. С каких времён добывается и в каких целях ранее использовалась нефть? С какого времени стал использоваться природный газ? Какое событие принято за начало развития нефтяной промышленности, как в России, так и за рубежом? Какой год считается датой начала развития нефтяной промышленности в России. Сопоставьте данные по доказанным мировым запасам нефти и газ с данными по ежегодной добыче нефти, и сделайте выводы. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ Объектами изучения геохимии нефти и газа являются следующие два: а) процессы формирования месторождений нефти и газа б) условия сохранения и разрушения нефти и газа в) закономерности размещения нефти и газа в земной коре г) состав и свойства нефтей, газов и природных битумов д) условия и процессы образования и преобразования нефти и газа Объектами изучения геологии нефти и газа являются следующие три: а) состав и свойства нефтей, газов и природных битумов б) условия и процессы образования и преобразования нефти и газа в) процессы формирования месторождений нефти и газа г) условия сохранения и разрушения нефти и газа д) закономерности размещения нефти и газа в земной коре Нефть стала добываться для практических целей: а) с библейских времён б) в раннем средневековье в) в позднем средневековье Природный газ стал использоваться в практических целях только а) в раннем средневековье б) в позднем средневековье в) в начале ХХ века За начало развития нефтяной промышленности принято следующее событие: а) бурение скважин вместо колодцев в местах нефтепроявлений б) бурение скважин с механическим приводом станка в) переработка нефти в промышленных масштабах Датой рождения нефтяной промышленности в России принят следующий год: а) 1855 б) 1864 в) 1859 Часть первая Геохимия нефти и газа _____________________________________________________ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ – КАУСТОБИОЛИТАХ Цель изучения – получить знание о каустобиолитах, как разнообразных (твёрдых, жидких, газообразных) горючих ископаемых, биогенного происхождения, условиях их образования и преобразования, общих и отличительных признаках и свойствах, генетической классификации и месте нефти и газа среди каустобиолитов. Задачи – изучить: состав, консистенцию, условия образования и преобразования каустобиолитов двух генетических ветвей: битумной и угольной; генетическую классификацию каустобиолитов; общие и отличительные признаки каустобиолитов. Уметь: делать макроскопическое описание физических свойств каустобиолитов: цвета, цвета черты, блеска, твёрдости, структуры, текстуры, поведение в растворителе, характер горения; определять основные группы (типы) каустобиолитов по их физико-химическим свойствам и химическому составу. Понятие о каустобиолитах. В зависимости от агрегатного, или фазового, состояния горючие ископаемые подразделяются на твёрдые, жидкие и газообразные. Главное их свойство – способность гореть определяется сходством элементного состава, в котором преобладают углерод и водород, а также присутствуют три основных гетероэлемента: кислород, азот и сера. Соотношение данных элементов определяет свойства и фазовое состояние полезных ископаемых, от которых в свою очередь зависят способы их добычи и использования в качестве источника энергии и сырья для химической промышленности. Начало классификации твёрдых горючих ископаемых - углей и горючих сланцев положил немецкий учёный Г. Потонье (1908), для которых он ввёл термин «каустобиолиты». В переводе с греческого этот термин означает: горючий (каустос) камень (литос) биогенного (биос) происхождения. Позже основатель теории органического происхождения нефти и газа Иван Михайлович Губкин распространил понятие «каустобиолиты» на все горные породы и минералы богатые органическим веществом (ОВ) и обладающие способностью гореть, включая нефти и другие природные битумы производные от нефти: мальты, асфальты, асфальтиты, кериты, антраксолиты и другие. К  лассификации каустобиолитов. Среди различных классификаций каустобиолитов широкое распространение получила генетическая классификация каустобиолитов В.А. Успенского и О.А. Радченко (1964, 1979), в которой каустобиолиты по условиям образования разделяются на два генетических ряда: угольный или гумусовый и нефтяной или битумный (рис. 1).Каустобиолиты угольного ряда представлены концентрированными формами горючего ископаемого вещества сингенетичного осадкам и осадочным породам – это: торфы, сапропелиты, разнообразные угли и горючие сланцы. Каустобиолиты нефтяного ряда представлены залежами горючих углеводородных газов, нефтей и её производных – природных битумов, а также их аналогов. Залежи каустобиолитов нефтяного ряда имеют миграционную природу, то есть являются эпигенетичным по отношению к вмещающим горным породам и по генезису разделяются на три линии: окислительную, или гипергенную, термическую, или термально-метаморфическую и фазово-миграционную. В зависимости от степени метаморфизма или окисления природные битумы могут иметь вязкую, вязкопластичную и твёрдую консистенцию, быть растворимыми или не растворимыми в органических растворителях и нефтях (табл. 1). М.К. Калинко все природные органические вещества нефтяного ряда, включая углеводородные газы и газовые гидраты, объединил термином «нафтиды», который получил широкое распространение. Существует также особая генетическая ветвь природных битумов, которая не связана своим происхождением с нефтью и представлена продуктами локального воздействия на концентрированное ОВ высоких температур или тектонических напряжений. Природные битумы этой генетической ветви называются нафтоидами, то есть нефтеподобными. Общие и отличительные признаки и свойства каустобиолитов. Им являются: 1) горючесть; 2) биогенное происхождение; 3) образование в процессе литогенеза в осадках и осадочных породах из ОВ высших растений или планктона, сапрофитов и бентоса; 4) эволюция или преобразование в результате изменения геохимических условий, температуры и давления; 5) преобладание в элементном составе углерода, который образует различные по сложности и молекулярной массе соединения с водородом; 6) присутствие кислород- серо- и азотсодержащих органических соединений. При погружении горных пород растет литостатическое давление и пластовая температура. В результате происходят катагенетические преобразования горных пород и содержащихся в них каустобиолитов. Катагенез каустобиолитов заключается в карбонизации или углефикации ОВ. В результате в каустобиолитах растет содержание углерода за счёт уменьшения количества водорода и других гетероатомов. При температурах выше 300 °С, соответствующих региональному метаморфизму все каустобиолиты в результате углефикации превращаются в органический графит. Таблица 1. Свойства природных битумов
Отличительные признаки и свойства каустобиолитов. Главными из них являются: 1) отношение залежей к вмещающей породе: каустобиолиты угольного ряда сингенетичны, а каустобиолиты битумного ряда эпигенетичны; 2) генетический тип исходного органического вещества: для каустобиолитов угольного ряда исходным в основном является ОВ высших растений, а для каустобиолитов битумного ряда – ОВ низших организмов (планктона, бентоса, сапрофитов); 3) концентрация исходного ОВ в осадках и осадочных породах: каустобиолиты угольного ряда связаны с концентрированным ОВ, а каустобиолиты битумного или нефтяного ряда – с рассеянным ОВ. |