Образование месторождений нефти и газа реферат

Обновлено: 06.07.2024

Нефть и газ играют и будут играть в ближайшие годы главную роль в энергетическом балансе страны. При возрастающих затруднениях в обеспечении различными видами энергии в мире, встает вопрос об увеличении их ресурсов. Поиск и разведка новых месторождений становится с каждым годом сложнее и дороже (в первую очередь за счет увеличения глубин бурения и выхода на шельф). Поэтому важными задачами нефтегазодобывающих предприятий являются достижения высокой эффективности разработки нефтяных и газовых месторождений, увеличение извлекаемых запасов нефти и газа на разрабатываемых месторождениях. Все это вызывает необходимость широкого применения методов геологического и промыслово-геофизического изучения месторождений нефти, газа и газоконденсата.

Содержание

1. Введение……………………………………………………………
2. Происхождение нефти и газа…………………………………
3. Породы, содержащие нефть и природные газы………………
4. Понятия: "месторождение", "ловушка", "залежь", "пласт"….
5. Залежи и месторождения нефти и газа……………………….
6. Мировые запасы нефти и газа ……………………………..
7. Классификация запасов месторождений, перспективных и прогнозных ресурсов нефти и горючих газов в России
8. Группы запасов нефти и газа………………………………
Заключение………………………………………………………..
Список использованной литературы…………………………….

Вложенные файлы: 1 файл

bestref-241397.doc

Федеральное агентство по образованию РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

по дисциплине “Геология, поиск и разведка НГМ”

Выполнил: студент группы ГТз-05-01

Введение………………………………………………………… …
Происхождение нефти и газа…………………………………
Породы, содержащие нефть и природные газы………………
Понятия: "месторождение", "ловушка", "залежь", "пласт"….
Залежи и месторождения нефти и газа……………………….
Мировые запасы нефти и газа ……………………………..

Классификация запасов месторождений, перспективных и прогнозных ресурсов нефти и горючих газов в России

Группы запасов нефти и газа………………………………

Список использованной литературы…………………………….

Нефть и газ играют большую роль в развитии народного хозяйства нашей страны. Нефть и газ как наиболее эффективные и энергоемкие из всех природных веществ имеют доминирующее положение в энергетике.

Почти все автомобили и самолеты, а также значительная часть судов и локомотивов работают на нефтепродуктах. Производное нефти - керосин с жидким кислородом применяют в ракетной технике, где особенно остро стоит проблема энергоемкости топлива.

Ценность нефти как топлива определяется ее энергетическими свойствами, ее физическим состоянием, достаточной стабильностью при хранении и транспортировке, малой токсичностью.

Но не менее ценна - нефть как сырье для химической промышленности. Сегодня нефтехимическая промышленность охватывает производство синтетических материалов и изделий главным образом на основе продуктов переработки нефти и природного газа (синтетический каучук, продукты основного органического синтеза, сажа, резиновые, асботехнические и другие изделия).

Газ - высококалорийное топливо. Это отличное сырье для химического производства. Он в известном смысле заменяет кокс, являясь технологическим компонентом при выплавке металлов, используется в цементном производстве и для выработки электроэнергии, нашел широкое применение в быту.

1. Происхождение нефти и газа

Существуют разные теории происхождения нефти и газа. Одни из них предполагают неорганическое, а другие - органическое образование этих полезных ископаемых.

Приведу сущность некоторых из них.

К ядру Земли движется по трещинам вода. В условиях высоких температур и давлений водяной пар реагирует с карбидами тяжелых металлов, в результате чего образуются их окислы и углеводороды, т. е. компоненты нефти и газа. Пары углеводородов поднимаются в верхние холодные зоны Земли, там конденсируются и скапливаются в трещинах, пустотах и порах, образуя залежи.

Другая гипотеза о космическом происхождении нефти. Земля образовывалась из рассеянного в протосолнечной системе газопылевого вещества. В газовой оболочке Земли содержались углеводороды. По мере остывания Земли и перехода ее из огненно-жидкого состояния в жидкостно-твердое углеводороды поглощались остывающим веществом. В наиболее остывших верхних слоях Земли они конденсировались, перемещались по трещинам и скапливались в определенных зонах, образуя залежи нефти и газа.

Так объясняют предполагаемое неорганическое происхождение нефти и газа.

Общепринятой является теория органического образования нефти и газа. Остатки животных и растительных организмов, разлагаясь в недрах Земли без доступа кислорода под действием высоких температур и давлений, образовали углеводороды - компоненты нефти и газа.

