катагенез


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Геология нефти и газа .Стадии преобразования Пути преобразования органического вещества в процессеседиментации и диагенеза Микронефть В процессе преобразования ОВ в диагенезе = генерация некоторого количества жидких углеводородов – так называемой «микронефти». Микронефть (по В. Б. Вассоевичу) – это наиболее миграционноспособная, наиболее восстановленная и нейтральная часть автохтонных битумоидов (в основном, масляной фракции), Состав: смесь углеводородов и растворенных в ней низкомолекулярных смол Доля диагенетических углеводородов возникающих при преобразовании ОВ - невелика. Микронефть изменяется вместе с вмещающими ее осадками и породами в ходе литогенеза. Углеводороды На стадиях седиментогенеза–диагенеза главная роль принадлежит углеводородам (за счет жирных кислот, терпенов, стероидов и других изопреноидов) 1) практически отсутствуют углеводороды от С2 до С9, С10-С14 играют ничтожную роль; 2) преобладают метан (преимущественно уходящий из осадков в гидросферу) и твердые от С15 и выше; 3) среди н-алканов от С22 до С34 характерно преобладание нечетных над четными; 4) коэффициент нечетности достигает 3-5, снижаясь в ходе литогенеза ;5) среди нечетных н-алканов чаще всего преобладают С29, затем С27 и С31 (иногда максимумы приходятся на С25 и С27). Коэффициент нечетности н-алканов уменьшается от континентальных обстановок к морским. Характеристика потенциально нефтематеринских осадков на стадиях седиментогенеза-диагенеза 1. Осадки на стадии седиментогенеза (глубина захоронения от 0 до 1 м, продолжительность n Ч 102 лет) – сильно обводненные (50–90% воды) по гранулометрическому спектру: пелитовые или алевропелитовые по литологическому составу: неизвестковистые или с умеренным количеством карбонатного материала количество примеси сапропелевого, гумусо-сапропелевого или сапропелево-гумусового ОВ не ниже кларкового (Сорг – не менее 0,8 %), содержащего липоиды – «битумы» живого вещества геохимическая обстановка может быть окислительная Характеристика потенциально нефтематеринских осадков на стадиях седиментогенеза-диагенеза 2. Осадки на стадии диагенеза (глубина от 1 до 200 м, продолжительность от n Ч 103 - n Ч 104 лет) –обезвоживающиеся (содержание воды 40–60 %) уплотняющиеся глинистые, мергелистые и алеврито-глинистые. Содержание ОВ снижается – восстановление окисных форм железа до карбонатных и (или) сульфидных. В морских и солоноватоводных бассейнах происходит обогащение серой за счет биохимического восстановления сульфатов (сульфатредукция)Формируется восстановительная или резко восстановительная обстановка, за счет жизнедеятельности микроорганизмов. Содержание, состав, распределение и основные закономерности дифференциации ОВ основные закономерности дифференциации ОВ донных осадках определяются: природными биоценозами, характерными для различных природных обстановок, особенностями седиментации терригенного минерального вещества и ОВ (литодинамические особенности и вещественный состав осадков), геохимическими условиями донной среды - фациальными особенностями обстановок седиментации - раннего диагенеза ( степень сохранности исходного ОВ) Автохтонное ОВ Аллохтонное ОВ  Исходный материал   Тип ОВ   Обстановка Процессы образования Обстановка Процессы образования Проточные болота Предельное разложение лигнино-целлюлозного материала, вынос продуктов разложения Разные Принос водами и частично ветром (споры, пыльца) липоидных компонентов разложившихся растений Остатки высшей растительности (преимущественно лигнино-целлюлозный материал, а также макро- и микроорганизмы, работающие над их разрушением)Смешанный материал с преобладаниемостатков высшей растительности Гумиты Периодически подсыхающие лесные болота