авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 9 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования Российской Федерации

Ухтинский государственный технический университет

А.И. Дьяконов, Б.А. Соколов, Ю.К. Бурлин

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И

МЕТОДЫ

ПРОГНОЗА, ПОИСКОВ И РАЗВЕДКИ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА

УЧЕБНИК

УХТА

2002

ББК 26.325

Д 93

УДК 550.81

Дьяконов А.И. и др. Теоретические основы и методы прогноза, поисков и

разведки месторождений нефти и газа: Учебник / А.И. Дьяконов, Б.А. Соколов, Ю.К. Бурлин. – Ухта: УГТУ, 2002. – 327 с.: ил.

ISBN 5-88179-249-1 Учебник предназначается для студентов университетов и вузов нефтега зового профиля по специальностям «Геология нефти и газа» (080500) и «Геоло гия и геохимия горючих ископаемых» (011500). В учебнике рассмотрены тео ретические основы раздельного прогнозирования нефтегазоносности, совре менные методические принципы нефтегазогеологического районирования неф тегазоносных территорий, классификации зон нефтегазонакопления, месторож дений и залежей нефти и газа, новые динамотектонические, генетические и др.

подходы к оценке ресурсов, обоснованию главных направлений и первоочеред ных объектов поисково-разведочных работ на нефть и газ, их стадийности, ме тоды поисков, разведки и рацкомплекс ГРР на нефть и газ.

Рецензенты: кафедра геологии и разведки Уфимского государственного уни верситета нефти и газа;

доктор геолого-минералогических наук, профессор Ю.Н. Карогодин.

© Ухтинский государственный технический университет, © Дьяконов А.И., Соколов А.И., Бурлин Ю.К., ISBN 5-88179-249- Предисловие Прошло двенадцать лет, как вышло в свет последнее (третье) издание одно го из популярных и полных учебников по курсу "Теоретические основы и мето ды поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений" для студентов неф тяных вузов и факультетов (А.А. Бакиров, Э.А. Бакиров, В.С. Мелик-Пашаев и др.). Он сыграл определяющую роль в подготовке специалистов-нефтяников и не потеряет в будущем своего высокого профессионального значения. Вместе с тем при всей полноте изложения теоретических и прикладных проблем нефтяной геологии в курсе не получила необходимого теоретического и методического от ражения перспективная оценка недр. Кроме того, в течение отмеченного периода на рубеже XX и XXI столетий в нефтегазовой геологии появился ряд новых ори гинальных научно-технических решений (эволюционно-катагенетическая дина мотектоническая модель раздельного прогноза углеводородов, представляющая развитие историко-геологохимического метода перспективной оценки недр, флюидодинамическая модель образования углеводородов Б.А. Соколова, энерге тическая модель генерации нефти и газа Н.А. Еременко и другие), развивающие теоретические представления И.М. Губкина, И.О. Брода, Н.Б. Вассоевича, кото рые также не получили своего отражения.

Особую актуальность в последние годы приобрели изучение и оценка про гнозной роли геодинамических и динамотектонических показателей в нефтега зообразовании и нефтегазонакоплении в условиях возможной возобновляемости ресурсов углеводородного сырья, а также значения палеотектонических факто ров в качественном и количественном прогнозировании нефти и газа. Перспек тивность данного направления исследований подтверждена многими публика циями последних лет (М.Я. Рудкевич, 1974;

К.А. Машкович, 1978;

А.И. Дьяко нов, 1978, 1986, 1990;

Б.А. Соколов, А.Н. Гусева, 1994;

Б.А. Соколов, 1996 и др.).

В предлагаемом учебнике эти важнейшие направления получают наиболее пол ное выражение, тем самым существенно обновлены теоретическая база и мето дические подходы в решении основных учебных задач. Одновременно учитыва лись всемерное упрощение курса и его доступность для изучения.

Введение многоступенчатого высшего образования в нашей стране потре бовало учета специфики образовательного процесса, большей конкретизации, "Теоретические основы и методы поисков и разведки скоплений нефти и газа" / А.А. Бакиров, Э.А. Бакиров, В.С. Мелик-Пашаев и др.: Учебник, изд. 3-е, доп., перераб. – М.: ВШ, 1987. – 420 с.

практического наполнения и компактности курса с учетом освоения важнейших навыков и умений при изучении дисциплины. Эта задача решается усилением практических аспектов в теоретическом курсе и изданием ранее соответствую щего учебного пособия-практикума, в котором важное внимание уделено лабо раторной и самостоятельной работе студентов (А.И. Дьяконов, Л.В. Пармузина, А.Н. Смирнов, 1997).

Настоящий учебник отвечает программе курса, читаемого для студентов, обучающихся специальностям "Геология нефти и газа", "Геология и геохимия горючих ископаемых", и предназначен для студентов нефтегазовых вузов и университетов с соответствующей специализацией, в том числе с многоуровне вой подготовкой специалистов. В основу учебника положены лекции профес сора А.И. Дьяконова, читаемые им в течение многолетнего периода в Ухтин ском индустриальном институте, ныне Ухтинском государственном техниче ском университете, лекции профессоров Б.А. Соколова по теории нефтегазооб разования и Ю.К. Бурлина по нефтяной литологии, геологии и геохимии нефти и газа на геологическом факультете МГУ, а также лабораторные и практиче ские занятия по данной дисциплине, использующие новейшие теоретические и практические достижения нефтегазовой, поисковой, разведочной и промысло вой геологии.

В отличие от предыдущих аналогичных изданий (А.А. Бакиров, Э.А. Баки ров, B.C. Мелик-Пашаев, Г.Т. Юдин, издательство "Высшая школа", 1976;

А.А. Бакиров, Э.А. Бакиров, B.C. Мелик-Пашаев и др., издательство "Высшая школа", 1987), теоретические основы прогнозирования нефтегазоносности впер вые рассматриваются с учетом современной эволюционно-катагенетической мо дели расчета начальных ресурсов нефти и газа. Теоретическая новизна фундамен тальных представлений нефтегазовой геологии и геохимии заключается в разра ботке эволюционного тектонодинамического направления нефтегазогеологиче ского районирования и поиска крупных месторождений, активно развиваемого авторами последнее десятилетие. Применяемые принципиально новые методиче ские подходы, в частности флюидодинамическая модель нефтегазообразования Б.А. Соколова, отличают учебник, делая его современным, отвечающим подго товке геологов-нефтяников общеинженерного и многоуровневого профилей.

Учебник, предназначенный для студентов вузов и технических универси тетов, обучающихся по специальностям "Геология и разведка нефтяных и газо вых месторождений", "Геология нефти и газа" (080500), направлению бакалав риата "Геология" (511000) и других родственных специальностей, может быть полезен для специалистов научно-исследовательских и производственных ор ганизаций, связанных с обоснованием, поисками и разведкой нефти и газа.

Авторы выражают глубокую благодарность сотрудникам кафедры геоло гии нефти и газа Ухтинского государственного технического университета, а также коллективу кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых Москов ского государственного университета за содействие и ценные замечания при подготовке и окончательном редактировании данного учебника.

Все замечания, пожелания и предложения, улучшающие содержание книги, просим направлять по адресу: 169300, г. Ухта, Республика Коми, ул. Октябрь ская, д. 13, РИО Ухтинского государственного технического университета.

Введение Нефть и газ горючие полезные ископаемые углеводородного состава, со ответственно называемые жидкими и газообразными углеводородами или, по И.М. Губкину, каустобиолитами, состоящими из углерода и водорода. Харак терной чертой их является удельный вес: для нефти как правило, меньший, чем у воды (в среднем от 0,8 до 0,9 г/смЗ), для газа легче воздуха (в среднем 0,65-0,75 /по воздуху/). Теплотворная способность их наибольшая по сравне нию с другими видами топлив и достигает у нефти 12000 ккал, у газа 13000 ккал. Таким образом, нефть и газ представляют важнейшие энергетиче ские источники. Однако, заключение великого русского ученого Дмитрия Ива новича Менделеева создателя периодической системы элементов, на конфе ренции русских химиков в 1887 году в Москве: "Сжигать нефть и газ в топках равносильно тому, что растапливать печь ассигнациями..." было пророческим для важнейшего технологического использования углеводородного сырья. Два дцатое столетие явилось поистине эпохальным в народно-хозяйственном (техно логическом) применении нефти, газа и конденсата. Ткани, строительные и лако красочные материалы, металлозаменители, масла и многое другое являются про дуктами переработки углеводородов.

На заре человечества в эпохи палеолита 7-6 тыс. лет до н. э., как показали археологические раскопки в Китае (провинции Юнань, Син-Цзянь, Шанси), Ближнем Востоке (бассейны рек Тигр и Евфрат), в Крыму (гг. Судак, Феодосия, Керчь) и многих других районах, нефть использовалась для освещения, обогре ва, лечебных целей, в качестве строительного сырья;

широкое бытовое приме нение находил также горючий газ. Вплоть до второй половины XIX столетия нефть извлекалась из неглубоких шахт и колодцев примитивными способами.

Во второй половине XIX века машинный способ добычи нефти путем бурения скважин сменяет кустарный. Всё возрастающая потребность в горючем в связи с ростом промышленности и транспорта стимулирует развитие добычи нефти и газа и их переработку. Таким образом, нефть и газ как наиболее экономичные виды топлива прочно заняли с этого времени ведущее место в топливно энергетическом балансе индустриально развитых стран мира, играя опреде ляющую роль в их энерговооруженности.

На основе добычи этих полезных ископаемых активно развивается перера батывающая и, прежде всего, химическая промышленность по производству новых материалов, в т.ч. металлозаменителей, совершенствуются технологиче ские процессы во всех важнейших отраслях народного хозяйства. Газификация городов и районов, приобретающая всеобъемлющий характер, имела огромное социальное значение, освобождая людей от непроизводительно затрачиваемого времени, являясь важнейшим фактором экологического оздоровления среды обитания и безопасности жизнедеятельности. Таким образом, нефть и газ обра зуют необходимую основу современного технико-технологического, экологи ческого и социального прогресса.

Современная теория образования нефти и природного газа, положенная в основу изучения проблемы формирования месторождений и изучения законо мерностей их пространственного размещения, представлена биогенной осадоч но-миграционной теорией стадийной генерации углеводородов различного фа зового состава. Она является развитием известной органической концепции, выдвинутой выдающимся ученым нефтяником, академиком И.М. Губкиным, основоположником советской нефтегазогеологической школы, получившей мировое признание.

В 80-е годы и на текущем этапе рыночных экономических отношений в России наиболее глубокую проработку получила эволюционно-катагенети ческая модель данной теории, обеспечивающая высокую достоверность раз дельного количественного прогноза перспектив нефтегазоносности. В соответ ствии с ней последовательно рассматриваются важнейшие теоретические по ложения курса: образование углеводородов, условия формирования и законо мерности размещения залежей, оценка перспектив нефтегазоносности и обос нование главных направлений поиска месторождений, нефтегазогеологическое районирование, пути повышения эффективности поисково-разведочных работ и рациональные экологически обеспеченные системы их размещения, опреде ляющие наибольшую рентабельность освоения ресурсов нефти и газа.

Основными задачами курса являются:

- изучение геологических условий генерации и аккумуляции углеводоро дов, формирования и размещения регионально нефтегазоносных территорий, комплексов, зон нефтегазонакопления, месторождений и залежей;

- количественный прогноз перспектив нефтегазоносности и сравнительная оценка нефтегазового потенциала территорий и осадочных комплексов;

- нефтегазогеологическое районирование территории и научное обоснова ние главных направлений поиска нефтяных и газовых месторождений;

- изучение стадийности геологоразведочных работ (ГРР) на нефть и газ, рациональный комплекс ГРР, эффективные методы поискового и разведочного бурения и экологически обеспеченные схемы их размещения;

- освоение методов научного анализа и обработки результатов поисково разведочных работ на нефть и газ, практическое применение их;

- перспективы развития нефтяной и газовой промышленности России в XXI столетии.

В процессе подготовки и выполнения поисково-разведочных работ на нефть и газ в качестве руководящих необходимо использовать основные поло жения современной геологической и экономической науки о развитии топлив но-энергетического комплекса страны в рыночных условиях. Геологоразведоч ные работы нефтегазового профиля должны проводиться с наибольшей эконо мической эффективностью при полной экологической обеспеченности как по исков, так и разведки месторождений. При этом должны соблюдаться опти мальные условия в поисково-разведочном процессе, в последовательности и режимах реализации видов и объемов работ, сроках выполнения их с мини мальными затратами. Своевременная окупаемость значительных затрат на гео логоразведку, определяемая вводом в поисково-разведочное бурение регионов и площадей с максимальным нефтегазовым потенциалом, обеспечивается от крытием новых значительных по размеру месторождений. Это составляет осно ву современной стратегии поиска нефти и газа.

На рубеже XX и XXI столетий в нефтяной промышленности основной упор должен делаться на освоение перспективных центральных и западных районов Западной Сибири, а также восполнение ресурсной базы путем совер шенствования технологии разработки и нефтеотдачи на нефтяных гигантах Среднеобской и Фроловской нефтеносных областей и в других районах с раз витой инфраструктурой нефтедобычи. Одновременно должны осваиваться вы сокопродуктивные нефтяные объекты Республики Коми и Ямало-Ненецкого автономного национального округа и смежного арктического шельфа – место рождения-гиганты Приразломное, Северо-Гуляевское и др.;

на суше Пермской области (Пермско-Башкирского свода), Республики Соха (Непско-Ботуобин ского свода) и Прикаспийской мегавпадины (шельфа Северного Каспия). При этом уровень годовой добычи нефти в России к 2005 году за счет эффективного освоения этих и других регионов должен превзойти 400-410 млн. т (при суще ствующем 250 млн. т).

В газовой промышленности будущий прогресс связывается с подготовкой и ускоренным вводом в разработку газовых гигантов на севере п-ова Ямал Бова ненковского, Хоросавейского, Крузенштерновского, а в ближайшем будущем крупнейших газоконденсатных и газонефтяных месторождений в пределах арк тического шельфа Баренцевого и Карского морей (Штокмановского, Ленинград ского, Русановского и др.). Одновременно будет продолжено активное наращи вание ресурсной базы по газу и конденсату за счет опоискования высокопер спективных объектов в пределах арктического и, прежде всего, Печороморско го шельфа, смежного Баренцевоморского шельфа, северной части Западной Сибири (Гыданская и Надым-Пурская газоносные области), Ямало-Ненецкого автономного округа и Республики Коми (Денисовская и Косью-Роговская впа дина с Печороморским шельфом), Прикаспийской мегавпадины и других газо перспективных регионов России. Большое экономическое значение для страны имеет разработка новых прогрессивных технологий по извлечению газового конденсата и эксплуатации газогидратных залежей. Все это позволит обеспе чить устойчивый рост ежегодной добычи газа в России около 900 млрд. м3 к 2005 году (при существующем уровне 635-640 млрд. м3). Анализ ежегодного потребления углеводородного сырья и восполнения ресурсной базы нефтяной и газовой отраслей России позволяет заключить, что уже к 2003 году будет в це лом достигнута стабильность нефтегазодобычи и обеспечен в ближайшем бу дущем рост основных показателей развития нефтегазовой отрасли. Указанные темпы роста добычи нефти и газа будут характеризовать устойчивое динамич ное развитие топливно-энергетического комплекса России.

ЧАСТЬ I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ НЕДР, ПОИСКОВ И РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ГЛАВА I.1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ И ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ НАУКИ О НЕФТИ И ГАЗЕ I.1.1. Новые идеи и современные особенности нефтегазовой геологии Нефть и природный газ играют выдающуюся роль в развитии современно го общества благодаря широкому географическому распространению и огром ным ресурсам, подчинив себе прогресс техники, структуру промышленности, слагая основу экономического развития и роста производительных сил. Не слу чайно в XX веке экономика мира развивалась под знаком возрастающего по требления углеводородного сырья. Нефть и газ составляют основу топливно энергетического комплекса, наземного, морского и воздушного транспорта, химической промышленности, комфортного быта населения. Хотя нефть и природный газ известны с доисторических времен, промышленное использова ние нефти началось с конца XVIII – начала XIX века, то есть менее 200 лет на зад, что связано с изобретением парового двигателя (Уайт, 1784), паровоза (Фултон, 1804), парохода (Стефенсон, 1814) и других видов техники, потребо вавшей большого количества смазочных масел. Во второй половине XIX века, кроме того, возникла потребность в керосине для освещения улиц и домов. По этой причине вторая половина прошлого века вошла в историю нефтяной про мышленности под названием "керосинового" периода.

Важнейший этап развития нефтяной промышленности и тесно связанной с ней нефтяной геологии приходится на конец XIX – начало XX века, когда были изобретены двигатель внутреннего сгорания (Отто, 1876), автомобиль (Даймлер и Бенц, 1886) и дизельный двигатель (Дизель, 1897). Появление высокоэкономич ных бензиновых и мазутных моторов произвело революцию в транспорте, химии, военном деле и резко увеличило спрос на продукты переработки нефти, следстви ем чего стал беспрецедентный рост геологоразведочных работ, позволивший уве личить мировую добычу нефти до 20,6 млн. т в 1910 г. и 3,55 млрд. т в 2000 г.

Потребность в природном газе возникла по сравнению с потребностью в нефти на 100 лет позже – XX веке, и испытала бурный рост во второй его поло вине, когда развитие хозяйства без газа стало немыслимо. Разработка газовых месторождений позволила достаточно быстро довести добычу газа до 2 трлн. м в год, что превратило нефть и природный газ в фундамент благополучия совре менной цивилизации. Это положение будет сохраняться и в течение следующе го столетия.

Нефть и газ пока реальной альтернативы не имеют, и, следовательно, оста ется необходимость в развитии нефтегазовой геологии, техники и технологии поисков на суше и в акваториях, а также в сохранении приоритетов в подготовке высококвалифицированных специалистов для этих областей науки и техники.

На 1 января 1996 г. суммарные запасы во всех обнаруженных месторожде ниях мира были оценены в 150 млрд. т нефти и 145 трлн. м3 газа. При сохране нии существующего уровня годовой добычи этого должно хватить на 60-70 лет.

За указанное время в освоение будут вовлечены к уже разрабатываемым бассейнам еще не менее 200 НГБ (их изучение только начинается), а 150 ждут своей очереди. Геолого-поисковые работы в XXI веке, безусловно, приведут к открытию новых крупнейших месторождений, а значит и приросту запасов уг леводородного сырья.

Одна из уникальных особенностей Земли как космического тела наличие жизни. Анализ размещения ресурсов на земном шаре показывает, с одной сто роны, что месторождения встречаются практически повсюду, с другой обла дают разной концентрацией. Это две основные черты распространения нефти и природного газа: первая связана с геосферной природой исходного для УВ ор ганического вещества, вторая с неравномерным распределением зон повы шенной тепловой энергии, тяготеющих к осадочным бассейнам Земли, где на капливающееся органическое вещество трансформируется в нефть и газ. Ши рокое распространение нефти и газа обусловлено генетической связью этих по лезных ископаемых с биосферой и седиментосферой внешними оболочками нашей планеты. Вся совокупность живых организмов, распространенных в твер дой, жидкой и газовой оболочках Земли, составляет одну фундаментальную сис тему – биосферу (Вернадский, 1925).