Нефтеобразование связано с процессами образования и последующих изменений осадочных горных пород в значительно опустившихся бассейнах. Этот процесс многоступенчатый: нефть состоит из компонентов, которые образовались в различные периоды. Некоторые составные части ее возникли еще в живых организмах. Следующее поколение компонентов нефти образовалось в процессе преобразования рыхлых осадков в осадочные горные породы в верхней зоне земной коры.

Нефть насыщает горную породу, которая с течением времени подвергается действию все большего горного давления в связи с увеличением толщи осадочных горных пород. Под влиянием этого давления нефть перемещалась в более пористые породы, в результате чего образовались залежи.

Подтверждением органическому происхождению нефти являются следующие факторы. Нефтяные залежи почти отсутствуют в вулканических областях и тех районах, которые сложены породами, изверженными с больших глубин. Преобладающее большинство известных скоплений нефти и газа связано с осадочными толщами горных пород.

2. Породы, содержащие нефть и природные газы

Горные породы, обладающие способностью вмещать нефть, газ и воду и отдавать их при разработке мест их скоплений, называются коллекторами. Большинство пород-коллекторов осадочного происхождения. Коллекторами нефти и газа являются, пески, песчаники, алевролиты, алевриты, некоторые глинистые породы, известняки, мел, доломиты.

Породы-коллекторы характеризуются двумя признаками - пористостью и проницаемостью. Пористость характеризует объем пустот в породе, а проницаемость - способность проникновения нефти, воды или газа через породу. Не все пористые породы проницаемы для нефти и газа. Проницаемость зависит от размера пустот или пор, зерен, взаимного расположения и плотности укладки частиц, трещиноватости пород. Сверхкапиллярные пустоты имеют размеры >0,5 мм, капиллярные 0,5-0,0002 мм, субкапиллярные 0,0002 мм.

Различают общую, открытую и эффективную пористость. Общая пористость - это объем всех пор в породе. Открытая пористость—это объем только тех пор, которые сообщаются между собой. Эффективная пористость определяется наличием таких пор, из которых нефть может быть извлечена при разработке мест ее скопления. Значение пористости достигает 40%.

При разработке мест скопления нефти и газа иногда применяют искусственные методы увеличения пористости и проницаемости.

Коллекторские свойства нефтегазоносных пластов часто изменяются на небольших расстояниях в одном и том же пласте.

Скопления нефти и газа в породах-коллекторах перекрываются непроницаемыми для нефти, газа и воды породами. Такие породы называются покрышками. Роль их выполняют глины, соли, гипсы, ангидриты и др.

Породы-покрышки бывают различными по толщине, плотности, проницаемости, минералогическому составу и характеру распространения.

Вместе с тем абсолютно непроницаемых покрышек для нефти и газа в природе не существует. Самыми лучшими являются те породы-покрышки, которые имеют высокую экранирующую способность, т. е. незначительную абсолютную проницаемость по газу.

Если порода-коллектор содержит нефть, газ или воду и экранирована плохо проницаемыми породами, то ее называют природным резервуаром.

Природные резервуары бывают пластовыми, массивными и литологически ограниченными со всех сторон.

Пластовый резервуар-это коллектор, значительно распространенный по площади (сотни и тысячи квадратных километров) и небольшой толщины (от долей до десятков метров), часто содержит отдельные линзовидные прослойки непроницаемых пород (рис. 1).

Массивный резервуар - это массивная толща пластов-коллекторов, в которой могут быть непроницаемые прослои. Все пласты проницаемых пород сообщаются между собой, представляя единый резервуар.

Литологически ограниченный природный резервуар практически окружен со всех сторон непроницаемыми породами (например, линза песков в толще глинистых пород).

Нефть и газ, попав в природный резервуар, заполненный водой, начинают перемещаться (мигрировать), стремятся занять самое высокое положение в нем. Это происходит в результате разных плотностей нефти, газа и воды и

действия сил гравитации (тяготения). Сначала газ и нефть перемещаются до кровли природного резервуара (кровли пласта-коллектора - или подошвы пласта-покрышки). Если пласт наклонный, то они продвигаются вдоль его кровли до выхода на поверхность земной коры или до какого-либо препятствия (литологический экран, изменение наклона пласта на противоположное). В первом случае нефть, выходящая на поверхность, поглощается породами, окружающими место обнажения пласта, а газ улетучивается в атмосферу, во втором - перед барьером образуется скопление нефти и газа, экранированное каким-либо препятствием. Часть природного резервуара, в котором могут экранироваться нефть и газ и образоваться их скопление, называется ловушкой. В ловушке нефть и газ находятся в состоянии относительного покоя. Литологически замкнутый природный резервуар сам является ловушкой.

