Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Происхождение нефти и строение месторождений.

Аватар пользователя krol_jumarevich

 

Несколько скомпанованных неплохих статей по происхождению нефти. Коротко рассматривается биогенная и абиогенная теории.

"Как образовались месторождения нефти? Удивительно, но у учёных до сих пор нет единого мнения на этот счёт. Теории происхождения большинства других полезных ископаемых — угля, руд металлов, алмазов — давно устоялись. Происхождение нефти до сих пор вызывает споры и приверженцев двух разных теорий — биогенной и абиогенной.

Биогенная теория, признаваемая в настоящее время большинством специалистов, основана на том, что нефть образовалась из останков древних организмов, ранее населявших планету. Скорее всего это были не динозавры, которых принято изображать на популярных картинках о происхождении нефти, а более простые существа вроде водорослей и зоопланктона. Оседая на дно морей и океанов, они образовали породы, пропитанные керогеном.

1Кероген — это смесь высокомолекулярных горючих органических веществ. Оказавшись на глубинах 2100-5400 м кероген постепенно превращался в нефть, газовый конденсат и природный газ.  Глубины, на которых существуют подходящие условия для возникновения нефти, называют «нефтяным окном». В верхней части «окна» температура недостаточно высока для полного преобразования керогена и нефть получается тяжёлой. При более высокой температуре этот процесс протекает с образованием лёгкой нефти и конденсата. Ниже «нефтяного окна» температура пластов поднимается настолько, что молекулы керогена дробятся на самые простые углеводороды — образуется природный газ. Поскольку нефть имеет меньшую плотность, чем окружающие породы, она может мигрировать только вверх. Значит, нефтяные месторождения могут находиться выше «окна» или в его пределах. Действительно, практика подтверждает, что нефть не встречается глубже 5400 м за исключением единичных случаев. Залежи, обнаруженные вблизи этой границы, имеют значительное содержание конденсата и насыщены газом, что также хорошо укладывается в данную теорию.

slanetsВ 1919 году академик Н.Д.Зелинский провёл опыты с органическим илом растительного происхождения (сапропелем), взятым из озера Балхаш. При его нагреве удалось получить бензин, керосин, тяжелые дистилляты, метан. Другими учёными проводились опыты со сланцами, пропитанными керогеном. В результате длительного нагревания происходило выделение веществ, очень похожих на природную нефть. Дополнительным подтверждением биогенной теории случит присутствие в большинстве нефтяных месторождений особых веществ — порфиринов. Эти вещества характерны для биологических организмов, образование их путём неорганического синтеза представляется маловероятным.

Миллионы пробуренных скважин также подтверждают биогенную теорию возникновения нефти и газа. Почти все открытые месторождения находятся в пределах осадочных бассейнов и соответствуют условиям биогенного происхождения. Казалось бы, какие могут быть сомнения?

Тем не менее, не все месторождения могут быть описаны в рамках биогенной теории. Ярким примером служит открытие в 1988 году крупного месторождения «Белый тигр» на шельфе Вьетнама. Это месторождение располагается не в толще осадочных пород, а в гранитном фундаменте. Нефть была обнаружена совершенно случайно, когда буровое задание продлили на несколько десятков метров ниже осадочной толщи. Присутствие живых организмов или планктона, из которых могла бы образоваться нефть, в такой среде не представляется возможным. Несмотря на это, месторождение «Белый тигр» до сих пор даёт нефть. Как она могла образоваться в толще гранитов? Об этом — в следующей статье, описывающей альтернативную теорию происхождения нефти.

Сторонники абиогенной теории считают, что образование жидких углеводородов является результатом геологических процессов, происходящих в недрах Земли и никак не связано с биологическими объектами.