Биосфера, присущая Земле, представляет целый спектр характерных осо бенностей ее строения и развития, одна из которых – наличие сообщества го рючих полезных ископаемых. Появление и сосуществование их закономерно связаны с функционированием биосферы. Это сообщество включает нефть, природный газ, уголь и их производные, т.е. те полезные ископаемые, наличие которых предопределило появление индустриального общества и его невидан ный научно-технический прогресс.

Горючие ископаемые в общем виде это погребенная форма существова ния преобразованной живой материи, то есть биосферы, появление которой уже в раннем докембрии предопределило возможную нефтегазоносность немета морфизированных отложений любого послеархейского возраста. Древняя био сфера представляла собой оболочку, почти нацело состоящую из бактерий – ор ганизмов, ставших начальным звеном всего живого на Земле. В первые милли арды лет существования ее можно рассматривать как бактериальную сферу (бак териосферу или монерасферу). Впоследствии к ней присоединились сферы че тырех остальных царств жизни (простейшие, преимущественно водоросли, гри бы, животный и растительный мир), образовав в совокупности современную биосферу со своими дискретностью, структурными связями и энергетикой. Од нако бактериосфера, которая с фанерозоя составляет элемент биосферы, про должает играть решающую роль в жизни Земли, а особенно в геологических процессах, благодаря повсеместному распространению, очень высокой произво дительности, приспособляемости к жизни в самых различных условиях (аэроб ных, анаэробных, низко- и высокотермобарических обстановках) и огромному энергетическому потенциалу (рис. 1).

Разлагающиеся остатки биологического мира фоссилизируются в виде рассеянного органического вещества (ОВ) вместе с минеральными частицами, являясь непременной компонентой осадочных пород. ОВ формируется за счет различного типа микроорганизмов (бактерии, простейшие, низшие водоросли), живущих в водоемах. Захороненное вместе с минеральными осадками рассеян ное ОВ претерпевает сложную биохимическую трансформацию, приводящую к созданию своеобразного нефтяного "полуфабриката", получившего название керогена. Основную компоненту керогена составляют липиды, а также дезин тегрированные остатки наземной растительности. Растительный детрит – это гумусовая составляющая керогена, а липиды – сапропелевая. Липиды – основ ной исходный источник для углеводородных флюидов – нефти и природного газа. Кроме того, источником больших количеств газа служит уголь.

Рис. 1. Эволюция во времени структуры биосферы Земли (по Л. Маргелису, 1983, с дополнениями Б.А. Соколова) Накопление ОВ связано, в первую очередь, с аквальными осадочными бас сейнами, представляющими собой гигантские накопители ископаемых и совре менных остатков биосферы. В осадочных бассейнах, в качестве которых высту пают океаны, моря и озера настоящих и прошлых эпох, и концентрируются толщи, обогащенные органическим веществом, за счет преобразования которо го формируются скопления нефти и газа (рис. 2).

Рис. 2. Размещение нефтегазоносных бассейнов по территории СНГ Вся совокупность современных и ископаемых осадочных бассейнов обра зует седиментосферу. Седиментосфера, как и бактериосфера, имеет повсемест ное распространение и сопровождает Землю в течение всей ее геологической истории. Следствием этого является широкое распространение нефтегазовых скоплений различных размеров и возраста образования по всему лику Земли.

Это обстоятельство позволило ввести понятие "углеводородная сфера" Земли, или увосфера, объединяющая всю совокупность углеводородных полезных ис копаемых. Увосфера (УВ), как биосфера, гидросфера и седиментосфера Земли, представляет собой дискретную оболочку, имеющую повсеместное распро странение, но с разной плотностью концентрации углеводородов в осадочных породах.

Таким образом, существование увосферы предопределяется, с одной сторо ны, наличием у Земли бактериосферы, а с другой – осадочными бассейнами на копителями органического вещества, в которых реализуются процессы, транс формирующие органическое вещество в нефть и газ.

Седиментосферная особенность, как и биосферная, предопределяет "по всюдность" распространения нефти и газа на Земле.

Флюидодинамический "феномен" контролирует как сам процесс нефтегазо образования в осадочных бассейнах, так и количественно-избирательный харак тер размещения нефтегазовых залежей на Земле. Проблема механизма нефтега зообразования является ключевой и в деталях еще требует своего решения.

Общность состава ОВ осадочных пород и углеводородов важный аргумент в пользу биосферного источника нефти и газа. Очевидна роль тепловой энергии для получения жидких и газовых УВ из твердого исходного вещества. Эти об стоятельства позволили обосновать существование очагов генерации УВ и сформулировать представления о главных фазах газо- и нефтеобразования, по лучивших распространение во всем мире. Согласно этим представлениям, гене рация нефти протекает в очагах с температурой от 50 до 160°С.

В последнее время к механизму нефтегазообразования стало возможным подойти с позиции общих законов трансформации горных пород при нагреве, происходящем в процессе погружения. Сущность подхода заключается в трех положениях. Первое обязано установлению закона локальной тектоно-петроло гической расслоенности литосферы и верхней мантии, выражающейся чередо ванием зон уплотнения и разуплотнения. Второе заключается в том, что разуп лотненные зоны представляют собой вместилища природных породных раство ров и расплавов (ППРР). И третье положение определяется тем, что флюиды, насыщающие зоны разуплотнения, при нагреве значительно повышают внут реннее давление и за счет этого расширяются. Это обстоятельство приводит к созданию своеобразной гидравлической подушки, приподнимающей вышеле жащие слои, а также их прорывающей.

Новообразованные флюиды, и в первую очередь вода, переходя из связан ного состояния в свободную фазу, переводят в раствор не только легкораство римые соли, но и такие породообразующие минералы, как кварц, кальцит, алю мосиликаты и др. ППРР, соучаствующие в создании зон разуплотнения, возни кают и при плавлении горных пород в условиях погружения на большие глуби ны в зоны высоких температур. Так, пласты каменной соли трансформируются в горизонты жидкой раппы, которая при дальнейшем прогреве приобретает вы сокую внутреннюю энергию и прорывает вышележащие слой, образуя соляные диапиры и купола.

Все это позволяет сделать два основополагающих вывода. Первый нефть и газ, объединяемые понятием углеводородного раствора (УВР), есть не что иное, как обобщенный вариант сравнительно низкотемпературной дефлюидизации оса дочных пород, обогащенных ОВ. Второй саморазвитие осадочного бассейна, испытывающего интенсивное погружение, приводит к созданию мощной системы восходящих тепловых потоков, активизирующих процессы нефтегазообразования во всем бассейне. Чем интенсивнее прогибание, тем выше уровень реализации нефтегазоматеринского потенциала, накопленного данным бассейном. Таким об разом, на первом этапе термобарические процессы в нефтегазоматеринских осад ках связаны с внешними тепловыми потоками, источниками которых являются тепловые потоки, образующиеся за счет дефлюидизации мантийных диапиров, а на втором основная роль принадлежит тепломассоносителям самого осадочного разреза нефтегазоносного бассейна.

Мигрирующие флюиды являются мощными тепломассоносителями. Здесь происходит взаимодействие двух разнонаправленных вещественно энергетических потоков. Один из них связан с погружением и катагенетиче ским преобразованием пород и содержащихся в них органических веществ – продуктов жизнедеятельности бактериосферы, а другой – с подъемом конвек тивного теплового потока, осуществляющего тепломассоперенос из нижних частей бассейна к его поверхности. Составной частью вертикальных флюидных потоков закономерно являются нефти и природный газ, генерируемые очагами нефтегазообразования. Очаги представляют собой погруженные части нефтега зоматеринских отложений, попавшие в зоны нефте- и газообразования с темпе ратурой 100°С и выше.

Углеводородные потоки, поднимаясь по трещинам и порам вверх по разре зу, пересекают коллекторские горизонты, где температура и давление ниже со ответствующих показателей очагов генерации. Это приводит к насыщению этих горизонтов нефтью и газом. Если процесс погружения бассейна достаточ но длителен, то в его разрезе появляется несколько уровней расположения оча гов генерации, а над ними несколько этажей размещения залежей углеводо родов. Причем если внизу состав нефтей и газа приблизительно отвечает соста ву ОВ сопряженного с ними очага генерации, то в более высоко расположен ных скоплениях нефти и газа их химический состав имеет смешанный характер за счет смешения углеводородов, мигрировавших из различных ниже располо женных очагов.

Таким образом, нефтегазообразование представляет собой универсальный саморазвивающийся процесс, закономерно сопровождающий существование осадочных бассейнов. Последние являются накопителями ОВ и производите лями УВ. Осадочные бассейны, имеющие повсеместное распространение, яв ляются своеобразными "заводами" по производству нефти и газа. За всю исто рию своего существования система осадочных бассейнов произвела гигантское количество нефти и газа. Это многие триллионы тонн нефти и кубических мет ров газа. Если бы лишь часть этого количества попала на поверхность Земли, то жизнь на планете давно бы перестала существовать. Однако развитие бассейнов происходит таким образом, что основные количества УВ перехватываются оса дочными слоями с невысокими термобарическими характеристиками, а те ко личества, которые все-таки достигают поверхности Земли, уничтожаются бак териями.

Статистика размещения по глубинам месторождений нефти и газа в бас сейнах мира однозначно свидетельствует о наличии оптимального глобального уровня в 1-3 км, на который приходится до 90% всех запасов нефти и газа. В бассейнах бывшего СССР на глубинах до 3 км сосредоточено до 95% разведан ных запасов нефти и до 88% запасов газа (рис. 3).