В природе встречаются ловушки разных форм (структурные, стратиграфические, литологические и рифогенные).

3. Понятия: "месторождение", "ловушка", "залежь", "пласт"

Месторождение нефти и газа—это совокупность залежей нефти и газа, приуроченных к одной или нескольким естественным ловушкам в недрах одной и той же ограниченной по размерам площади, контролируемой единым структурным элементом.

Ловушка – часть природного резервуара, в котором со временем устанавливается равновесное состояние воды, нефти и газа. Так как плотность газа наименьшая, он скапливается в верхней части ловушки. Ниже газа располагается нефть. Вода, как наиболее тяжёлая жидкость, скапливается в нижней части ловушки.

В ловушке любой формы при благоприятных условиях может скопиться значительное количество нефти и газа. Такая ловушка называется залежью. Форма и размер залежи обусловливаются формой и размером ловушки.

Пласт – массив какой-либо породы, представленный в основном в виде горизонтального слоя этой породы, заключённого между двумя слоями других пород. Верхняя поверхность пласта называется кровлей, нижняя – подошвой. Расстояние между кровлей и подошвой называют мощностью пласта. Основными элементами, характеризующими залегание пласта, являются направление падения, простирание и угол наклона.

5. Залежи и месторождения нефти и газа

Залежи нефти и газа - это естественное их скопление в проницаемых пористых или трещиноватых коллекторах. Форма и размер залежи обусловливаются формой и размером ловушки. Газ, нефть и вода располагаются в ловушке согласно их плотностям (рис. 2). Газ - в кровельной части природного резервуара под крышкой, ниже-нефть, а еще ниже—вода. Поверхности контактов газа и нефти, нефти и воды называются соответственно поверхностями газонефтяного и водонефтяного контакта. Линия пересечения этой поверхности (газонефтяного или водонефтяного контакта) с кровлей продуктивного пласта называется внешним контуром газоносности или нефтеносности. Линия пересечения поверхности водонефтяного (газонефтяного) контакта с подошвой пласта называется внутренним контуром нефтеносности (газоносности).

Газовая шапка - это скопление свободного газа над нефтью в залежи. Она образуется в том случае, если давление в залежи равно давлению насыщения нефти газом при данной температуре в пласте. Если пластовое давление выше давления насыщения, то весь газ растворится в нефти.

Если в ловушке газа и нефти недостаточно для заполнения всей толщины пласта, то внутренние контуры газоносности или нефтеносности отсутствуют (у залежей в массивных природных резервуарах).

Длину, ширину и площадь залежи определяют по ее проекции (изображению) на горизонтальную плоскость внутри внешнего контура нефтеносности (газоносности). Высота залежи - это расстояние по вертикали от подошвы до ее наивысшей точки.

Залежи генетически связаны с ловушками, поэтому их, как и ловушки, подразделяют на структурные, литологические, рифогенные и стратиграфические.

Совокупность залежей нефти и газа, приуроченных к одной или нескольким естественным ловушкам в недрах земной коры одной и той же ограниченной по размерам площади, называется месторождением нефти и газа (естественное скопление нефти и газа в каком-нибудь участке земной коры в больших количествах).

Единичная залежь считается месторождением, если с учетом запасов нефти и газа целесообразно вести ее промышленную разработку. Несколько залежей входит в одно месторождение при условии, если они имеют однотипные структуры и требуют одинакового подхода к их разработке.

Реферат, доклад на тему Образование месторождений нефти и газа, предмет: Геология. Вы можете ознакомиться с докладом на сайте или скачать его. Этот учебный материал поможет вам изучить заданную тему. Если доклад оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт рефератов в закладки!