Аэробное разложение, фюзенизация Озера среди  торфяных болот Поступление разложившихся остатков высших растений из окружающих торфяных болот Верховные и низинные торфяные болота Аэробное, частично анаэробное разложение, гелификация Озера, дельтовые участки моря Анаэробное, частично аэробное разложение Озера, дельтовые участки моря, лагуны и т. д. Принос разложенного гумусового материала реками Сапропелито-гумиты Сапропелевые озера, лагуны, бухты, морские заливы Анаэробное разложение. В солоноватоводных и морских водоемах нередко интенсивное сероводородное заражение остатков низших организмов Гумито-сапропелиты Остатки низших организмов (преимущественно белково-жировой материал) Сапропелиты Литодинамические условия обстановок осадконакопления По степени активности придонной гидро- и литодинамики обстановки подразделяется на четыре категории : активные, умеренно активные, слабоактивные и пассивные Для литодинамически активных обстановок :выдержанные по площади среднезернистые осадки (пределы изменения Md для абразионных - 0,1-0,16 мм, для приливного мелководья - 0,1-0,23 мм) с высокой степенью переработанности материала и низкой сорбционной емкостью,низкое содержание ОВ (средние значения Сорг - от 0,2 до 0,34 %) малые концентрации реакционноспособных форм железа  при полном отсутствии железа , связанного серой сульфидной Литодинамические условия обстановок осадконакопления и вещественно-структурные особенности осадков Для умеренно активных обстановок : типичны разнозернистые хорошо-, средне- и плохосортированные осадки, невыдержанные по литологическому составу - от галечниковых до песчано-глинисто-алевритовых (средние величины Md изменяются от 0,05 до 0,12 мм) средние содержания С орг - от 0,5 до 0,86 %средние содержания Fe общ меняются от 1,0 до 2,0 %, Fe закис - от 0,38 до 0,62 %, Fe сульф – до 0.04 % Литодинамические условия обстановок осадконакопления и вещественно-структурные особенности осадков литодинамически слабоактивные и пассивные обстановки :тонкодисперсные - преимущественно глинисто-алевритовые , алеврито-глинистые, глинистые осадки Среднее Md, не более 0,04 мм Преобладание процессов аккумуляции над процессами транспортировки и размыва накопление исходного терригенного ОВ Средние содержания Cорг - от 1,14 до 1,78 % (при максимальных до 15 %) Средние концентрации реакционноспособного железа - более 1,7%, Fe закис - от 0,85 до 1,07 %, существенно возрастает содержание Fe сульф - до 0,08 % Feзакис/Feокис в осадках - критерий изменения геохимических условий от окислительных до слабовосстановительных и восстановительных по мере снижения активности гидро- и литодинамических процессов Основные закономерности распределения ОВ дельтовые, прибрежно-морские и шельфовые обстановки седиментации В ОВ доминирует аллохтонный органический материал наземного происхождения. близко основной источник поступления ОВ в донную среду - почвенно-растительный слой водоразделов Растительные биоценозы субарктики характеризуются бедным видовым составом, в котором незначительная доля цветковых и преобладают лишайники и мхи при слабом развитии кустарничковых. Специфические условия  тундровой зоны севера (обводненность, открытость денудируемых покровов и т. д.), способствуют интенсивным процессами физического выветривания и быстрому вовлечению аллохтонного органического материала в процесс транспортировки. Низкие температуры субарктического пояса - ограниченное развитие продуктивной активности гидробионтов и относительно слабое проявление автохтонного ОВ в осадках прибрежно-морских и континентальных обстановок седиментации. специфика северного умеренного гумидного литогенеза: основное значение имеют процессы механической денудации (терригенное осадконакопление)Доминирует ОВ терригенного растительного происхождения. Количественное распределение ОВ в зависимости от литодинамики бассейнов седиментации Валовый показатель распределения ОВ в осадках Сорг тесно связан с литодинамическими условиями бассейнов седиментации Средние значения содержания Сорг: 0,14 % в песках приливного мелководья до 1,78 % в осадках пляжа0,097 % в озерно-болотных. Распределение ХБА ХБА увеличивается с ростом содержания Сорг в осадках Минимальные средние значения - в осадках литодинамически активных обстановок (0,006 %) и максимальные - в слабоактивных (0,022 %). Значения ХБА/Сорг - от 1,0 до 2,6 %, что характерно для осадков на раннедиагенетической стадии, вариации ХБА/Сорг свидетельствуют о различии в интенсивности преобразования ОВ в различных генетических типах осадковМаксимальные содержания масляной фракции битумоидов, (более 90 % представлено углеводородами) - в осадках шельфа, эстуариев (до 67,6 %) Минимальны - для береговых абразионных (7-8 %)В маслах преобладают метано-нафтеновые углеводороды (57-87 %), моно-, биароматические составляют 3-9 %, полиароматические - 8-22 %. Распределение ХБА Максимальные содержания метано-нафеновых углеводородов - в осадках аккумулятивных обстановок эстуариев (0,0045 %) В составе метано-нафтеновой фракции: преобладают н-алканы (57-94 %). Интервал н-алканов - С17-С40. Коэффициент нечетности н-алканов отражает преобладание ОВ гумусового типаАналитические данные подтверждают преобладание ОВ гумусового типа Количество ОВ гумусового типа несколько уменьшается в общем содержании ОВ при переходе от континентальных осадков к морским. Роль фациального фактора Содержание, распределение ХБА, групповой состав и состав углеводородной составляющей в оснвном зависит от фациальной обстановкиЛитодинамически активные обстановки - зона неблагоприятная для аккумуляции и сохранности ОВ (низкая сорбционная емкость отложений, отсутствие органического детрита, активного газообмена для создания окислительного режима).Условия в осадках остальных генетических типов в разной степени благоприятны для аккумуляции ОВ, в том числе углеводородов. Наличие сорбционно-активного алеврито-глинистого матрикса, дисперсного ОВ, преобладание нейтральных до восстановительных геохимических условий обеспечивают аккумуляцию углеводородов и их сохранность в условиях раннего диагенеза. Катагенез органического вещества  Катагенез - стадия изменения осадочной горной породы в результате увеличения глубины погружения и пластовой температуры, следует за диагенезом и предшествует метаморфизму интенсивное уплотнение пород два этапа: ранний (начальный) и поздний (глубинный)Граница - температура 90-120 С, при давлении около 100 Мпа Снижение общей пористости до 15 % ( глубина 2,5-5 км) начальный катагенез характеризуется относительно слабой уплотненностью пород поздний катагенез сильное уплотнение ; физические признаки различных литологических типов пород отличаются меньше, чем при начальном катагенезе. Катагенез рассеянного органического вещества (РОВ) Катагенез РОВ - один из важнейших показателей при прогнозировании нефти и газа. связь нефтегазоносности и катагенеза («метаморфизма») ОВ - установлена на углях теория углеродного коэффициента (основные залежи нефти и газа находятся там, где значения углеродного коэффициента сравнительно невысоки и стадия «метаморфизма» углей не выше жирной) На этапе катагенетической истории ОВ главные факторы его преобразования - температура и давление, а также - геологическое время. этап постдиагенетических изменений : для углей - углефикация и метаморфизм, для РОВ - углефикация, метаморфизм, катагенез. Процессы преобразования РОВ катагенез» - Катагенез по Н. Б. Вассоевичу начальный или слабый катагенез (протокатагенез), соответствующий начальным изменениям породы и ранне- средне- и позднебуроугольным подстадиям превращения ОВ.