Рис. 3. Распределение по глубине залегания запасов нефти и газа в бассейнах СНГ (по А.Г. Габриэлянцу, 1991) По величине перспективных ресурсов нефти до 40% приурочено к интер валу глубин до 5 км, углеводородного газа до 60% находится в интервале глу бин до 7 км. В то же время основная величина прогнозных ресурсов нефти (52%) залегает на глубине от 3 до 7 км, а газа (64%) – свыше 5 км.

Что касается глубинного положения очагов генерации, которым отвечают зоны с температурой более 100°С, то для него характерен большой разброс в интервале от 2 до 10 км и более (рис. 4). Причем если первая статистическая особенность имеет универсальный характер для любого типа бассейнов, то вто рая индивидуальна для каждого типа бассейна.

I – разобщенного, II – сближенного, III – совмещенного;

а – Южно-Каспийский бассейн, б – Венский, в – Мексиканского залива, г – Паннонский, д – Западно-Сибирский, е – Пермский, ж – Волго Уральский;

1– верхняя транзитная зона миграции УВ, 2 – главная нефтенос ная зона, 3 – нижняя транзитная зона УВ, 4 – положение очагов генерации нефти, 5 – зоны генерации газа, 6 – направление миграции УВ, 7 – распределение УВ ресурсов по глубине (в %).

Рис. 4. Положение очагов нефтегазообразования и зон накопления нефти и газа в осадочных бассейнах различного типа I.1.2. История развития, динамика и перспективы добычи нефти и газа в России и зарубежных странах Начало добычи нефти в России положено открытием первого промышлен ного нефтяного месторождения неподалеку от станицы Крымской (ныне г. Крымск) на разведочной площади Кудако, где в скважине, пробуренной в 1864 г. полковником Российского горного ведомства А.В. Новосильцевым, по лучен фонтанный приток нефти. Почти одновременно в США аналогичные ре зультаты отмечены в скважине 1, пробуренной в штате Пенсильвания полков ником А. Дрейком. Дальнейшее развитие нефтяной, а с начала XX столетия и газовой промышленности в мире, положенное этими странами, продолжало ус пешно расширяться, охватывая все новые и новые государства, не только со седние с ними, но и на других континентах.

В развитии нефтяной и газовой отраслей России, США и мира можно выде лить пять основных этапов: начальный (до 1900 г.), определяющий (до 1950 г.), избирательно активный (до 1960 г.), всеобще интенсивный (до 1980 г.) и совре менный (по настоящее время).

Начальный этап характеризуется умеренными темпами становления неф тяной и газовой промышленности в России, США и ряде других стран Европы, Америки, Азии. В России главными районами добычи нефти в это время были Бакинский, Грозненский, Майкопский, Эмбенский, Челекенский и Ферганский, причем на долю первых двух приходилось около 96%, а остальных – 4,1%.

Суммарная добыча нефти в России, достигнув 10,6 млн.т в 1900 г., и природно го газа – 7 млрд.м3 была рекордной в мире (в США соответственно 9 млн.т и 6,6 млрд.м3) при общей добыче нефти в мире 19,9 млн.т и газа 14 млрд.м3. Не большое количество углеводородного сырья в это время добывалось в Румы нии, Венесуэле, Индии и др. странах.

Определяющий этап отличается развитием нефтяной отрасли в более чем 60 странах мира при заметном влиянии нефтяной промышленности России и США. В России добыча нефти велась на Северном Кавказе и Азербайджане, где в Майкопском районе благодаря работам талантливого ученого-нефтяника И.М. Губкина в 1910 году в районе ст. Нефтяной была открыта первая в мире "рукавообразная" залежь легкой нефти, положившая начало нефтяному "буму" на Северном Кавказе. Здесь вводится в разработку более 100 нефтяных и газовых залежей, в т.ч. знаменитая Хадыженско-Нефтегорская зона заливообразных ли тологических скоплений нефти, обеспечившая в 30-е годы высокий уровень еже годной добычи – более 2 млн. тонн.

Примечательным для этого этапа явился разворот поисково-разведочных ра бот в большинстве нефтегазоносных областей страны, в т.ч. в Волго-Уральской, Тимано-Печорской, Грозненской, Апшеронской, Прикаспийской, Западно Туркменской, Амударьинской, Ферганской, Днепрово-Припятской и других. Во многих случаях развороту поисково-разведочных работ предшествовали прогнозы И.М. Губкина, прежде всего в Волго-Уральской провинции. Стратиграфический диапазон промышленной нефтегазоносности достиг наибольшей величины от де вонских до миоценовых отложений, а уровень добычи нефти в бывшем СССР возрос к 1940 г. до 31,5 млн.т, газа – до 3,7 млрд. м3. К 1950 г. годовая добыча нефти в СССР увеличилась до 45,7 млн. т, газа – до 5,8 млрд. м3. Важнейшей на учной задачей, которая решалась на этом этапе, являлась разработка теоретически обоснованных критериев поиска зон максимальной концентрации углеводородов в разрезе осадочного чехла.

Из зарубежных стран в этом периоде наиболее высокой и стабильной добы чей нефти более 120 млн. т и газа 65-70 млрд. м3 – характеризовались США.

Меньшими, но устойчивыми уровнями добычи нефти и газа отличались многие страны Европы (Румыния, Болгария, Франция, Польша), Азии и Ближнего, Сред него Востока (Индия, Китай, Индонезия, Пакистан, Иран, Ирак, Саудовская Ара вия), Америки (Канада, Мексика, Венесуэла, Аргентина, Бразилия), Африки (Ал жир, Ливия, Нигерия, Египет). К 1950 г. наблюдается рост мировой добычи нефти и природного газа, которая достигла 520 млн. т и 290 млрд. м3.

Третий, избирательно активный этап, продолжавшийся до 1960 г., оп ределялся локальной интенсивностью геологоразведочных работ, вплоть до широкомасштабных, со значительными приростами ресурсов и промышленных запасов нефти и газа. Так, благодаря теоретически обоснованному прогнозу вы сокой перспективности Западно-Сибирской провинции, сделанному академи ком И.М. Губкиным еще в 30-е годы, поисково-разведочными работами на се вере региона в 1953 году было выявлено первое крупное Березовское газовое месторождение. Развитие нефтегазовой промышленности в России на этом эта пе ознаменовалось открытием в 1956 г. целого ряда крупнейших газовых и га зоконденсатных месторождений на Северном Кавказе, а также нефтяных ме сторождений в Татарии, Башкирии, Куйбышевской и Пермской областях, в том числе Ромашкинского нефтяного гиганта.

Одновременно проведением региональных геолого-геофизических исследо ваний готовилась база для разворота широкомасштабных поисково-разведочных работ в основных нефтегазоносных регионах страны, получивших ранее теоре тическое подтверждение высокой перспективности: в Северной и Центральной частях Западно-Сибирской провинции, Тимано-Печорской, Волго-Уральской, Северокавказско-Мангышлакской, Амударьинской провинциях, Западном Ка захстане, Восточной Сибири и Сахалине. Благодаря высокой активности геоло горазведочных работ и отмеченным открытиям, добыча нефти в стране возросла к 1960 г. до 147 млн. т, газа – 48-50 млрд. м3.

В зарубежных странах в рассматриваемом периоде наблюдалось поступа тельное развитие нефтяной и газовой отраслей, и прежде всего в США, с еже годной добычей, превышавшей 230-240 млн. т нефти и 120 млрд. м3 углеводо родного газа;

высокие стабильные уровни производства нефти и газа и соответ ственно от 50 до 100 млн. т и от 20 до 60 млрд. м3 сохранялись в Венесуэле, Ка наде, Мексике, Саудовской Аравии (включая Арабские Эмираты), Алжире, Ли вии и Нигерии. Активизируется добыча нефти и в других странах Европы, Азии и Америки, отмечавшаяся в предшествующем этапе. В 1960 году в мире было произведено более 1,4 млрд. т нефти и около 640 млрд. м3 природного газа.

Наиболее примечательным по темпам развития нефтяной и газовой отраслей, характеризовавшихся максимальными значениями, является четвертый этап, на званный этапом всеобщей интенсификации развития отраслей и добычи неф ти и газа, продолжавшийся до 1980 года. В нашей стране ежегодный средний при рост добычи нефти составлял в это время не менее 20 млн. т, а в период с 1971 по 1980 гг. в отдельные годы достигал 25-28 млн. т, газа – 25-30 млрд. м3. Крупные открытия, базирующиеся на надежной теоретической основе, были сделаны в За падно-Сибирской нефтегазоносной провинции, на полуострове Ямал (более нефтяных и газовых гигантов), Волго-Уральской (8 нефтяных гигантов), Тимано Печорской (3 уникальных нефтяных и 1 уникальное газоконденсатное месторож дения);

обнаружены нефтегазовые и газоконденсатные месторождения-сверх гиганты в Прикаспийской, Амударьинской и Северокавказско-Мангышлакской провинциях. Все это позволило к 1971 г. довести уровень ежегодной добычи неф ти до 372 млн. т, а газа – 198 млрд. м3;

в 1975 г. было добыто 491 млн. т и 289 млрд. м3, а в 1980 г. – 603 млн. т и 435 млрд. м3.

Выявление нефтяных и газовых месторождений в пределах новых высоко перспективных земель Лено-Тунгусской и Лено-Вилюйской провинций суще ственно укрепило ресурсную базу страны, а открытие Балтийской нефтеносной области показало значительные неиспользованные резервы смежных аквато рий. Данный этап примечателен также освоением нефтегазоносности шельфов окраинных и внутренних морей и активной подготовкой региональными рабо тами новых высокоперспективных территорий на арктических шельфах Барен цевого, Карского и Печорского морей.

Для зарубежных стран данный период характеризовался выявлением вы сокопродуктивных комплексов и многих крупнейших, в т.ч. уникальных, ме сторождений нефти и газа. В США благодаря открытию более 160 особо круп ных месторождений добыча нефти к 1974 г. достигла максимального значения за всю историю нефтяной промышленности США – 534 млн. т, газа произведе но свыше 490 млрд. м3. Примечательным в развитии нефтяной отрасли является обнаружение в пределах арктической части Аляски уникального по запасам нефтяного месторождения Прудо-Бей (около 2 млрд. т). Также впервые в мире в условиях высокогорной складчато-надвиговой системы Восточных Скали стых гор открыто около 30 крупных газоконденсатных и газоконденсатнонеф тяных месторождений, подтверждающих высокую перспективность складчато надвиговых поясов, в частности Западно-Уральского пояса Тимано-Печорской провинции.

К 1980 году добыча нефти и природного газа в США составила соответствен но свыше 435 млн. т и 610 млрд. м3. Высокий уровень годовой добычи газа обеспе чивался разработкой газовых гигантов и прежде всего таких, как Панхендл, Хьюго тон и др. Одновременно растет производство нефти в Мексике (до 95 млн. т) и со храняется высоким в Венесуэле (120 млн. т) и Канаде (70-75 млн. т). К 1980 году увеличилась добыча нефти и природного газа в странах Европы за счет освоения месторождений Североморско-Германской провинции и других, особенно в Вели кобритании (89 млн. т, 52 млрд. м3), Норвегии (92 млн. т, 18 млрд. м3), а газа – в Ни дерландах (до 75 млрд. м3).

По-прежнему сохраняется высокой добыча нефти в странах Ближнего и Среднего Востока, прежде всего в Саудовской Аравии, где обеспеченные ре сурсами ежегодные уровни производства нефти варьируют в зависимости от конъюнктуры от 265 до 496 млн. т (1980 г.), составляя в среднем в Ираке 130, в Иране – 75 млн. т;

на эти страны, включая Арабские Эмираты, приходится около 40 нефтяных месторождений-сверхгигантов, в том числе уникальных, самые крупные в мире – Гхавар (10,4 млрд. т извлекаемых запасов) и Бурган (9,6 млрд. т).

Ресурсный потенциал стран Азии и Африки существенно увеличился за счет новых крупных открытий на шельфах окраинных морей. Ежегодная добыча нефти и газа составила к концу этапа в Китае 106 млн. т и 65 млрд. м3, Индии – 10 млн. т и 12 млрд. м3, Индонезии – 78 млн. т и 16 млрд. м3;

в Нигерии – 104 млн. т и 18 млрд. м3, Алжире – 97 млн. т и 29 млрд. м3, Ливии – 86 млн. т и 14 млрд. м3. Та ким образом, все более возрастающее значение нефти и газа в мировой экономике привело к быстрому росту их добычи, динамика которой отражена на рис. 5.

Рис. 5. Динамика добычи нефти и газа по континентам (по сумме нефтегазодобывающих стран) и основным добывающим регионам мира (по состоянию на 1.01.96 г.): 1 – нефть;

2 – газ;

3 – уровни до бычи нефти и газа в 2000 г.

На рубеже 60-х и 70-х годов производство нефти в мире почти вдвое пре взошло уровень 1960 г., составив 2,379 млрд. т, а природного газа достигло 956 млрд. м3. К 1975 г. мировая добыча нефти составила 2,560 млрд. т, газа превы сила 1,10 трлн. м3, в 1980 г. уровень добычи нефти был максимальным за всю пре дыдущую историю – 2,974 млрд. т, природного газа – 1,330 трлн. м3.

В течение рассматриваемого этапа продолжалась разработка теоретических основ и определяющих показателей раздельного количественного прогноза пер спектив нефтегазоносности, научно обоснованного размещения ресурсной базы углеводородного сырья и направленного поиска месторождений. Велись регио нальные геолого-геофизические и геологоразведочные работы на высокопер спективных землях с целью подготовки первоочередных объектов поиска новых крупных и уникальных месторождений, в т.ч. на шельфе внешних и внутренних морей нашей страны и большинства стран мира.

Современный этап развития нефтяной и газовой промышленности на шей страны и большинства стран мира характеризуется поступательным рас ширением ресурсной базы углеводородного сырья за счет ввода первоочеред ных объектов с наибольшей плотностью ресурсов. В топливно-энергетическом комплексе России главенствующую роль в это время играла добыча нефти и газа в Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции, составившая в 1980 г.

247 млн. т и 228 млрд. м3;

ежегодный темп прироста добычи нефти достигал в это время 24-25 млн. т, газа – 26-27 млрд. м3, что свидетельствует о реальных резервах для дальнейшего развития отрасли. В результате производство си бирской нефти и природного газа в 1986 г. составило 365 млн. т и 374 млрд.

м3, всего же в стране было добыто 619 млн. т нефти и 643 млрд. м3 газа.

В связи с усложнением с 1988 г. экономической ситуации в стране начался спад ежегодного количества добываемой нефти при продолжающемся увеличе нии (с меньшими темпами) добычи газа до 738 млрд. м3 в 1990 г. Последнее связано с новыми открытиями Ямбургского, Бованенковского, Хоросавэйского, Крузенштерновского и других уникальных газоконденсатных месторождений, в том числе и на смежном арктическом шельфе.

Переход на рыночные экономические отношения в России с 1991 года, раз вал СССР и резкое сокращение финансирования геологоразведочных работ при вели к тотальному развалу нефтяной отрасли. Газовая промышленность, не пере жившая столь глубокого кризиса, исходя из наличия крупной развивающейся ре сурсной базы и своевременного вовлечения подготовленных месторождений в разработку в районах с хорошо развитой инфраструктурой газодобычи, сохранила устойчивую тенденцию дальнейшего наращивания добычи газа.

Спад нефтедобычи в России до 390 млн. т в 1991 и 265,5 млн. т – в требовал неотложных мер по ее активации. Процесс стабилизации производст ва нефти в стране возможен уже в ближайшие годы, главным образом, за счет использования новых прогрессивных технологий разработки месторождений и расширения ресурсной базы, а также ввода новых крупных месторождений, в том числе в глубокопогруженных зонах в районах с развитой инфраструктурой нефтедобычи. Степень освоенности ресурсной базы УВ сырья по основным нефтегазоносным регионам страны к началу 1999 года приведена на рис. 6.

1 – Волго-Уральский;

2 – Западно-Сибирский (с Арктическим шельфом);

3 – Северный Кавказ;

4 – Европейский Север (с Арктическим шельфом);

5 – Восточно-Сибирский (включая Дальневосточный);

6 – Туркменско Азербайджанский;

7 – Казахстанско-Узбекский.

Рис. 6. Степень освоенности ресурсной базы УВ сырья по основным регионам и бассейнам страны (Россия и СНГ) С 2000 года одновременно с ростом газодобычи в мире до 2,2 трлн. м3 в год в России отмечается поступательное развитие производства как нефти, так и га за, и прежде всего в наиболее перспективных регионах, где оно будет не только более выгодным экономически и рентабельным, но и экологически обеспечен ным. Такими регионами являются преимущественно по нефти Среднеобская, Фроловская нефтеносные, Ямальская газонефтеносная области Западно-Сибир ской провинции, Балтийская нефтеносная область, арктический газонефтеносный шельф Баренцевоморского и Печорского морей;

по нефти и газу – Прикаспийская, а в перспективе Лено-Тунгусская провинция и арктический шельф Карского моря.

Несмотря на продолжающиеся экономические трудности, к 2005 г. в России про гнозируется добыча нефти порядка 400-425 млн. т, а природного газа – не менее 775 млрд. м3.

Из зарубежных стран следует выделить те, в которых отмечался устойчи вый рост нефтегазодобычи за счет крупной собственной ресурсной базы. Далее группу стран, где при собственном мощном нефтегазовом потенциале из-за конъюнктурных соображений поддерживалась дискретная стабильность в про изводстве углеводородного сырья, а также страны с падающей добычей. К чис лу первых относятся те, ресурсная база которых поступательно развивалась в течение всего периода, пополняясь открытыми новыми гигантскими месторож дениями нефти и газа. На американском континенте к числу таких стран, как видно из рис. 7, относятся Канада и Мексика с современными уровнями добы чи нефти и природного газа соответственно 105-110 млн. т, 96,5-99 млрд. м3 и 155-160 млн. т, 42-45 млрд. м3, которые продолжают расти. В Европе и Азии тот же характер производства углеводородного сырья имеют Великобритания (до 134 млн. т, 65-75 млрд. м3), Китай (до 170-180 млн. т, 73-75 млрд. м3), Ин донезия (до 80-85 млн. т, 44-45 млрд. м3).

Ко второй группе стран относятся США, где ограничения связаны, глав ным образом, с созданием государственного стратегического резерва, Венесу эла, Норвегия, Нидерланды (по газу), Саудовская Аравия, Иран, Ирак, Алжир, Ливия и Нигерия, где добыча углеводородов стабилизировалась на уровне со ответственно: 435-440 млн. т и 600-610 млрд. м3;

95-100 млн. т и 18-20 млрд. м3;

125-135 млн. т и 35-40 млрд. м3;

90-100 млрд. м3;

280-290 млн. т;

115-125 млн. т;

85-95 млн. т;

50-55 млн. т и 30-35 млрд. м3;

45-50 млн. т;

75-80 млн. т и 30-35 млрд. м3.

К третьей группе стран с относительно невысокими уровнями самообеспе ченности и добычи углеводородного сырья (20-30 млн. усл. т) относятся Румы ния, Германия, Франция, Италия, Болгария, Аргентина, Египет, Сирия, Тунис, Ангола.