Рисунок 1 - Поры в песке при разной укладке зерен. Пористость песка: а- 25,8; б- 36,7; в- 47,6.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
11
КЛУШ. 074118. О ПЗ
Песок, он состоит из правильных сферических частиц одинакового объема. Расчеты показывают, что в зависимости от плотности укладки эти частицы могут занимать чуть больше половины (52,4%) или три четверти (74,2%) объема всей горной породы, а остальное пространство — свободное, составляющее от 25,8 до 47,6% породы, приходится на поры, в которых могут находиться любые жидкости и газы (рисунок 1). Это значит, что теоретически в каждом кубическом метре песка может содержаться от 0,26 до 0,47 м3 нефти. Для того чтобы представить себе реально количество нефти, которое может находиться в такой породе, примем, что нефть содержится в порах такого песка, который слагает пласт мощностью (или толщиной) 10 м. Теоретически в таком пласте на площади всего 1 км 2 может быть заключено от 2,58 млн. до 4,76 млн. м3 нефти, или, принимая ее среднюю плотность равной 0,86 г/см3, — от 2,219 млн. до 4,09 млн. т. и, следовательно, на площади в сотни квадратных километров — сотни миллионов тонн. Другие породы — известняки, доломиты — также содержат пустоты в виде пор, каверн, трещин и даже мелких пещер, количество и размер которых уменьшаются с глубиной. Общий объем таких пустот или, как принято называть, коэффициент пористости пород, может составлять от десятых долей процента до 20—30% объема пород. Однако наличие пустот в горных породах еще не определяет полностью их свойства по отношению к нефти и газу. Дело в том, что размеры этих пустот могут быть самыми различными и именно от них зависит свойство пород пропускать жидкости и газы. Так, из физики известно, что благодаря действию сил молекулярного притяжения в капиллярных каналах поперечным сечением менее 0,001 мм вода не перемещается под влиянием силы тяжести, и требуется приложение значительных градиентов давления, чтобы сдвинуть такую пленочную, как ее называют, жидкость. Поры всех осадков, накапливающихся под дном водных бассейнов, с начала их образования заполнены водой. На суше, как только порода оказывается ниже уровня грунтовых вод, все ее поры также заполняются водой. Таким образом, когда в породу поступают нефть или газ, то для заполнения ее им надо вытесИзм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
12
КЛУШ. 074118. О ПЗ
нить воду. Из пор крупнее 0,001 мм вода может уйти, а из более мелких пор при давлениях, обычно существующих на глубинах до 10 км, она не может быть вытеснена. По этой причине вода, нефть и газ в недрах могут двигаться по пластам песков, песчаников, пористых известняков, доломитов, различных трещиноватых пород, но для них совершенно непроницаемы пласты влажных глин, каменной соли, плотных известняков, ангидритов и других непористых и нетрещиноватых пород [2].
Поскольку пласты, содержащие в недрах подвижную воду, не разобщены друг с другом герметично, все они представляют собой своеобразную систему сообщающихся сосудов, давление в которых равно весу столба жидкости. По этой причине давление жидкости и газа в породах с глубиной увеличивается через каждые 10 м на 0,1 МПа, в общем случае достигая, например, на глубине 1000 м, 10 МПа. Однако нередко пластовые давления превышают эту величину (см. ниже). Благодаря высокому давлению газ в недрах в соответствии с законом Бойля — Мариотта, занимает значительно меньший объем, чем на поверхности. Так, на глубине 1000м при температуре 40 °С в одном кубическом метре пространства содержится такое количество газа, которое на поверхности земли при стандартных условиях: давлении 1 МПа (760 мм рт. ст.) и температуре 15 °С будет иметь объем, равный примерно 103 м3 (не точно из-за отклонения реального газа от идеального). Определяющим моментом в распределении нефти, газа и воды в недрах является существенное различие их плотностей: пластовые воды обычно соленые, часто имеют плотность 1,05—1,25 г/см3, плотность нефти, как отмечалось, в среднем равна 0,86 г/см3, а в пластовых условиях, на глубине порядка 1000 м, благодаря большому количеству растворенного в ней газа (до 300 м3 в 1 м3 нефти) — 0,6—0,7 г/см3, наконец, плотность газа, преимущественно метанового, на этой же глубине — 0,07 г/см3. Черным показана залежь нефти, остальными условными знаками — разные магматические и осадочные породыдвижений изгибаются самым различным образом [2].
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
13
КЛУШ. 074118. О ПЗ

Рисунок 2- Нефтяная залежь в трещиноватых магматических породах.
В наиболее повышенных участках проницаемых пластов образуются природные ловушки, в которых могут накапливаться нефть и газ (рисунок 2). Эти ловушки в течение многих десятков лет и были основными объектами поисков нефти и газа. Однако природа всегда изобретательнее, чем можно себе представить даже при самой богатой фантазии: оказалось, что ловушки могут образовываться не только вследствие изгибов, но и на месте рифов (рисунок 3), в зонах трещиноватости магматических пород (рисунок 4), у соляных тел (рисунок 5), в зонах выклинивания песков и песчаников, даже в трещиноватых глинах (например, в Западной Сибири) и в других случаях. Нередко в таких участках образуется сразу много ловушек, располагающихся одна под другой. Поэтому в пределах месторождений, как правило, встречается несколько залежей, находящихся на разных глубинах [2].
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
14
КЛУШ. 074118. О ПЗ

Рисунок 3 - Нефтяная залежь в рифе.