Одним из первых такое предположение высказал французский химик М.Бертло в 1866 году. В подтверждение своей теории он провел несколько экспериментов, искусственно синтезировав углеводороды из неорганических веществ. Десять лет спустя, 15 октября 1876 года, на заседании Русского химического общества с обстоятельным докладом выступил Д.И.Менделеев. Он изложил свою гипотезу образования нефти. Ученый считал, что во время горообразовательных процессов по трещинам-разломам, рассекающим земную кору, вглубь поступает вода. Просачиваясь в недра, она встречается с карбидами железа и под воздействием окружающих температур и давления вступает с ними в реакцию. В результате реакции образуются оксиды железа и углеводороды, например этан.

formula.png

Полученные вещества по тем же разломам поднимаются в верхние слои земной коры и насыщают пористые породы. Лабораторные опыты подтвердили возможность таких химических реакций. Впрочем, идеи «чистого химика» Менделеева подверглись критике со стороны геологов, которые считали, что опыты, проведенные в лаборатории, значительно отличаются от процессов, происходящих в природе.

Несколько десятилетий назад абиогенная теория получила сильный аргумент с неожиданной стороны. Исследования космического пространства показали, что во Вселенной существуют планеты, на которых отмечается присутствие углеводородов. Есть такие космические тела и в нашей Солнечной системе. Присутствие метана отмечено на Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне. На Титане, спутнике Сатурна, найдены реки и озера, состоящие из смеси метана, этана, пропана, этилена и ацетилена. Отличный набор сырья для газохимического комбината, не правда ли? Если на других планетах Солнечной системы углеводороды могут образовываться без участия биологических объектов, почему это невозможно на Земле?

1.jpg

«Конечно, абиогенное образование метана возможно», — говорят исследователи океанов. Подтверждением служат геотермальные гейзеры, также называемые «чёрными курильщиками». Их находят на дне океанов в местах расхождения тектонических плит. Морская вода взаимодействует с породами, содержащими железо, в результате чего образуется водород. В дальнейшем водород реагирует с углекислым газом или углеродосодержащими минералами с образованием метана, который выбрасывается из жерла гейзера. В местах расположения геотермальных гейзеров отсутствуют осадочные породы, что не оставляет сомнений в том, что в данном случае метан образуется из неорганических соединений.

geyser1.jpg

Вместе с тем, пока достоверно известно о возможности абиогенного происхождения органических молекул, содержащих не более 5 атомов углерода. Нефть представляет собой смесь более тяжёлых веществ. Кроме того, возможность образования углеводородов ещё не означает формирования месторождений, имеющих коммерчески привлекательные запасы углеводородного сырья. Не считая редчайших исключений, все месторождения нефти и газа на Земле были найдены на основе предположений, основанных на биогенной теории. Единичные случайно обнаруженные месторождения в трещиноватом граните и вулканическом туфе указывают на возможное абиогенное происхождение нефти, но такие находки встречаются очень редко. Практическим подтверждением абиогенной теории могло бы стать массовое обнаружение месторождений за пределами осадочных бассейнов, но как раз этого пока не происходит.

whale.jpgСуществуют и другие теории возникновения нефти. Например, в конце 19 века один американский промышленник высказал мнение, что нефть образуется из мочи арктических китов и по подземным ходам проникает в Пенсильванию. Уже тогда многие учёные считали подобные предположения вздорными, но это нисколько не помешало промышленнику успешно добывать нефть и прилично разбогатеть на этом. Дело в том, что нефть скапливается не в местах её образования, а в особых геологических объектах, называемых ловушками. Для нефтяной компании, нашедшей ловушку с коммерчески привлекательными запасами нефти, по большому счёту всё равно, как получилась эта нефть — из древних организмов, путём реакции воды с карбидом железа или ещё каким-либо другим способом. С практической точки зрения намного важнее характеристики пород, из которых сложена ловушка, их пористость и проницаемость.
 

Согласно биогенной теории, условия для превращения керогена в нефть присутствуют в интервале глубин от 2100 м до 5400 м. При этом известно, что первая скважина, пробуренная в Пенсильвании, дала нефть после достижения отметки 21 м. На бакинских промыслах нефть добывали, вычёрпывая вёдрами из глубоких колодцев. Как же она оказалась так близко к поверхности земли?