Дальнейшее развитие нефтяной и газовой отраслей в России и ведущих зару бежных странах будет базироваться на строго сбалансированном освоении энер горесурсов и постепенном сокращении доли нефти и газа с адекватной заменой их в первой половине XXI столетия термоядерными источниками энергии. Нефтяной потенциал в мире, включая акватории, составляет не менее 400 млрд. т, что при современных технологиях нефтеизвлечения и ежегодном потреблении нефти в мире около 2,0 млрд. т может обеспечить стабильный многолетний уровень ее до бычи. Газовый потенциал мира более чем вдвое превышает в условном топливе нефтяной и способен при современных технологиях извлечения газа на уровне ежегодного мирового потребления (до 1,0 трлн. м3) создать условия для устойчи вого поступательного развития отрасли.

Таким образом, учитывая сбалансированный характер использования угле водородных и других энергетических ресурсов при полной экологической обес печенности добычи нефти и газа, а также современный уровень производства и потребления углеводородного сырья в мире, может быть обоснован дальнейший прогноз состояния и укрепления ресурсной базы. Нефть, газ, конденсат и в бу дущем, по крайней мере, до конца XXI столетия, сохранят ведущее значение не только как энергетические, но и сбалансированно технологические сырьевые ис точники в России и в большинстве зарубежных стран мира. Теоретическая база количественного прогнозирования нефтегазоносности и научного обоснования направленного поиска месторождений нефти и газа будет выполняться в новом столетии в инвариантных формах математического моделирования для конкрет ных геолого-геохимических условий с использованием более совершенных гене тических концепций и моделей.


I.1.3. Эволюция теоретических основ генерации, аккумуляции углеводородов и раздельного прогнозирования нефтегазоносности Теоретические основы образования углеводородов и раздельного прогноза нефтегазоносности включают группу показателей, контролирующих оптималь ные условия формирования и концентрации крупных скоплений нефти и газа. В середине прошлого века единственным прогнозным критерием наличия место рождения являлся выход УВ на дневную поверхность. Причем повсеместно в ка честве важнейшей теоретической предпосылки использовалось образование нефти из органических остатков вмещающих осадочных пород (Г.В. Абих, Герн гросс 1-ый и Гернгросс 2-ой). Во второй половине XIX века широкое практиче ское применение в качестве теоретической основы для обоснования поисков нефтегазовых месторождений использовалась приуроченность их к положитель ным структурным формам антиклинального типа. Антиклинальная теория как научная основа поисково-разведочного процесса, являясь важнейшим условием нефтегазонакопления, сохраняет свою актуальность и в настоящее время. Веду щую роль ее в образовании залежей углеводородов, наряду с отмеченными гене тическими факторами, показали такие выдающиеся геологи-нефтяники, как В.И. Мушкетов (1886), A.M. Коншин (1896), Г.П. Михайловский (1906), Н.И. Андрусов (1906, 1908) и Д.В. Голубятников (1904, 1912). Постепенно обре тала доказательность, укрепляла свои позиции в геологии и геохимии нефти и газа органическая (биогенная) гипотеза происхождения углеводородов.

За рубежом аналогичные взгляды на проблемы формирования нефтегазовых залежей развивались одновременно Г. Роджерсом, Г. Уайтом в США, Т. Хантом в Канаде, Л. Мразеком и Г. Гёфером в Европе.

Однако наиболее глубокую и всестороннюю проработку важнейшие поло жения органической гипотезы и научные основы прогнозирования нефтегазо носности получили во второй четверти XX века благодаря работам И.М. Губкина в нашей стране и А.И. Леворсена – в США. На базе этого в России возникли крупные научные школы И.О. Брода, Н.Б. Вассоевича, А.А. Бакирова, А.А. Тро фимука, С.Г. Неручева и др. Были разработаны главные положения геологиче ской науки о нефти и газе, в том числе установлены закономерности нефтегазо накопления в земной коре, определены условия максимальной концентрации уг леводородов и формирования ресурсов углеводородного сырья. Важнейшим здесь является закон Губкина-Брода (основной закон нефтегазонакопления), представляющий наиболее полное практическое воплощение биогенной сущ ности и генетической связи процессов генерации углеводородов, этапности нефтегазообразования и нефтегазонакопления с крупными областями устойчи вого прогибания земной коры в качестве теоретической основы прогнозирова ния нефтегазоносности (в виде учения о нефтегазоносных бассейнах).

Развитие И.М. Губкиным теоретических основ образования углеводо родов и прогнозирования нефтегазоносности недр. Академик И.М. Губкин является основоположником учения о происхождении и научных основах поис ка горючих полезных ископаемых каустобиолитов. В своей монографии "Учение о нефти" (первое издание, 1934;

второе издание, 1937) он впервые в мировой нефтегазогеологической науке показал, что нефтегазообразование и нефтегазонакопление представляют собой единый, многоступенчатый естест венно-исторический процесс, генетически связанный с общим направленным развитием литогенеза и тектогенеза в земной коре. Газообразные и жидкие уг леводороды, по его мнению, представляют "члены единого генетического ряда каустобиолитов".

Это позволило сделать важные выводы, положившие начало раздельному прогнозированию месторождений нефти и газа и заложившие теоретические основы прогнозирования нефтегазоносности недр, и прежде всего того, что в определенных геологических условиях угленосные фации, обычно характерные для континентальных и прибрежно-континентальных условий, в направлении моря обычно переходят в нефтеносные фации. Используя подобную аналогию в смене угленосных отложений Западных Аппалачей в сторону Предаппалачско го краевого прогиба нефтеносными с богатейшими скоплениями нефти и газа, И.М. Губкин пришел к выводу о высокой перспективности Волго-Уральской и Западно-Сибирской провинций, разделенных Уральским кряжем. Угленосные формации соответственно палеозойского и мезозойского возраста образуют внешние обрамления горноскладчатого Урала и погружаются в качестве нефте носных во внутренние зоны обоих провинций.

Научные прогнозы И.М. Губкина, как известно, блестяще подтвердились вы явлением уникальной нефтегазоносности Волго-Уральской провинции в 30-е годы и Западно-Сибирской в 60-е. В его работах дальнейшее творческое развитие по лучили взгляды предшественников Г.П. Михайловского и академика Н.И. Анд русова, впервые обосновавших возможность растительно-животного образования нефти. По их мнению, накопление исходного нефтегазоматеринского органиче ского вещества происходит вместе с минеральной частью осадка в диффузно рассеянной форме, а преобразование его в углеводороды осуществляется в водной среде без доступа кислорода воздуха в два этапа, что наглядно видно на соответ ствующей генетической схеме образования жидких и газообразных УВ, залежей, их перераспределения и разрушения.

Первоначально органическое вещество в этих условиях распадается под воздействием микроорганизмов на первично углеводородные компоненты и их соединения. Вслед за этапом биохимической переработки органического веще ства наступает геологически более длительный период геохимических превра щений в процессе регионального метаморфизма, протекающего одновременно с метаморфизмом вмещающих пород. Определяющими факторами последнего являются давление вышележащих масс горных пород и газов, температура и геологическое время. При совокупном влиянии их на исходное органическое вещество усиливаются процессы полимеризации простейших молекул углево дородов и образуются более сложные компоненты и соединения, отвечающие нефтям. Окончательно первичный состав нефти и сложных соединений при родных газов и газоконденсатных смесей формируется в пласте-коллекторе, куда поступают углеводороды из вмещающих нефтегазоматеринских глин и в процессе дальнейшей миграции углеводородов.

Уже в первом издании монографии "Учения о нефти" (1934) И.М. Губки ным дается четкое представление о двухфазности нефтегазообразования и фор мирования залежей нефти. Первоначально в процессе погружения и уплотнения нефтегазоматеринских глинистых пород образовавшиеся в них диффузионно рассеянные нефтяные и газовые углеводороды отжимаются вместе с седимента ционными поровыми водами в пласты-коллекторы. Далее происходит миграция углеводородов: латеральная в коллекторе вверх по восстанию пласта к ловуш кам и вертикальная по разрывам и трещинам, пересекающим пласты коллекторы и вмещающие их нефтегазопроизводящие толщи;

благодаря сочета нию обоих типов миграции формируются залежи и месторождения нефти и при родного газа. Процесс нефтегазообразования наглядно показан ниже на схеме (рис. 7), составленной по данным И.М. Губкина.

1 – накопление исходного ОВ, 2 – генерация жидких (а) и газообразных (б) углеводородов, 3 – эмиграция и миграция жидких и газообразных УВ в пласты-коллекторы (4), 5 – образование залежей нефти и газа, их перераспределение (6) и разрушение (7).

Рис. 7. Генетическая схема образования жидких и газообразных УВ, залежей, их перераспределения и разрушения (по И.М. Губкину) И.М. Губкиным раскрыта ведущая роль тектонических процессов в нефте газонакоплении. В основу этого им были положены разработки выдающегося тектониста того времени М.М. Тетяева (1934), впервые указавшего на значение тектонических движений для образования нефтяных и газовых месторождений.

Видные последователи И.М. Губкина и М.М. Тетяева – М.В. Абрамович (1956), В.Е. Хаин (1954), Ю.А. Косыгин (1952) – в своих монографиях всесторонне уде ляли главное внимание тектоническому анализу нефтегазонакопления, положив в основу этих исследований дальнейшее развитие идей И.М. Губкина о ведущей роли тектонических процессов в генерации и аккумуляции углеводородов. Осо бенно четко это прозвучало в его высказывании (1937, С. 147): "...последующая стадия миграции образовавшейся нефти и природного газа по пласту-коллектору всецело связана с тектоническими движениями, которыми в конечном счете кон тролируются как общая направленность миграции, так и масштабы нефтегазона копления...".

В своем классическом труде значительное место И.М. Губкин уделил клас сификационным признакам, т.е. первичности (сингенетичности) и вторичности (эпигенетичности) залежей и их классификации. Залежи, образование которых происходило за счет генерации, миграции и аккумуляции углеводородов в пре делах единой стратиграфической толщи, классифицируются как сингенетичные.