Рисунок 4 -Нефтяная залежь в трещиноватых магматических породах.

Рисунок 5 - Нефтяные залежи в соляных куполах. Черным показана нефть.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
15
КЛУШ. 074118. О ПЗ

ВВЕДЕНИЕ Классификация месторождений нефти и газа имеет не меньшее теоретическое и практическое значение, чем классификация залежей. Казалось бы этому вопросу должно уделяться не меньшее внимание, однако это не так. С момента четкого разграничения таких понятий, как залежи и месторождения, первым уделялось очень много времени, в то время как классификация нефтяных месторождений почти не разрабатывались. До сих пор не

существует общепринятого определения понятия месторождение. Под месторождением нефти и газа, по определению И. О. Брода (1938), следует понимать совокупность залежей в недрах одной и той же площади, образование которой контролируется единым структурным элементом, что определяет общность в системе их поисков, разведки и разработки. Довольно близко к этому определение Н. Ю. Успенской (1966). По Успенской под месторождением следует

понимать совокупность залежей, заключенных в недрах одной и той же площади и контролируемых общим гидрологическим элементом структурного, литологического или стратиграфического характера, обеспечивающим образование ловушки. В приведенных определениях за основу взяты залежи, и месторождение фактически рассматривается как сумма залежей, приуроченных к тому или иному структурному элементу или геологическому элементу.

Между тем наличие того или иного структурного элемента, контролирующего формирование месторождения, определяет и возможный тип залежей в месторождении. Более того, развитие того или иного структурного элемента на фоне геологической истории крупного элемента земной коры предопределяет появление того или иного типа резервуара и специфику ловушек в нем. Из сказанного выше ясно, что группа или тип месторождений предопределяет

и тип встречающихся в нем залежей. Следовательно, месторождение надо рассматривать не как механическую совокупность залежей, а как геологический комплекс, предопределяющий условия формирования самих залежей. Правильнее залежь рассматривать как один из элементов месторождения. Определение месторождения может быть предложено в следующей форме: под месторождением нефти и (или) газа следует понимать участок земной коры

Проблема возрастания глобальной потребности в энергии с каждым годом все явственнее и тревожнее обозначается перед человеческой цивилизацией. По расчетам экспертов, через 30 лет необходимые объемы энергетических ресурсов должны увеличиться на две трети. Причем, более чем на 70% спрос будет удовлетворяться за счет углеводородов: поэтому прогрессивный рост добычи этого сырья неизбежен.

Нефтегазовая отрасль России — одна из ключевых отраслей отечественной экономики. Значительная часть от общей выручки которой перечисляется в бюджет страны, наполняя его основную часть. Поэтому перспективы развития отечественной нефтегазодобывающей промышленности имеют для нас первостепенное значение.

Однако, стоит оговориться, что производство этих продуктов не безгранично. По оценке экспертов общемировое падение нефтедобычи уже началось с 2006-2010 гг., а добычи газа начнется с 2040 г. По современным оценкам оба вида топлива относятся к невосполняемым полезным ископаемым. Если это так, то мы уже видим дно углеводородного колодца.

Идеи о медленном образовании и накоплении нефти и газа и, как следствие этого, об исчерпаемости и невосполнимости запасов углеводородов (УВ) в недрах Земли появились еще в начале прошлого века вместе с зачатками нефтегазовой геологии. Они базировались на умозрительном представлении о генерации нефти и газа как о процессе, связанном с отжиманием воды и углеводородов при погружении и возрастающем уплотнении осадочных пород с глубиной. Медленное опускание и постепенное прогревание нефтегазоматеринских свит, протекающее в течение десятков и сотен миллионов лет, и породили теорию об очень медленном процессе нефтегазообразования. Стало аксиомой, что чрезвычайно малая скорость образования залежей УВ несопоставима со скоростью извлечения нефти и газа при эксплуатации месторождений, поэтому углеводороды традиционно рассматриваются как не восполняемые минеральные ресурсы. В данной работе будет более подробно описано, какую же все-таки природу происхождения имеют столь важные для человечества энергоносители.