умеренный катагенез (мезокатагенез), - изменения осадочных пород, соответствующие каменноугольной стадии превращения ОВ.Поздний, сильный катагенез (апокатагенез) - изменения осадочной породы, которые сопоставляются с антрацитовой стадией превращения ОВ.подстадии катагенеза разделяются на градации, соответствующие маркам донецких углей ПК1, ПК2, МК1, МК2 и т.д.Н. Б. Вассоевич отказывался от термино «метаморфизм» для РОВ - вмещающие его породы являются нормальными неметаморфизованными осадочными породами (седиментитами).  в зоне реального метаморфизма угли отсутствуют - они графитизированы. Углеобразование стадия торфа + стадии углей В первой стадии среда - обводненное болото, а «кровля» - атмосфера Главный фактор изменения растительного вещества - микроорганизмыВторая стадия перекрытие торфяника кровлей, болото исчезает. Превращение торфа в уголь и изменение этого угля в геологической истории, называется углефикацией углефикация - совокупность вторичных процессов, наложенных на дифференцированное в торфяном болоте веществоторф превращается в бурый уголь, и последовательно , в каменный и до антрацита. По отношению к термину «углефикация» термин «метаморфизм» является частным, так как не охватывает процессы превращения торфа в бурый уголь. Углефикация Под степенью углефикации (группой углефикации, стадией углефикации, для каменных углей - стадией или степенью метаморфизма) понимается совокупность определенных физических и химических свойств углей, а также петрографические особенности, обусловленные процессом углефикации. По степени углефикации угли делятся на бурые (Б1, Б2, Б3),  длиннопламенные (Д), газовые (Г), жирные (Ж), каменные (К), отощенно-спекающиеся (ОС), тощие (Т), полуантрациты (ПА) и антрациты (А1, А2, А3, А4). Отражательная способность витринита - ОСВ углепетрографическое изучение катагенеза РОВ по отражательной способности витринита (ОСВ) (показатель преломления) В качестве наиболее универсального показателя для всех стадий углефикации ОВ используются ОСВ и содержание водорода в немОпределение степени катагенеза РОВ важно в связи с прогнозом нефтегазоносности. (теоретические вопросы, в частности влияние температуры, давления и геологического времени на катагенез РОВ)Температура - ведущий фактор катагенеза, менее важна роль давления наиболее остродискуссионен и спорен вопрос о роли геологического времени в данных процессах. Показатель температуры и палеотемпературы - степень углефикации органического вещества, фиксируемая величиной отражательной способности витринита - разновидность углистого вещества. при воздействии на витринит температуры: увеличение отражательной способности . используется относительное значение ОСВ (в процентах) которое обозначают символом «R». в масляной (Rо) или воздушной (Rа) среде. Градации катагенеза выделенные градации определяются соответствующим уровнем температуры (палеотемпературы), фиксируются отражательной способностью витринита (R), и степенью катагенетического преобразования ОВ диапазоны изменений: протокатагенез ПК с тремя подградациями - ПК1, ПК2, ПКз - от 20 до 50°С, R - от 6 до 7 ед.; мезокатагенез 1 (МК1) - от 50 до 100°C, R - от 7,1 до 7,8 ед.; мезокатагенез 2 (МК2) - от 100 до 135°С, R - от 7,9 до 8,5 ед.; мезокатагенез 3 (МК3) -от 135 до 165°С, R - от 8,6 до 9,5 ед.; мезокатагенез 4 (МК4) - от 165 до 185°С, R - от 9,6 до 10,0 ед.; мезокатагенез 5 (МК5) - от 185 до 205°С, R - от 10,1 до 11,0 ед.; апокатагенез 1 (АК1) - от 205 до 220°С, R - от 11,0 до 12,0 ед.; и т.д. Граничные Т0 С Шкала углефикации ОСВ Шкала катагенеза по Н.Б.Вассоевичу Группа стадий Стадия углефикации 10 Rа усл.