Дело в том, что добыча нефти ведётся вовсе не из тех пород, где она возникла. Процесс превращение керогена в нефть протекает очень медленно, а поскольку нефть обладает меньшей плотностью по сравнению с окружающими её породами, она постепенно вытесняется вверх. Из-за этого в местах образования нефть присутствует в незначительном количестве и она распределена по всему объёму породы. В промышленных объёмах нефть скапливается в геологических структурах, называемых ловушками.

Вопреки расхожему мнению, подземных нефтяных озёр под землёй не существует. Нефтяной пласт представляет собой горную породу, пропитанную нефтью, газом и водой. Из-за высокого давления порода спрессовывается до весьма плотного состояния и на ощупь обычно напоминает бетон. Такой пласт геологи называют коллектором, а вещества, находящиеся в коллекторе — флюидом. С точки зрения нефтедобытчика пласт-коллектор обладает двумя основными параметрами — пористостью и проницаемостью.

Пористость определяется долей пустот в горной породе, способных вмещать флюид. Чем больше пористость коллектора, тем в нём поместится нефти и газа. Хорошим показателем является пористость в пределах 15-25%. Проницаемость — свойство горной породы пропускать через себя флюид. Некоторые породы оказываются практически непроницаемыми для жидкостей и газов (глины, сланцы), другие легко пропускают флюид (песчаники, доломиты). Для эффективного извлечения нефти из коллектора важно благоприятное сочетание обоих этих параметров. Классический пример дисбаланса пористости и проницаемости — мел, который обладает исключительно высокой пористостью за счёт пронизывающих его капилляров, но эти капилляры имеют очень небольшие размеры и проницаемость у мела плохая.

Одного только коллектора для формирования ловушки недостаточно, поскольку он не только накапливает, но и легко отдаёт флюид. Миновав пористую и проницаемую породу, нефть и газ продолжат своё движение к поверхности земли. Чтобы этого не произошло, путь должна преграждать покрышка — слой пород, непроницаемых для нефти и газа. Покрышки часто бывают сложены из глины или каменной соли. Коллектор, сверху которого расположена покрышка, называется ловушкой. Несколько ловушек образуют месторождение.

oiltraps1

Существует 4 основных вида ловушек. Одна из самых распространённых — антиклинальная ловушка, представляющая собой выпуклый вверх изгиб пласта. Тектонически экранированные  ловушки формируются при вертикальном перемещением пластов, когда пласт непроницаемых пород располагается напротив пласта проницаемых пород. Соляной купол образуется при внедрении соляного штока в другие пласты. Стратиграфическая ловушка получается при замещении пористых пород непроницаемыми.

Как правило, нефть содержит растворённый в ней газ. Если газа достаточно много, он может присутствовать в свободном состоянии в верхней части ловушки. Такое скопление газа называется газовой шапкой. Снизу и по краям ловушки обычно находится вода.

Горные породы делятся на три большие группы: осадочные, магматические и метаморфические. Осадочные, в полном соответствии с названием, образовались из осадка, опустившегося когда-то на дно моря или океана. К таким породам относятся пески, песчаники, глины, известняки, доломиты. Вторая группа – магматические породы. И тут без сюрпризов — к этой группе относятся породы, образовавшиеся из магмы, например граниты, базальты, порфириты. Третья группа – породы, претерпевшие преобразование (метаморфизм). Они образовались из осадочных или магматических пород. К метаморфическим породам относятся сланцы, мрамор, кварциты.

Подавляющее число ловушек находятся в осадочных бассейнах. Формирование ловушки в магматической или метаморфической породе — редчайший случай. Возвращаясь к теме аномального строения месторождения «Белый тигр» (про это говорилось в статье о теориях происхождения нефти), нужно отметить, что нахождение нефти в гранитах или туфах не говорит о том, что она образовалась именно в этих породах и, следовательно, имеет абиогенное происхождение. С уверенностью можно утверждать лишь то, что данный коллектор представлен трещиноватыми или выветрелыми магматическими породами. То есть место залегания и тип коллектора не имеют прямой связи с происхождением нефти."

Ссылки: http://neftianka.ru/origin-of-oil/,  http://neftianka.ru/notbiogen-theory/http://neftianka.ru/oiltraps/.

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя Чебуран
Чебуран(2 года 10 месяцев)(17:25:15 / 30-12-2015)

А электричество производят в розетке. 

Аватар пользователя krol_jumarevich
krol_jumarevich(3 года 2 недели)(17:26:12 / 30-12-2015)

Это что было?

Аватар пользователя Чебуран
Чебуран(2 года 10 месяцев)(17:32:05 / 30-12-2015)

<<Сторонники абиогенной теории считают, что образование жидких углеводородов является результатом геологических процессов, происходящих в недрах Земли и никак не связано с биологическими объектами.<<

<<Миллионы пробуренных скважин также подтверждают биогенную теорию возникновения нефти и газа. Почти все открытые месторождения находятся в пределах осадочных бассейнов и соответствуют условиям биогенного происхождения.<<

А сторонники абиогенной теории все равно считают, что электричество (нефть) берется из розетки (мантии земли). 

Аватар пользователя BERES
BERES(5 лет 11 месяцев)(17:29:18 / 30-12-2015)

Ну и зачем сюда тянуть за уши Белого Тигра?

Сами же пишете:

Это месторождение располагается не в толще осадочных пород, а в гранитном фундаменте.

Дело в том, что нефть скапливается не в местах её образования, а в особых геологических объектах, называемых ловушками.

Простите, ув. камрад, а что, кроме желания начать очередной, раз в полгода, срач за абиогенную нефть, побудило Вас разместить этот материал. Готов спорить. что сейчас набегут невменяемые адепты бесконечности нефти и дышать станет нечем.

Аватар пользователя Чебуран
Чебуран(2 года 10 месяцев)(17:34:40 / 30-12-2015)

Даже если предположить, что нефть бесконечная все равно скорость ее образования конечна, следовательно это ни как не поможет человечеству с исчерпанием нефти. 

Аватар пользователя BERES
BERES(5 лет 11 месяцев)(17:47:16 / 30-12-2015)

Ага, попробуйте вменить это невменяемым.

Аватар пользователя krol_jumarevich
krol_jumarevich(3 года 2 недели)(17:44:37 / 30-12-2015)

Повторение  - мать учения.

Аватар пользователя qroot
qroot(5 лет 3 месяца)(19:42:38 / 30-12-2015)

То, что нефть имеет абиогенную природу уже всем ясно, у кого есть хоть немного разума в голове, тому подтверждение низкие цены на нее, и контракты на 30 лет вперед. И только на этом сайте есть чудики, которые верят, что нефть кончится через 20 лет и все мы вымрем от ее недостатка.

Аватар пользователя krol_jumarevich
krol_jumarevich(3 года 2 недели)(19:59:22 / 30-12-2015)

На вашем любимом Западе, как раз превалирует биогенная теория. Так что они все дураки получается?

Аватар пользователя qroot
qroot(5 лет 3 месяца)(20:15:10 / 30-12-2015)

Дурак, я живу в России, и дом строю в России. Какой запад? Вы своих тараканов не перекладывайте на других?

Аватар пользователя krol_jumarevich
krol_jumarevich(3 года 2 недели)(20:21:24 / 30-12-2015)

Слыш, лизун пидосовких хренов, я прочитал твои комментарии и выкупил, чо в твоей либеральной башке является мейстримом.

Извините, но я буду общаться на вашей волне, если вы в таком духе продолжите.

Аватар пользователя qroot
qroot(5 лет 3 месяца)(20:40:24 / 30-12-2015)

Просто меньше слушай пропаганды, а думай своей головой. Природа заточена на разнообразие, а не на стадо, частью которого вы являетесь.

Аватар пользователя krol_jumarevich
krol_jumarevich(3 года 2 недели)(21:29:28 / 30-12-2015)

Если вы прочитаете мои статьи, то поймете, что я не сторонник тупой прокремлевской, как впрочем и иной другой пропаганды.

Скорее я скептик, который во все сомневается и считает возможным любое развитие событий. 

Хотя желает, чтобы вся эта херня закончилась и человечество наконец поняло, что по настоящему важно.

А это выживание самого человечества. 

И не смотря на то, что политика правительства России мне не нравится, я считаю. что политика Западе еще хуже.

Намного хуже.

Да и наши тоже не фонтан.

Аватар пользователя BERES
BERES(5 лет 11 месяцев)(01:13:37 / 31-12-2015)

Ну вот, я предупреждал.

Аватар пользователя nictrace
nictrace(5 лет 10 месяцев)(17:39:16 / 30-12-2015)

ну и фокус! Тяжелая нефть - сверху, легкая - снизу...

Аватар пользователя Barmalley
Barmalley(5 лет 10 месяцев)(17:48:30 / 30-12-2015)

Да ладно, можно было более кратко :)

Аватар пользователя PIPL
PIPL(4 года 1 неделя)(18:27:22 / 30-12-2015)

Так нефть будет, или нет?

Аватар пользователя krol_jumarevich
krol_jumarevich(3 года 2 недели)(19:16:41 / 30-12-2015)

Нефть будет всегда. Главный вопрос: достаточно ли?

Аватар пользователя Ёлка-ёлка
Ёлка-ёлка(2 года 10 месяцев)(19:37:20 / 30-12-2015)

достаточно - это тоже очень условный термин. Золота в мировом океане достаточно. Только толку с этого? Извлечь-то дорого.

Аватар пользователя krol_jumarevich
krol_jumarevich(3 года 2 недели)(20:03:31 / 30-12-2015)

Я о том же говорю.

Аватар пользователя Венесуэлец
Венесуэлец(2 года 5 месяцев)(02:31:04 / 31-12-2015)

Углерод образуется из органики, водород идет из глубин земли (теория гидридного ядра) - как такая версия? На мой взгляд все объясняет. Кстати что-то похожее на уголь образуется из дерева в теплом климате и при отсутствии кислорода (в песке) буквально за несколько лет. И никаких миллионов лет не нужно :)

Комментарий администрации:  
*** Уличен в грубых необоснованных оскорблениях с отказом от извинений ***
Аватар пользователя krol_jumarevich
krol_jumarevich(3 года 2 недели)(09:36:14 / 31-12-2015)

Получается эдакая комплексная теория? Думаю, что не надо умножать сущностей.

Как там у вас в Венесуэле совсем тяжело стало или нормально?

Аватар пользователя Александр Хуршудов

Никто не видел всерьез этого водорода. Проходя через пласты, он имеет массу возможностей окислиться до воды другими веществами, например, магнетитом или гематитом, которых в земной коре прилично.

Аватар пользователя Александр Хуршудов

Материал, в принципе, верный, но есть две неточности.

1. Нефть в недрах все же может двигаться вниз, если ее сверху вытесняет газ. Именно так объясняются редкие случаи обнаружения нефти в кристаллический породах фундамента, в частности, на месторождении Белый Тигр. Еще возможен т.н. поднадвиг, когда осадочные породы в результате мощной тектоники переместились ниже пород фундамента, в этом случае нефть попадает в породы фундамента обычным путем, снизу.

2. Более тяжелая нефть в верхних пластах обычно объясняется влиянием атмосферного кислорода, который ранее проникал в эти пласты. Все тяжелые нефти сильно окислены.

А вообще после открытия сланцевых залежей, в которых нефть находится в стадии образования из керогена, неорганической теории нефти придерживаются только одинокие романтики без царя в голове....wink

Аватар пользователя krol_jumarevich
krol_jumarevich(3 года 2 недели)(10:36:47 / 31-12-2015)

Спасибо за ваш комментарий.

С интересом читаю ваши статьи.

Если бы вы и здесь их размещали, это было бы здорово.

Аватар пользователя Александр Хуршудов

Благодарю Вас. Я наоборот собрался сокращать свою литературную деятельность....smiley Дело в том, что если я размещаю свою статью на форуме, то считаю обязательным отвечать на комментарии. А это иногда напрягает, особенно, когда тролли приходят....

Аватар пользователя krol_jumarevich
krol_jumarevich(3 года 2 недели)(11:08:32 / 31-12-2015)

Проблема АШ в том,  что не хватает профессионалов.

Потому часто возникают споры глухих со слепыми.

Был тут на АШ Якимов Михаил Николаевич - геофизик, директор филиала компании Шлюмберже в Новосибирске, писал очень интересные статьи по сланцам и газогидратам: http://aftershock.news/?q=user/17884

К сожалению пропал, видно работы дофига.

Если вы останетесь - будет здорово.

Аватар пользователя Александр Хуршудов

Профессионалы на публичных форумах вообще редки.... Мало кто любит заниматься просвещением.

Посмотрел Якимова - хорошие у него статьи.

Я не то, чтобы останусь.... регистрацию сохраню и иногда забегать буду. А публиковаться буду реже.

Аватар пользователя krol_jumarevich
krol_jumarevich(3 года 2 недели)(11:30:38 / 31-12-2015)

Можно просто профессионально комментировать профильные статьи.

Аватар пользователя krol_jumarevich
krol_jumarevich(3 года 2 недели)(15:32:18 / 31-12-2015)

А чего публиковаться решили реже? Перегорели статьи писать или времени мало?

Аватар пользователя Александр Хуршудов

Это без проблем. Это времени почти не отнимает.

Аватар пользователя Александр Хуршудов

А чего публиковаться решили реже? Перегорели статьи писать или времени мало?

Нет, не перегорел.... Я вообще-то публицистику пишу уже 30 лет.... Но вот уже полгода пишу еженедельные комменты, а такая регулярность напрягает...

Аватар пользователя krol_jumarevich
krol_jumarevich(3 года 2 недели)(16:32:18 / 31-12-2015)

Понятно.

Вы, я так понимаю, несмотря на то что отошли от практики, все же в курсе всех этих новых технологий и инноваций в добыче нефти?

Если да, то не подскажите, кто-нибудь из наших геологов и геофизиков смог предсказать возможность роста добычи сланцевых углеводородов? Я понимаю, что вся эта добыча попахивает некой пирамидой, но все же?

Аватар пользователя krol_jumarevich
Аватар пользователя Александр Хуршудов

На главный вопрос вашей статьи ответ прост. Американскую технологию многоступенчатого гидроразрыва пласта довольно широко применяют во всем мире. В частности только ТНК в Сибири в 2013 г. провела 130 таких операций. Сейчас так газ добывают и в Китае.

Но эффекты намного меньше. Потому что только в США имеются такие уникальные месторождения, как Баккен, Барнетт или Марчеллус. Уникальные по площади, по толщине однородного пласта. Но не по продуктивности и величине запасов.

Аватар пользователя Александр Хуршудов

Что значит "Отошел от практики"? В прошедшем году я выполнил добрый десяток работ, главным образом, по обследованию нефтяных или газовых компаний. За Полярный круг летал...smiley

А возможностей роста у сланцевых компаний нет никаких. Даже если нефтяные цены поднимутся до $80, будет уже поздно, потому что сливки со сланцев уже сняты: http://cont.ws/post/139271

То же и по газу: http://cont.ws/post/159883

 

Аватар пользователя krol_jumarevich
krol_jumarevich(3 года 2 недели)(09:17:22 / 01-01-2016)

Извините мое незнание. 

Аватар пользователя krol_jumarevich
krol_jumarevich(3 года 2 недели)(18:13:25 / 26-01-2016)

 Александр Григорьевич, вы можете прокомментировать перспективы технологии Плазменно-импульсного воздействия на пласт? 

Аватар пользователя Монгол
Монгол(3 года 1 день)(22:43:19 / 01-01-2016)

Теория гидридного ядра вполне стыкуется с наличием на нашей планете океанов воды.Откуда она взялась в таком невообразимом количестве? И если выходящий из ядра водород образовал океаны,то вполн вероятно тот же водород образовывает нефть,проходя сквозь толщу мантии и коры,входя в реакцию и обрастая нужными атомами .

  Ответив на вопрос происхождения воды,можно более уверенно рассуждать о нефти.

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...