1. Происхождение нефти и газа

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

В центре внимания данной работы имеют место такие элементы как нефть и природный газ, которые по своей сути являются углеводородами и выступают в качестве энергоносителей, поэтому для правильного понимания и восприятия изложенной темы, следует начать с определений терминологии.

Нефть — природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом, буро-коричневого цвета, состоящая в основном из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений. Относится к каустобиолитам (т.н. ископаемое топливо).

Природный газ — вещество состоящее из смеси газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ, газ относится к группе осадочных горных пород.

Природный газ относится к полезным ископаемым. В пластовых условиях находится в газообразном состоянии — в виде отдельных скоплений (газовые залежи) или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений, либо в растворённом состоянии в нефти или воде. При нормальных условиях (101,325 кПа и 0 °C) природный газ находится только в газообразном состоянии. Также природный газ может находиться в кристаллическом состоянии в виде естественных газогидратов.

Углеводороды — органические соединения, состоящие исключительно из атомов углерода и водорода. Самым простым углеводородом является метан (СН4). Энергоноситель — вещество в различных агрегатных состояниях (твердое, жидкое, газообразное) и формах материи (плазма, поле, излучение), запасенная энергия которых может быть использована для целей энергоснабжения. [2]

1.2 Концепции неорганического происхождения нефти

Идея возможности неорганического происхождения нефти была выдвинута в XIX веке замечательным естествоиспытателем А.Гумбольтом. Позднее популярность неорганической теории была связана с авторитетом Д.И.Менделеева и с привлекательностью космических идей В.Д.Соколова. Позднее концепции неорганического происхождения развивались петербургским геологом Н.А.Кудрявцевым, киевским исследователем Б.Н.Кропоткиным, а также зарубежными учеными — К.Мак-Дерматом, Ф.Хойлем и др.

Нужна помощь в написании реферата?

.2.1 Гипотеза Менделеева

В нашей стране наиболее широкую известность получила теория, сформулированная Д.И.Менделеевым, доложенная им в 1876 году в Русском химическом обществе. По его мнению, вода, проникая по разломам в глубинные недра Земли, вступает во взаимодействие с карбидами металлов. Образовавшиеся при этом взаимодействии углеводородные пары по тем же разломам поднимаются в верхние части земной коры, где конденсируются, образуя скопления нефти.

.2.2 Гипотеза Кудрявцева

В 1950 г. профессор Н. А. Кудрявцев выдвинул магматическую гипотезу образования нефти. По его мнению, на больших глубинах — в мантии Земли — в условиях очень высокой температуры углерод и водород образуют углеводородные радикалы — СН, СН2 и СН3. Вследствие перепада давления они перемещаются по веществу мантии в зоны глубинных разломов и вдоль этих разломов поднимаются вверх, ближе к земной поверхности. По мере понижения температуры в верхних слоях эти радикалы соединяются друг с другом и с водородом. В результате образуются более сложные нефтяные углеводороды. Дальнейшее движение углеводородных газов и нефти приводит их или на поверхность Земли, или в ловушки, возникающие в проницаемых осадочных породах, а иногда и в кристаллических на границе с первыми. Передвижение углеводородов происходит по заполненным водой трещинам и вызывается огромным перепадом давления на пути миграции и в местах образования нефти в осадочной толще, а также разностью плотности воды и нефти.

.2.3 Гипотеза Соколова

Углеводороды возникают в космических телах на ранних стадиях их развития из углерода и водорода, количество которых во всех космических телах, в том числе и в Земле огромны. Возникшие таким образом углеводороды на Земле поглощаются расплавленной магмой. При остывании магмы и кристаллизации магматических горных пород, углеводороды отделяются от нее, и мигрируют по трещинам и разломам. Попадая в верхние части литосферы, и конденсируясь, углеводороды дают основной материал для образования различных битумов.

Важным достоинством концепций неорганического происхождения нефти является разве что ее оптимистичность. В современной же науке она находит много противоречий. [3]

1.3 Концепции органического происхождения нефти

Нужна помощь в написании реферата?

Источником нефти является захороненное в осадках органическое вещество — продукт разложения организмов, — отлагающееся вместе с минеральными частицами осадков.