ед в воздухе Ro, % в масле Градация Подстадия 60–70 Бурые угли Б1 (01) 58 < 0,26 ПК1 Протокатагенез Б2 (02) 58–66 0,26–0,41 ПК2 Б3 (03) 66–70 0,41–0,50 ПК3 70–90 Д (I) 70–75 0,50-0,62 МК1 Мезокатагенез 100–120 Каменные угли  Г (II) 75–85 0,62-0,94 МК2 140–160 Ж (III) 85–91 0,94-1,17 МК3 170–180 К (IY 91–99 1,17-1,56 МК4 180-210 ОС (Y) 99-108 1,56-2,00 МК5 Т (YI) 108-116 2,00-2,50 АК1 Апокатаге-нез Антраци-ты А1 (YII-YIII) 116-130 2,50-3,40 АК2 До 350 А2 (YIII-IX) 130-138 3,40-4,40 А3 (IX) 138-150 4,40-5,50 АК3-4 А4 (X) 150 5,50 Измерения ОСВ Измерения проводятся в поляризованном монохромном свете в воздухе (Ra) и в кедровом масле Ro.В начале катагенеза содержание углерода в ОВ составляет 60 %, выход летучих веществ 63 % и ОСВ, Rо – 0,25 %. Растет уровень катагенетического изменения ОВ: растет содержание углерода и ОСВ, Rо ; выход летучих веществ падает На границе катагенеза и регионального метаморфизма :ОВ полностью реализует свой нефтегазовый потенциал и превращается в органический графит - содержание углерода в ОВ достигает 100 %, выход летучих веществ – равным 0 Катагенез РОВ Дифференциация ОВ, начавшаяся в диагенезегеологические параметры стадий катагенеза: температура, глубина погружения пород и соответствующее геостатическое давление. Граница между диагенезом и катагенезом (торфяной и буроугольной стадиями) проходит на глубине 100-300 м, геостатическое давление - 25-100 кг/см2. Граница между прото- и мезокатагенезом (буроугольной и каменноугольной стадиями) соответствует глубинам 1,5-2 км и геостатическому давлению 340-400 кг/см2, Граница между мезо- и апокатагенезом - на границе 6-7 км с геостатическим давлением 1500-1800 кг/см2.Общая направленность изменений ОВ – обогащение его углеродом, перераспределение водорода и, особенно, гетероэлементов – азота, серы и кислорода. в РОВ осадочных пород увеличивается доля битумоидов Процесс преобразования ОВ в зоне катагенеза: потеря массы без привноса компонентов извне. Постадийная характеристика процессов преобразования ОВ в катагенезе 1. Ранний катагенез. Буроугольная стадия. Продолжительность стадии n·105 – n·107 лет. Глубина захоронения - 0,1 - 2,5 км. Нефтематеринские породы - глинистые, мергелистые и алеврито-глинистые. Глины преимущественно иллитовые, с примесью других глинистых минералов Пористость пород снижается до 20-15 %, а объемный вес скелета породы возрастает до 2,2 - 2,3 г/см3. Гуминовые кислоты постепенно теряют способность растворяться в щелочах. Жирные кислоты частично декарбоксилируются, частично полимеризуются. Битуминозные компоненты приобретают менее кислый характер. 1. Ранний катагенез. Буроугольная стадия Геохимическая обстановка – восстановительная. Сохраняется застойный режим подземных водОсновные процессы – разукрупнения (укрупнения) молекул ОВ. Сорбция наиболее высокомолекулярных и кислых компонентов. Декарбоксилирование кислот. Образование СО2 и в меньшем количестве СН4 За счет декарбоксилирования кислот происходит дополнительное образование углеводородов, главным образом за счет жирных кислот. Средний катагенез. Каменноугольная стадия 2. Средний катагенез. Каменноугольная стадия. Продолжительность – n·107 лет. Глубина захоронения осадков - 1,6–10 км. Нефтематеринские породы те же, что и на предыдущей стадии, но более уплотненные Пористость пород снижается до первых процентов, объемный вес скелета увеличивается до 2,6-2,65 г/см3. Битумоиды становятся еще более нейтральными и более легкими, в них возрастает роль масляной фракцииГеохимическая обстановка – восстановительная. Создаются области питания пористых пород водами и области их разгрузки. Средний катагенез. Каменноугольная стадия Основные процессы – перераспределение водорода в ряде компонентов ОВ и потеря гетероэлементов Битумные компоненты дифференцируются: часть сорбируется и выпадает в твердую фазу, часть становится более легкой, нейтральной, существенно углеводородной. Изосоединения переходят в нормальные.