Газонефтеродные горные породы. Газонефтеродной горной породой считается мелкодисперсная осадочная порода, которая при естественном осаждении привела или могла привести к образованию и выделению значительных количеств нефти и или газа. Классификация таких горных пород основана на учете содержания и типа органического вещества, состояния его метаморфической эволюции химических превращений, происходящих при температурах приблизительно 50-180 С , а также природы и количества углеводородов, которые могут быть получены из него. Органическое вещество кероген Кероген от греч. керос, что означает воск, и ген, что означает образующий - рассеянное в горных породах органическое вещество, нерастворимое в органических ратворителях, неокисляющих минеральных кислотах и основаниях. в осадочных горных породах биогенного происхождения может обнаруживаться в самых разнообразных формах, но его можно подразделить на четыре основных типа. 1 Липтиниты - имеют очень высокое содержание водорода, но низкое содержание кислорода их состав обусловлен наличием алифатических углеродных цепей.
Предполагается, что липтиниты образовались в основном из водорослей обычно подвергшихся бактериальному разложению. Они имеют высокую способность к превращению в нефть. 2 Экзтиты - имеют высокое содержание водорода однако ниже, чем у липтинитов, богаты алифатическими цепями и насыщенными нафтенами алицик-лическими углеводородами, а также ароматическими циклами и кислородсодержащими функциональными группами.
Это органическое вещество образуется из таких растительных материалов, как споры, пыльца, кутикулы и другие структурные части растений.
Экзиниты обладают хорошей способностью к превращению в нефть и газовый конденсат Конденсат - углеводородная смесь, газообразная в месторождении, но конденсирующаяся в жидкость при извлечении на поверхность а на высших стадиях метаморфической эволюции и в газ. 3 Витршиты - имеют низкое содержание водорода, высокое содержание кислорода и состоят в основном из ароматических структур с короткими алифатическими цепями, связанными кислородсодержащими функциональными группами.
Они образованы из структурированных древесных лигноцеллюлозных материалов и имеют ограниченную способность превращаться в нефть, но хорошую способность превращаться в газ. 4 Инертиниты - это черные непрозрачные обломочные породы с высоким содержанием углерода и низким содержанием водорода, которые образовались из сильно изменившихся древесных предшественников.
Они не обладают способностью превращаться в нефть и газ. Главными факторами, по которым распознается газонефтеродная порода, являются содержание в ней керогена, тип органического вещества в керогене и стадия метаморфической эволюции этого органического вещества.
Хорошими газонефте-родными породами считаются те, которые содержат 2-4 органического вещества такого типа, из которого могут образовываться и высвобождаться соответствующие углеводороды.
При благоприятных геохимических условиях образование нефти может происходить из осадочных пород, содержащих органическое вещество типа липтинита и экзинита. Образование месторождений газа обычно происходит в горных породах, богатых витринитом или в результате термического крекинга первоначально образовавшейся нефти. В результате последующего погребения осадков органического вещества под верхними слоями осадочных пород это вещество подвергается воздействию все более высоких температур, что приводит к термическому разложению керогена и образованию нефти и газа. Образование нефти в количествах, представляющих интерес для промышленной разработки месторождения, происходит в определенных условиях по времени и температуре глубине залегания, причем время образования тем больше, чем ниже температура это нетрудно понять, если предположить, что реакция протекает по уравнению первого порядка и имеет аррениусовскую зависимость от температуры. Например, то же количество нефти, которое образовалось при температуре 100 С приблизительно за 20 миллионов лет, должно образоваться при температуре 90 С за 40 миллионов лет, а при температуре 80 С - за 80 миллионов лет. Скорость образования углеводородов из керогена приблизительно удваивается при повышении температуры на каждые 10 С. Однако химический состав керогена. может быть чрезвычайно разнообразным, и поэтому указанное соотношение между временем созревания нефти и температурой этого процесса может рассматриваться лишь как основа для приближенных оценок.
Современные геохимические исследования показывают, что в континентальном шельфе Северного моря увеличение глубины на каждые 100 м сопровождается повышением температуры приблизительно на 3 С, а это означает, что богатые органическим веществом осадочные породы образовывали жидкие углеводороды на глубине 2500-4000 м в течение 50-80 миллионов лет. Легкие нефти и конденсаты, по-видимому, образовывались на глубине 4000-5000 м, а метан сухой газ - на глубине более 5000 м. Глава 2.