В свою очередь, источником этого органического вещества являются две группы организмов: наземная растительность, остатки которой сносились реками в морские или озерные бассейны, бактерии и морской зоо- и фитопланктон, причем именно последнему принадлежит главная роль в нефтеобразовании.

Различия в составе органического вещества, отложенного из двух этих источников — гумуса и сапропеля, прослеживаются в составе нефтей, возникших за их счет. Накопление значительных масс органического вещества в осадках было возможно в условиях отсутствия или ограниченного доступа свободного кислорода, что могло происходить лишь в водной среде.

Органическое вещество находится в осадках в рассеянном состоянии. Одни типы осадков им обогащены в большей степени, другие — в меньшей или даже практически его лишены, но среднее содержание очень редко превосходит 1% от массы осадка. И лишь относительно небольшая часть этого вещества (10-30%) затем преобразуется в нефть, остальная сохраняется в осадке и переходит в образующуюся из него осадочную породу. Более всего обогащены органическим веществом темные глинистые толщи типа олигоцен-миоценовой майкопской серии Кавказа, девонского, так называемого доманика Волго-Уральского и Тимано-Печорского бассейнов. Именно их долго рассматривали как классические нефтепроизводящие или нефтематеринские толщи. Однако в дальнейшем выяснилось, что свойством продуцировать нефть обладали и другие типы осадочных формаций, в частности карбонатные.

Преобразование исходного органического вещества в нефть — процесс длительный, сложный и еще до конца непонятый. Известно, что углеводороды нефтяного ряда образуются уже в телах живых организмов и их обнаруживают в современных осадках. Однако, как показал Н.Б. Вассоевич, процесс идет очень медленно, пока осадки не погрузятся на глубину более 2 км, будучи перекрыты более молодыми слоями, и не нагреются до 80-100°C. Лишь тогда наступит главная фаза нефтеобразования. На большей же глубине, порядка 6 км, и при более высокой, более 120°C температуре вместо нефти начнет образовываться газ (рис.1)

Отечественная нефтегазовая геология подтвердила положения И.М.Губкина. На основе прогнозов, сделанных на базе этой теории, развитой его многочисленными последователями, отечественная нефтегазовая геология долгие годы позволяла прогнозировать и открывать месторождения, что сделало Советский Союз ведущей нефтегазовой державой мира.

Нужна помощь в написании реферата?

.3.1 Основные аргументы в пользу биогенного происхождения нефти

Ø Приуроченность 99,9% промышленных скоплений нефти к осадочным породам.

Ø Сосредоточение наибольших запасов в отложениях геологических периодов с наибольшей активностью биосферы.

Ø Сходство элементного, и, главное, — изотопного состава живого вещества и нефтей.

Ø Оптическая активность нефтей.

Но по существу процесс нефтеобразования завершается лишь тогда, когда капли нефти начнут собираться в более крупные скопления. А это происходит только при отжимании нефти вместе со связанной водой из материнской породы под весом вышележащих слоев, напором газа и при ее переходе в пористые породы-коллекторы, в частности пески и песчаники.

Необходимым условием сохранности сформированной залежи нефти или газа является наличие над пластами-коллекторами непроницаемых или слабопроницаемых пород — флюидоупоров, в просторечии обычно называемых покрышками. Наилучшими флюидоупорами служат соленосные образования. Развитию таких образований нижнепермского, кунгурского возраста обязаны своей сохранностью гигантские залежи газа, конденсата и нефти в массивных карбонатах — карбонатных платформах на периферии Прикаспийской впадины (Астраханское, Оренбургское, Тенгизское месторождения). Но гораздо чаще роль покрышек выполняют глинистые пачки и свиты. Таким образом, нефтегазоносные комплексы состоят из нефтематеринских толщ, коллекторов и покрышек.[6]

Нужна помощь в написании реферата?

1.4 Образование природного газа

Природный газ распространен в природе гораздо шире, чем нефть. Его формирование может происходить различными способами.

При биохимическом процессе образование метана происходит в результате переработки органического вещества бактериями. (Иногда эти бактерии поселяются на нефти, которые перерабатывают ее в метан, азот и углекислый газ).

Термокатализ заключается в преобразовании в газ органического вещества под действием давлений и температур в присутствии катализаторов — глин. Наиболее интенсивно термокатализ происходит при температуре 150-200°.