Стадия зрелой микронефти – завершается процесс дополнительной генерации углеводородов усиливается преобразование углеводородов: возникают менее крупные молекулы. Растет роль метановых углеводородов, частично за счет нафтеновых, наименее устойчивых. Микронефть по своим свойствам все больше приближается в капельно-жидкой нефти (т. е. к макронефти). Поздний катагенез. Антрацитовая стадия. 3. Поздний катагенез. Антрацитовая стадия. Продолжительность – n·107 – n·108 лет. Глубина захоронения осадков - от 8–10 до 12–15 км. Нефтематеринские породы – Нефтематеринские породы –сильно уплотненные глинистые, алеврито-глинистые сланцы, аргиллиты, с ничтожной пористостью и объемным весом, почти равным удельному. Сохраняются лишь следы битуминозных компонентов.Основные процессы - молекулярная перестройка глинистых минералов, новообразование и растворение минералов. ОВ теряет гетерогенные элементы, а также водород, главным образом, в виде СН4 - стадия разложения остаточной микронефти. К концу стадии микронефть исчезает полностью и образуется метан.Генетическое определение нефти : нефть представляет собой аккумуляцию широко распространенных в стратисфере и первоначально рассеянных в осадочных горных породах жидких (в основном) гидрофобных продуктов фоссилизации ОВ, возникавших и изменявшихся на разных стадиях литогенеза, преимущественно на стадиях катагенеза (По Н. Б. Вассоевичу) Вертикальная геохимическая или термобарическаязональность процесса нефте- и газообразования Гипотеза Д. Уайта – смена фазового состояния с глубинойРаспределение нефти и углеводородных газов зависит от величины углеродного коэффициента или степени метаморфизма углей.геохимическая зональность связана с изменением давления и температуры в разрезе осадочного чехлаВ.А.Соколов выделил четыре геохимические зоны: 1) биохимическую, 2) переходную, 3) термокаталитическую и 4) газовую. Вертикальная геохимическая или термобарическаязональность процесса нефте- и газообразования 1. Биохимическая зона располагается на глубине до 150 м и производит в основном углекислый газ и метан, а также другие газы (Н2, Н2S, NН3, N2) и некоторое количество битумоидов. Это зона диагенеза, где главным фактором преобразования ОВ является геохимическая деятельность микроорганизмов. Вертикальная геохимическая или термобарическаязональность процесса нефте- и газообразования 2. Переходная зона : глубины от 150 до 1000-1500 м Минимум интенсивности образования УВ. Это зона протокатагенеза. Первичное биогенное ОВ завершает свое преобразование под воздействием микроорганизмов и переходит в новую, нерастворимую форму. Главные факторы дальнейшего преобразования - температура, которая в переходной зоне ещё недостаточно высокая Вертикальная геохимическая или термобарическаязональность процесса нефте- и газообразования 3) Термокаталитическая зона - глубины от 1000-1500 до 6000 м характеризуется образованием жидких УВ и жирных газов. Это зона мезокатагенеза. Вертикальная геохимическая или термобарическаязональность процесса нефте- и газообразования 4. Газовая зона находится на глубинах свыше 6000 м. В ней образуется только метан. Вертикальная зональность, или стадийность процесса нефте- и газообразования - закономерное изменение интенсивности и фазового состояния УВ в процессе их генерации, в зависимости от изменения геохимических и термобарических условий в нефтегазопроизводящих породах на разных глубинах разреза стратисферы. главная фаза нефтеобразования (ГФН): нефтяное окно этап резкого образования жидких УВ в мезокатагенезе назван Н.Б.Вассоевичем главной фазой нефтеобразования (ГФН). Зарубежные исследователи назвали ГФН нефтяным окном.