В случае формирования залежей в данном стратиграфическом подразделении путем миграции углеводородов из нефтегазоматеринских свит другого страти графического возраста они являются эпигенетичными.

Одновременно И.М. Губкин творчески развил антиклинальную теорию, придав ей структурно-прогнозный характер. Он обосновал необходимость вы деления двух важнейших генетических типов залежей: структурных и литоло гических. Первые приурочены к положительным структурным формам как кон седиментационного, так и постседиментационного развития. Тем самым, значе ние важнейшего классификационного признака в трактовке И.М. Губкина впервые приобрел фактор тектонического развития. Наряду с седиментацион ным, он имеет решающее значение в образовании литологически ограниченных или фациально замещающихся пластов на моноклиналях, представляющих ос нову для образования залежей литологического типа. Таким образом, автором в данную классификационную категорию вкладывается более широкий генетиче ский смысл: к ней относятся не только литологически ограниченные, но и эро зионные стратиграфически экранированные, а также рифогенные залежи.


И.М. Губкиным впервые в мировой практике на Северном Кавказе в Ха дыженском районе у ст. Нефтяной южнее Апшеронска открыта "рукавообраз ная" залежь нефти, генетически приуроченная к эрозионному врезу, заполнен ному русловыми глинисто-алевритистыми, песчано-гравелитовыми и галечны ми осадками олигоценового возраста (рис. 8). В последних сформировалась крупная сингенетичная литологическая залежь легкой нефти, надежно запеча танная глинами майкопской серии. Далее к западу в синхроничных и более мо лодых прибрежных литофациях были обнаружены многочисленные заливооб разные литологически ограниченные скопления нефти, давшие более 20 млн. т высококачественных жидких углеводородов.

1 – нижнемайкопский глинистый флюидоупор;

2 – залежь нефти в русловых отложениях олигоцена;

3 – битуминозные мергели кумской свиты.

Рис. 8. Схема руковообразной залежи нефти, открытой И.М. Губкиным в 1912 г.

в районе станции Нефтяной в олигоценовых русловых отложениях.

Ловушка, сложенная песками и гравелитами олигоцена, подстилается битуминозными нефтематеринскими мергелями кумской свиты и надежно запечатана пластичными глинами нижнего майкопа Основной заслугой академика И.М. Губкина является разработка принци пиально новых сравнительно-методических подходов в теории прогнозирова ния нефтегазоносности и совершенствования теоретических основ прогноза.

Так, используя методы сравнительной тектоники и аналогий, творчески совер шенствуя их на примере регионов близкого тектонического строения и разви тия, им предложены сравнительно-аналитические критерии, позволившие в комплексе с литологофациальными и генетическими осуществить достоверный региональный и зональный прогноз нефтегазоносности. По аналогии с Предап палачским палеозойским бассейном, где к 1930 г. были открыты многие нефтя ные и газовые залежи, И.М. Губкиным выполнен научный прогноз перспектив палеозойских формаций Волго-Уральской провинции, а с использованием уста новленных им же фациальных закономерностей – мезозойских формаций Запад но-Сибирской провинции.

Одновременно со своим американским коллегой и выдающимся геологом нефтяником А.И. Леворсеном он указал на необходимость комплексного изу чения и использования основных геолого-геохимических факторов, которые в совокупности обусловливают возникновение и развитие процессов генерации и аккумуляции углеводородов. В числе их: структурные, тектонического разви тия, литолого-стратиграфические, палеогеографические и палеофациальные, гидрогеологические, флюидогенетические и др. Сделанные им прогнозы были научно обоснованными, теоретически убедительными, практически аргументи рованными и охватывали регионы, различные по специфике своего строения и возрасту осадочных формаций.

Особенно показательны прогнозные рекомендации И.М. Губкина, полно стью подтвердившиеся выявлением промышленной нефтегазоносности в мезо зойско-кайнозойских отложениях на Северном Кавказе, мезозойских – Запад ной Сибири, в палеозойских формациях – Волго-Уральского и Тимано-Печор ского регионов. На Северном Кавказе, благодаря им, доказана региональная га зоносность меловых и юрских отложений и преимущественная нефтеносность кайнозойских. В Западной Сибири открыта уникальная по потенциалу нефтега зоносная провинция с крупнейшими нефтяными и газовыми месторождениями в юрских и меловых формациях. Прогнозы открытия гигантских месторожде ний нефти и газа в девоне, карбоне и перми Волго-Уральской и Тимано Печорской провинций также блестяще подтвердились поисково-разведочными работами 30-60-х гг.

Таким образом, учение о нефти И.М. Губкина (1934, 1937) явилось той фундаментально-прикладной основой, на которой решались проблемы проис хождения нефти и успешно развивалась нефтегазовая наука и отечественная практика поисковых и разведочных работ на нефть и газ, совершенствовалась теоретическая основа прогнозирования нефтегазоносности.

Последующее развитие и совершенствование теоретических основ нефтегазообразования и прогнозирования нефтегазоносности. Неоценимым вкладом в отечественную и мировую науку о нефти и газе явилось установле ние в 70-е годы определяющей роли в нефтегазогенерации термобарических и катагенетических факторов. Тем самым изучение проблемы происхождения нефти и природного газа стало более глубоким и достоверным, а ранее сущест вовавшая органическая гипотеза приобрела реальную научную базу, соответст вующую уровню биогенной теории. На представленной геохимической схеме модели генетической взаимосвязи между соединениями углерода и живым ве ществом биосферы (рис. 9) В.И. Вернадский показал тесную генетическую связь соединений углерода, принимающих участие в молекулярном строении каустобиолитов (природных газов и нефтей). Они представляют неотъемлемую часть геохимической системы круговорота углерода в литосфере, гидросфере и биосфере, где живому веществу биосферы принадлежит ведущая роль. Отме ченную генетическую связь между соединениями органического углерода и живым веществом биосферы В.И. Вернадский назвал "жизненным циклом".

В составе жизненного цикла автором выделены три важнейшие состав ные части-подцикла (рис. 9): начальный (I) – геосферный, основной (II) – лито сферно-генерационный и заключительный (III) – углеродный.

Рис. 9. Схема геохимической взаимосвязи между соединениями углерода и живым веществом биосферы (по В.И. Вернадскому) Для подцикла I характерны углеводороды метанового ряда – CnН2п+2 в ко личестве до 90% в биосфере и до 10% – в нижней части земной коры. Наиболее существенным здесь является преобладание Сорг и биогенных углеводородов в литосфере с появлением абиогенных (ювенильных) в низах литосферы, имею щих карбидный и другой генезис.

В подцикле II максимальная активность и дееспособность к образованию углеродных соединений типа CnН2п+2 принадлежит органическому углероду живого вещества, из которого под воздействием геостатического и других ис точников тепла протекающего "жизненного" цикла (по В.И. Вернадскому) в ли тосфере образуется огромная масса жидких и газообразных углеводородов, эк вивалентная количеству ОВ. При этом большая часть генерированных соедине ний углерода прочно удерживается в подцикле II и лишь небольшая отделяется в составе новообразований – карбонатов, СО, СО2 и различных углеродных биогенных соединений. В этом, и особенно заключительном III, подцикле В.И. Вернадский допускал возможность ювенильного происхождения некото рых простейших углеводородных систем типа CnН2п+2 (СН4, С2Н6, С3Н8 и др.), но решительно возражал против гипотез образования нефти за счет "углеводо родов лишь глубинного происхождения..." [1]. Содержащиеся в нефтях и при родном газе азотистые и кислородные соединения связаны, по его мнению, не посредственно с образованием самих углеводородов и в "...своем строении не сут явный отпечаток биогенного генезиса...".

Детальное химическое изучение нефтей и органического вещества вме щающих нефтегазоматеринских пород позволило В.И. Вернадскому сделать вывод о биогенном происхождении жидких углеводородов, присутствие же ювенильных УВ возможно лишь в малых количествах, не имеющих практиче ского значения.

Для III углеводородного подцикла характерна главная стадия наиболее активного преобразования органического вещества в нефть, природный газ и конечные продукты, катагенетического преобразования керогена на более поздних и заключительных стадиях в высокометаморфизованные угли, вплоть до антрацитов. Как видно из схемы, большая часть соединений углерода в дан ном подцикле прочно удерживается в границах "жизненного цикла" (самород ный углерод, самородный графит, алмаз). Другая же часть их (в условиях пря мой-обратной связи) периодически отделяется от подцикла в виде различных углеродных, в том числе биогенных, минералов (карбиды, карбонаты, карбоно силикаты и др.).

Таким образом, В.И. Вернадским была создана биогеохимическая основа учения о нефти, подготовившая научную базу для биогенной осадочно миграционной теории стадийного нефтегазообразования. В соответствии с уче нием И.М. Губкина (1937 г.) в теории нефтегазообразования выделяются сле дующие стадии генерации и аккумуляции углеводородов и формирования ме сторождений, сохраняющие определяющее значение до наших дней (см. рис. 7):

– накопление исходного нефтегазоматеринского органического вещества, фоссилизируемого в осадочных породах, и генерация нефтяных и газовых угле водородов в ходе его последующего термобарического преобразования;

– перемещение нефтяных и газовых углеводородов из нефтегазоматерин ских толщ в породы-коллекторы и последующая миграция их по пласту коллектору (боковая миграция) или по разрывным нарушениям и трещинам (вертикальная миграция);

– аккумуляция нефти и газа при наличии благоприятных структурных и литологических условий на пути их миграции и образование залежей и место рождений;

– перераспределение или разрушение залежей при наступлении опреде ленных геолого-геохимических условий.