Если глины с повышенным содержанием органического вещества обогащены ураном, может запуститься радиационно-химический процесс образования газа, который заключается в воздействии радиоактивного излучения, на углеродные соединения. В результате органическое вещество распадается на метан, водород и окись углерода. Оксид углерода, в свою очередь, распадается на кислород и углерод, при соединении с водородом которого также образуется метан.

При механических воздействиях на угли на контактах зерен возникают напряжения, которые служат источниками энергии для механохимического образования метана.

Диапазон глубин газообразования гораздо шире, чем у нефти, а его источником могут являться не только вещества органического происхождения, захороненные в осадках, но и вещества, получающиеся в результате углефикации наземной растительности. Залежи газа, продуцированного угленосной толщей среднего карбона, известны в нижней Перми в южной части Северного моря и других районах. Выделения метана наблюдаются практически во всех угленосных толщах, и его взрывы в шахтах нередко имеют катастрофические последствия. Образование метана начинается уже в болотах, а промышленные залежи газа выявлены в очень молодых, плиоцен-четвертичных осадках. Газообразование продолжается и на больших глубинах, но, как отмечалось выше, его главная фаза приходится на область более высоких температур, чем главная фаза нефтеобразования. В последнее время в Скалистых горах США обнаружены скопления газа в слабопроницаемых отложениях верхов мела, их называют нетрадиционными, к ним относятся и упомянутые выше глинистые толщи. Следует упомянуть наконец о широком распространении в осадочных толщах морей и океанов и придонном слое осадков залежей газогидрата — сжиженного и замерзшего растворенного в воде газа.

.5 Современная модель образования залежей нефти и газа

Нужна помощь в написании реферата?

В обобщенном виде современная модель формирования залежей нефти и газа в результате накопления органического вещества (ОВ) и его преобразования в углеводороды (УВ) приведена в таблице 1.

Таблица 1. Образование залежей углеводородов.

Стадия	Состояние и формы нахождения ОВ и УВ	Геологические условия среды, формирующей скопления	Источники энергии, преобразующие ОВ, УВ и их скопления.
Накоп-ление и захоронение ОВ	Исходное органическое вещество осадков в диффузно — рассеянном состоянии	Водная среда с анаэробной геохимической обстановкой.	Биохимическое воздействие организмов и ферментов, действие каталитических свойств минералов
Генерация УВ	УВ нефтяного ряда в рассеянном состоянии	Геостатическое давление, температура недр, высвобождающаяся внутренняя химическая энергия ОВ при перестройке в УВ, радиация из вмещающих пород.
Миграция УВ	УВ в свободном и водогазорастворенном состоянии	Породы-коллекторы	Гравитация, геодинамическое давление, гидродинамические процессы, капиллярные силы, диффузия.
Аккумуляция УВ	Скопления УВ	Породы-коллекторы и покрышки, ловушки.	Гравитация, геодинамическое давление, гидродинамические процессы, капиллярные силы, диффузия.
Консервация УВ	Скопления УВ	Породы-коллекторы и покрышки, ловушки, восстановительная геохимическая среда, застойный режим пластовых вод, благоприятные давления и температуры.
Разрушение скоплений УВ	УВ в рассеянном состоянии	Разрушение покрышек, ловушек,растворение, окисление, разложение УВ	Тектонические движения, химические и биологические процессы, диффузия

В контрольной работе были рассмотрены 2 основных концепции органического и неорганического происхождения нефти и концепция происхождения природного газа. И если теория происхождения природного газа более-менее объяснима, то с нефтью не все так однозначно.

Пока не достигнуто еще полного согласия исследователей в отношении того, как образуется в природе жидкая нефть. Нефтеподобные вещества могут быть синтезированы в лабораториях, как из неорганических, так и из органических веществ, но залегание нефти и газа почти исключительно находятся в осадочных породах, которые одновременно содержат остатки древних растений и животных, является важным доказательством того, что исходный материал был органическим по своей природе. Условиями же нефтеобразования являются время (вероятно, не менее 500 000 лет), умеренные температуры (вероятно, 35-40 С) и давления (вероятно, ок. 10 атм) и ведут к преобразованию органического вещества в низкомолекулярные легкие углеводороды, обычно находящиеся в сырой нефти. Наука и прогресс не стоят на месте, тем более с учётом сегодняшних темпов роста, а следовательно есть все предпосылки к тому что человечество в скором времени не только изучит природу происхождения нефти и газа, но и научится управлять этим процессом.

Читайте также: