Редпосылки возникновения "Геологии нефти и газа". Как выбирали месторождения скважин до образования этой дисциплины

Проблема происхождения нефти  и формирования месторождений УВ рассматривается исключительно  с гидрогеологических позиций, включая  региональные закономерности формирования глубоких подземных вод в пределах артезианских бассейнов, и в первую очередь положение в пространстве областей питания,разгрузки и транзита.

Более 150 лет осуществляется промышленная добыча нефти и газа. Тем не менее  до сих пор ученые не достигли согласия по вопросам генезиса нефти.Проблема происхождения  нефти и газа,как проблема генезиса любого полезного ископаемого,сложна из-за многофакторности причинно-следственных связей и явлений,существующих в природе.[4]

В настоящее время практически  существуют две основные теории: органическая (осадочно-миграционная гипотеза и др.) и неорганическая (минеральная,эманационная гипотезы и т.д.). Наряду с давно существующими осадочно-миграционной и абиогенной гипотезами происхождения нефти и газа в последние годы по этой проблеме опубликовано несколько новых представлений,претендующих на роль обобщающих теорий нафтидогенеза:флюидодинамическая (Б.А. Соколов и др.); геосинергическая (А.Е. Лукин); осадочно-неорганическая (И.И.Чебаненко, Н.И. Евдошук и др.); осадочно-флюидодинамическая(Б.П. Кабышев,Ю.Б. Кабышев) и др.

Осадочно-миграционная гипотеза происхождения нефти впервые появилась в США и получила широкое распространение на территории бывшего СССР.В силу своей простоты она пользовалась и пользуется широкой популярностью как в научной среде, так у большинства геологов –практиков во всем мире. Глубоко и детально она получила развитие в многочисленных работах Н.Б.Вассоевича, по праву считающегося основоположником эволюционно-генетического направления в нефтегазовой геологии, а также в работах его учеников и последователей.

В основе органической теории лежат представления о том, что захороненное вместе с осадками органическое углеродистое вещество, которое на протяжении длительной истории геологического развития проходит все стадии диагенеза и катагенеза,в результате абиогенного синтеза превращается в нефть. Под нефтью понимаются выделившиеся в отдельную фазу наиболее стойкие жидкие гидрофобные продукты обычного процесса фоссилизации ОВ, захороненного в субаквальных отложениях.

Аргументы в пользу осадочно-миграционной гипотезы происхождения нефти приводят следующие:[2]

1. Все осадочные породы, от рифейских  до современных,содержат углеродистое  биоорганическое вещество, среднее  содержание которого в пределах  континентов составляет в пересчете  на Сорг 12-15 кг на 1 м3 породы.Рассеянное  углистое вещество по своему составу близко к керогену горючих сланцев и углям. Для осадочных пород характерно преобладание сапропелевого или гумусо-сапропелевого ОВ. Во всех случаях определенную часть органики составляют битумоиды – углеродистые соединения,растворяющиеся в органических растворителях типа ССL4,СНСL3, CS2,С6Н6 и др. В их состав входит масляная и смолисто-асфальтовая части. Среднее содержание УВ, по данным Н.Б. Вассоевича,составляет в осадочных породах 250 – 300г/м3. Присутствие битумоидов считается проявлением одного из законов фоссилизации живого вещества в пределах биосферы, в которой осуществляются седиментация осадков во всех без исключения водоемах. ОВ находится во всех типах осадков: в глинах органического углерода в два раза больше,чем в алевритах,а в алевритах– в среднем в два раза больше,чем в песках.

2. Наличие зависимости между  количеством и типом битумоидов  и составом УВ,с одной стороны,и  нерастворимой его частью в  породах – с другой стороны,установленное  многочисленными исследованиями в нашей стране и за рубежом.Это, по мнению сторонников органической гипотезы происхождения нефти, не оставляет никаких сомнений в том, что в осадочных породах существует свой автохтонный битумоид с присущими только ему УВ,составляющими основу микронефти.В битумоидах и в нефтях главную роль играет углерод, но присутствуют также водород,кислород, азот,сера и нередко металлы, в частности никель и ванадий.

3. Микронефть,могущая иметь несколько  этапов генерации– это наиболее  восстановленная,наиболее миграционная и нейтральная часть автохтонных битумоидов(в основном их масляной фракции),состоящая преимущественно из смеси УВ и растворенных в ней низкомолекулярных смол (определение Н.Б. Вассоевича).Установлены стадии и этапы литогенеза,каждой из которых свойственны свои генерации УВ и свои пред-УВ.С одним из этапов,который протекает при мощности перекрывающих отложений 2-4км и при температурах80 – 150˚С, связана главная фаза нефтеобразования.В течение этой стадии значительно активизируются процессы формирования микронефти и увеличивается ее содержание,осуществляются процессы десорбции микронефти,ее отрыв от материнской органики. Иногда микронефть выделяется в отдельную фазу и образует уже собственно нефть, которая классифицируется как аллохтонный битумоид.

4. Сходство химических соединений в битумоидах,микронефти и нефти (по данным хроматографических и спектральных анализов, а также экстрагирования).

5. Серьезным аргументом в пользу  органического происхождения нефти  является нахождение в ее составе  молекулярных структур,свойственных тканям живым организмов:растениям и животным. Причем содержание некоторых из них (пристан,фитан и др.) в нефтях достаточно велико, "чтобы считать их примесями,попавшими извне путем захвата или экстрагированием"глубинной"нефтью из пород,по которым она мигрировала".

6. Вопрос о начальной миграции  нефти из нефтематеринских пород  и поступлении ее в коллектора  был решен после установления  того факта, что растворение  битумоидов и микронефти осуществляется  сжатыми газами СО2, СН4, и его  гомологами,а также водами различной солености.Опыты проводились в термодинамических условиях, близких к пластовым.Растворение и вынос микронефти осуществлялись как в раздробленных образцах, так и в керне пород.

Таким образом, осадочно-миграционная гипотеза, дополненная сведениями о флюидодинамических процессах,широко используется для объяснения процессов нефтегазообразования в различных регионах. Такие примеры многочисленны.

Осадочно-миграционная гипотеза происхождения  нефти постепенно сдает свои позиции, что проявляется:а) в расширении границ плавной фазы нефтегазообразования с глубин 1800 – 2000м до нескольких километров и температур с 90 – 120˚С до нескольких сот градусов;б) в дополнении этой гипотезы флюидодинамической концепцией,т.е. признании гидротермальной деятельности,что неизбежно приведет к признанию определенной роли мантийных УВ, которые уже признаются,но пока им отводится незначительная роль (Б.А. Соколов);в) в признании того факта, что не все осадочные породы являются нефтематеринскими.Так, например,результаты геохимических исследований ОВ показали,что по УВ-биомаркерам ОВ абалакской свиты и нижневасюганской подсвиты не являются источником нефтей в горизонтах Ю1, Ю2, и пластах группы "Б" и"А" нижнемеловых отложений –ненефтематеринских свитах, несмотря на их нефтематеринский потенциал.

Существующих в настоящее время  данных о соотношениях изотопов различных  газов явно недостаточно для однозначного решения вопроса о генезисе УВ.Спектр их соотношений для различных  геологических сред постоянно расширяется.

Расширение спектра исходных веществ, химических элементов и катализаторов,термодинамических условий позволяет получать все больше синтезированных УВ, приближающихся по своему составу и свойствам к природным.

Таким образом,основные доказательства осадочно-миграционной гипотезы формирования нефти и образования месторождений УВ постепенно расшатываются в связи с новыми данными, получаемыми в различных областях, и все больше подтверждений появляется в доказательство минеральной или смешанной гипотез формирования УВ.

Для решения многих спорных вопросов и вообще проблемы образования нефти  и формирования месторождений УВ совершенно необходима организация  мониторинга на эксплуатируемых  месторождениях.Целью такого мониторинга  должно быть создание временных рядов, включая наблюдения за физическими и геохимическими свойствами нефти в процессе эксплуатации,геодинамические,гидродинамические,палинологические и другие виды наблюдений.

Список литературы:

1. Дюнин В.И. Гидрогеодинамика  глубоких горизонтов нефтегазоносных  бассейнов. - М.:Научный мир, 2011. 471 с

2. Пиковский Ю.И. Концепция нефтегазообразования:практические  следствия как критерий оценки// Мат-лы Шестой межд. конф. "Новые  идеи в геологии и геохимии  нефти и газа.К созданию общей  теории нефтегазоносности недр". Кн. 2. М.:ГЕОС, 2009. С. 82-85.

3. Баженова О.К.,Соколов ЕА.Происхождение  нефти – фундаментальная проблема  естествознания// Тезисы докл.межд. конф. "Генезис нефти и газа  и формирование их месторождений  в Украине как научная основа  прогноза и поисков новых скоплений".Чернигов. 2010. С.10-12

4. Карцев А.А., Лопатин НВ, Соколов  БА., Чахмахчев В.А. Торжество органической(осадочно-миграционной)теории  нефтеобразования к концу ХХ  в. // Геология нефти и газа. 2010. №3. С. 2-5

5. Коробков Ю.И.Возраст углеводородных  скоплений в связи с проблемой поиска нефтяных и газовых месторождений// Мат-лы Шестой межд. конф. "Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа.К созданию общей теории нефтегазоносности недр". Кн. 1. М.:ГЕОС, 2011. С. 253-255

6.Чебаненко ИИ.,Клочко В.П.,Токовенко В.С.,Евдощук НИ.Осадочно-неорганическая теория формирования нефтяных и газовых месторождений// Геология нефти и газа. 2010. №5. С. 50-52

7.Краюшкин В.А.Небиотическая нефтегазоносность  недр // Тезисы докл. межд. конф. "Генезис  нефти и газа и формирование их месторождений в Украине как научная основа прогноза и поисков новых скоплений".Чернигов. 2011. С.16-17