В течение первой половины текущего столетия конкретизировались нефтега зопроизводящие свойства нефтегазоматеринских отложений и их генерационный потенциал (A.M. Акрамходжаев, Д.В. Жабрев, А.Н. Гусева, С.Г. Неручев, Е.А. Ро гозина, В.А. Успенский, О.А. Радченко и др.);

во второй половине века усилились исследования по условиям и масштабам нефтегазонакопления, формированию месторождений и реализации нефтегазопроизводящего потенциала (Н.Б. Вассое вич, В.В. Вебер, Н.А. Еременко, С.Г. Неручев, Н.В. Лопатин, Ю.И. Корчагина, Т.А. Ботнева, А.Э. Конторович, Л.А. Польстер и др.).

Одновременно с использованием накопленной научной информации совер шенствовалась теоретическая основа количественного прогноза нефтегазоносно сти и обоснования направленного поиска месторождений нефти и газа. Опреде лился комплекс наиболее эффективных критериев и методы перспективной оценки недр, регионального, зонального и локального прогноза нефтегазоносно сти, нефтегазогеологического районирования и обоснования геологоразведоч ных работ (А.А. Бакиров, Э.А. Бакиров, И.О. Брод, Н.Б. Вассоевич, И.В. Высоц кий, А.И. Дьяконов, Б.А. Соколов, С.П. Максимов, А.Я. Кремс, И.И. Нестеров, А.Э. Конторович, М.Я. Рудкевич и др.).

В последние годы решались наиболее актуальные задачи разработки теоре тической основы и создания высокоэффективных методов раздельного количе ственного прогноза нефтегазоносности, обеспечивающие повышение эффектив ности геологоразведочных работ и направленного поиска крупных месторожде ний. Общей теоретической базой при этом являлось получившее мировое при знание учение о нефтегазоносных бассейнах, основоположником которого был видный ученый-нефтяник И.О. Брод, впервые представивший учение И.М. Губ кина в целостном виде в форме естественно-исторического закона, названного позднее законом Губкина-Брода.

Историко-геологогеохимическое направление формирования углеводород ного потенциала осадочного нефтегазоносного бассейна (НГБ) успешно разви вали Н.Б. Вассоевич, И.В. Высоцкий, Б.А. Соколов, В.Е. Хаин, С.Г. Неручев, И.И. Нестеров, А.Э. Конторович и др. На кафедре геологии и геохимии горю чих ископаемых МГУ Н.Б. Вассоевичем, И.В. Высоцким, Б.А. Соколовым, Ю.И. Корчагиной, Н.В. Лопатиным разработан историко-геологогеохимичес кий метод оценки перспектив нефтегазоносности осадочных бассейнов, позво ляющий достаточно надежно устанавливать главные моменты в истории обра зования нефти и газа и формирования залежей.

Представления об историко-геологогеохимических параметрах нефтегазо образования получили широкое распространение как в нашей стране, так и за рубежом. Фундаментом этой научной концепции является представление о нефти и природном газе как о новой форме существования в осадочной оболоч ке биологической энергии, утраченной в процессе эволюции Земли. Нефть и углеводородный газ образуются из захороненного в рассеянном состоянии в породах органического вещества под влиянием биохимического, термического и термокаталитического процессов, протекающих в недрах.

Генерация нефти и газа, а также формирование их залежей происходят в областях мощного накопления осадочных пород, получивших название осадоч ных нефтегазоносных бассейнов. Понятие о нефтегазоносном бассейне впервые было сформулировано И.О. Бродом в 1947 г. и в его посмертном труде "Учение о нефтегазоносных бассейнах" (1964). Как и в вышедшей одновременно кол лективной монографии "Нефтегазоносные бассейны земного шара" (1965), неф тегазоносные бассейны рассматривались как главный объект нефтегазогеоло гического районирования осадочной оболочки Земли.

Бассейны первоначально диагностировались по структурно-геоморфо логическим признакам, что позволило впервые произвести выделение бассей нов на всех материках и на шельфе. Позднее была разработана классификация бассейнов по морфогенетическим признакам в соответствии с представлением о бассейне как о геологическом теле, сложенном осадочными породами, при эволюции которого происходит генерация нефти и газа, их эмиграция, мигра ция и формирование скоплений. В основу типизации бассейнов были положены особенности генерации, эмиграции, миграции и аккумуляции нефти и газа в бассейнах с различной историей развития и соответственно с различным онто генезом нефти и газа. Была установлена генетическая связь между развитием осадочных бассейнов и их нефтегазоносностью. На основе новых генетических классификаций нефтегазоносных бассейнов было произведено районирование материков и Мирового океана (В.Е. Хаин, Б.А. Соколов, 1994).

Изучение онтогенеза нефти и газа с учетом особенностей развития нефте газоносных бассейнов позволило создать новые представления о генезисе угле водородов. Были разработаны геологические и геохимические критерии диаг ностики нефтематеринских свит на различных стадиях литогенеза, приемы оп ределения нефтегазоматеринского потенциала осадочных пород, на основании которых в разрезе бассейнов представилась возможность уверенно выделять толщи, в различной степени реализовавшие свой углеводородный потенциал.

Наиболее существенным в учении о бассейнах явилось установление ста дийности превращения рассеянного органического вещества пород с образова нием углеводородов различного фазового состава. На ранней стадии литогенеза органическое вещество генерирует углеводородный газ, на средней преиму щественно жидкие углеводороды, а более поздней стадии литогенеза лишь углеводородный газ. Эта первичная вертикальная зональность генерации угле водородов в разрезе осадочных бассейнов получила фактическое подтвержде ние на обширном материале. В последующем эта модель нефтегазообразования была дополнена генерацией в небольшом количестве протонефти уже на ран ней стадии литогенеза.

Принципиально важным явилось выделение в процессе превращения орга нического вещества нефтегазоматеринских пород "Главной фазы нефтеобразо вания" ГФН. Место проявления ГФН в разрезе осадочного бассейна получило название главной зоны нефтеобразования ГЗН, или зоны генерации жидких углеводородов. Конкретное выражение получило также понятие об очаге гене рации углеводородов наиболее погруженной части бассейна, характеризую щейся активной генерацией углеводородов.

Многочисленные геохимические исследования нефтегазоматеринских (НГМ) осадочных пород по отечественным и зарубежным бассейнам позволили определить геолого-геохимические условия и границы проявления ГФН и ГЗН и выработать на их основе диагностические параметры. Установлено влияние на развитие ГФН литологического состава нефтегазоматеринских пород, типа исходного органического вещества, термобарических характеристик бассейна.

Понятия о ГФН и ГЗН широко признаны во всем мире и непременно ис пользуются при оценке перспектив нефтегазоносности осадочных бассейнов. В американской литературе условия ГФН получили название "нефтяного окна".

Ниже глубинной зоны ГФН в условиях позднего литогенеза пород выделена зона генерации углеводородных газов. Она нашла подтверждение в последую щих исследованиях и названа С.Г. Неручевым "Главной фазой или зоной газо образования" (ГФГ, ГЗГ).

Анализ фактического распределения нефтяных и газовых залежей в разре зе многих бассейнов подтвердил вертикальную геохимическую зональность в образовании УВ разного фазового состава. Вертикальная геохимическая зо нальность в образовании нефти и газа, термобарические условия проявления НФГ, ГФН, ГФГ, особенности развития бассейнов различных генетических ти пов позволили разработать современную концепцию формирования нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений, включающую новые представле ния о механизме эмиграции и миграции УВ. Расчетным путем показана смена механизмов эмиграции углеводородов из нефтематеринских пород в соответст вии со сменой термобарокаталитических и гидродинамических условий (элизи онный и послеэлизионный этапы, закрытые и открытые системы водообмена);

показана ведущая роль миграции жидких УВ в ГЗН в свободном состоянии в форме микроструй и лишь незначительно в водорастворенном состоянии. В условиях главной зоны газообразования жидкие углеводороды эмигрируют из нефтематеринских толщ в газорастворенном состоянии (более 77%);

газ же эмигрирует преимущественно в свободном состоянии (до 80%).

Многочисленные комплексные геохимические исследования ОВ в различ ных НГБ мира позволили количественно оценить нефтегазообразование на раз ных этапах литогенеза, дать формулу расчета удельной продуктивности пород.

Все это позволило ввести в практику научно обоснованного прогноза нефтепо исковых работ понятие "масштабы генерации" УВ и определить на генетиче ской основе масштабы нефтегазообразования, эмиграции и миграции углеводо родов в НГБ.

Знание законов трансформации ОВ разного исходного генетического типа в условиях устойчивого прогибания в седиментационном бассейне дало воз можность разработать метод оценки выхода жидких и газообразных УВ (в % от содержания ОВ в породе), что явилось основой для определения удельной про дуктивности пород. С учетом мощности НГМ пород и площади их распростра нения определяется объем УВ, образованных в очаге генерации к определенно му этапу его нефтегазогеологической эволюции. Этот метод предусматривает использование минимальной геолого-геохимической информации с необходи мыми палеогеографическими реконструкциями, метода расчета "СИТ", опреде ление содержания Сорг в породе. Все это позволило ввести в практику понятие "масштабы генерации" и выразить количественно масштабы нефтегазообразо вания, эмиграции углеводородов и нефтегазонакопления в осадочном бассейне.

Ведущая роль в формировании скоплений нефти и газа региональных оча гов генерации углеводородов и времени образования ловушек до или позднее начала генерации углеводородов определяет принципиальные различия во вре мени формирования залежей в осадочных бассейнах платформенных и гео синклинальных областей, эпиплатформенных орогенов и окраин материков.

Разработанный механизм образования нефтяных и газовых залежей позво лил доказать высокую скорость формирования скоплений нефти и особенно газа.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 9 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.