По Н.Б. Вассоевичу (1967) ГФН - это этап в геохимической истории погружающейся осадочной толщи, находящейся на глубинах примерно 2-4 км и при температуре от 80 до 150 °С, на котором потенциально нефтематеринские породы реализуют свой нефтепроизводящий потенциал. Интервал разреза осадочных пород, в котором проявляется главная фаза нефтеобразования, Н.Б. Вассоевич назвал главной зоной нефтеобразования (ГЗН). Главная фаза нефтеобразования В составе нефтей, формирующихся в ГФН наиболее полно наследуются фрагменты химической структуры исходного ОВ. В фазу начала и прогрессирующего развития нефтеобразования первичная миграция битумоидов настолько затруднена, что состав возникающих в небольших количествах нефтей определяется в основном миграционной способностью отдельных фракций битумоидов, а не особенностью битумоидов нефтематеринских толщ. В фазу затухания катагенетическое преобразование ОВ приводит к тому, что связь состава формирующихся и эмигрирующих жидких углеводородов с составом исходного ОВ проявляется также слабо.В настоящее время оценка количества формирующихся углеводородов остается дискуссионной. Разноречивы и данные различных исследователей о градациях катагенеза, соответствующих проявлению ГФН: МК1, МК2, МК3. Преобразование рассеянного ОВ начинается и завершается метанообразованием. Второй, после биохимического, и более значительный этап газообразования происходит на больших глубинах на границе мезо- и апокатагенеза - главная фаза газообразования (ГФГ), а интервал разреза осадочных пород, в котором она проявляется, определена как главная зона газообразования (ГЗГ) (С.Г. Неручев , 1973) Глубинам проявления ГФГ соответствуют более жёсткие термобарические условия. ГФН и ГФГ подчёркивают временную составляющую, а ГЗН и ГЗГ пространственную составляющую процесса нефте- и газообразования. Особенности проявления вертикальной геохимической зональности нефте- и газообразования зависят от следующих факторов: геотектонических условий и проявления тектоно- и флюидодинамики, генетического типа ОВ, геотермического градиента времени воздействия различных температур и давлений на нефтегазопроизводящие породы и других. Характеристика главных зон нефте- и газообразования Главная зона нефтегазообразования - градации МК1 (Д) – МК2 (Г): температура от 80-90 до 150-160 °С, ОСВ (Ro) - от 0,5 до 0,85 %.Глубины ГЗН зависят: от геотектонических условий, скорости погружения потенциально нефтепроизводящих пород: в платформенных условиях - от 1,5 до 3,5 км, в глубоких впадинах платформ и в альпийских прогибах - от 3,5 до 7,5 км.источником энергии для эмиграции нефти и газа является аномально высокое поровое давление, которое создается при Генерации нефти и газа (превышающее на 10-20 МПа нормальное гидростатическое давление). В конце градации МК2 при температуре около 150-160 °С происходит исчерпание полимерлипидных молекулярных структур ОВ - резкое прекращение процесса нефтеобразования. Главная зона газообразования Температура изменяется от 160-170 до 250-260 °С. Показатель ОСВ (Ro) растёт от 0,85 до 3,5 %. В ГЗГ образуется метана больше, чем на всех предыдущих подстадиях катагенеза, метан становится основным газовым компонентом.ГЗГ развивается в породах, с любыми генетическими типами ОВ не постепенно, а импульсивно, Образуя два максимума газообразования в интервале градаций от МК3 до АК2 Первый максимум газообразования - зона генерации жирных газов или первичных газоконденсатных систем в пределах градации МК3. Интенсивность генерации УВ выше у сапропелевого ОВ по сравнению с гумусовым. Состав газов: метан, большое количество его гомологов и низкокипящих нефтяных УВ. Второй максимум газообразования - зона генерации сухих газов (метана) в пределах градаций МК5–АК2 . Интенсивность генерации метана выше у гумусового ОВ по сравнению с сапропелевым ОВ. ГЗГ фиксируется на глубинах от 3,5 до 7,5 км на платформах от 7 до 17 км в глубоких впадинах платформ, в альпийских краевых и межгорных прогибах. Стадийность и зональность газообразования Газообразование протекает на всех этапах трансформации РОВ – от седиментогенеза до глубокого метагенеза. гумусово-гумоидная составляющая ОВ генерирует преимущественно метан, за счет полимерлипидных составляющих РОВ на определенных градациях катагенеза формируются гомологи метана.Углекислый газ образуется – от начальных стадий изменения ОВ до зон глубокого апокатагенеза и метагенеза. максимум генерации сероводорода и азота (аммиака), приходится на период диагенеза. Основные этапы в процессе термокаталитического превращения ОВ пород 1. Генерация преимущественно диоксида углерода и незначительного количества метана на этапе протокатагенеза (ПК1-ПК3). Образование залежей углеводородов в зоне протокатагенеза за счет аккумуляции генерирующихся летучих продуктов маловероятно.2. Генерация основной массы нефти в отложениях с сапропелевым и гумусо-сапропелевым ОВ на этапе начального мезокатагенеза (МК1-МК2, проявление ГФН). Генерация и одновременная эмиграция нефтяных углеводородов из материнских пород в пласты-коллекторы ---- формирование основной массы нефтяных залежей. Основные этапы в процессе термокаталитического превращения ОВ пород 3. Интенсивная генерация углеводородного газа и первичных газоконденсатных систем на градации МК3, в начале проявления ГФГ. После интенсивного нефтеобразования происходит формирование первичных газоконденсатных скоплений и газоконденсатно-нефтяных залежей.4. Генерация основной массы метана на градациях катагенеза МК5-АК2 во времени проявления второго максимума газообразования ГФГ, что создает условия для образования на этом этапе залежей сухого метана.5. Генерация газов с высоким содержанием кислых компонентов (СО2, Н2S) на градациях АК3-4 после завершения ГФГ и прекращения интенсивной генерации метана Размещение ГФГ под ГФН. А. Э. Конторович выделил два пика усиленного газообразования в процессе изменения РОВ: верхний, соответствующий градациям ПК3-МК1, и нижний – на уровне МК4-МК5. Нефте- и газоматеринский потенциал осадочных пород Осадочные породы, содержащие ОВ, способное генерировать нефть и (или) газ в катагенезе в количествах, достаточных для формирования при благоприятных условиях промышленных скоплений УВ являются нефте- и (или) газоматеринскими.Основным показателем продуцирующих свойств пород служит удельная газо- и битумогенерация в единицах массы или объема. Удельный нефтематеринский потенциал определяется количеством нефти в миллиграммах на 1 г породы или в килограммах на 1 т (1 м3) породы, которое может образоваться за всё время её нахождения в зоне катагенеза. Газоматеринский потенциал оценивается количеством газа в кубических метрах на 1 т или 1 м3 породы. Масштабы генерации УВ определяются генетическим типом, степенью катагенетического преобразования и концентрацией ОВ в породе. Нефтематеринские породы За минимальную концентрацию ОВ, способную обеспечить промышленную нефтеносность, принимают 0,4-0,5 % для глинистых пород и 0,1-0,2 % для карбонатных пород, при достаточной толщине (мощности)Нефтематеринские породы оценивают и классифицируют по величине генетического потенциала в килограммах на тонну или в миллиграммах на грамм следующим образом: менее 2 – порода, не производящая нефть, но обладающая небольшим газовым потенциалом; 2-6 нефтематеринская порода с умеренным потенциалом; более 6 - нефтематеринская порода с высоким потенциалом. (Б. Тиссо и Д. Вельте, 1981) Породы с очень высокими значениями генетического потенциала (более 100 кг/т или мг/г) имеют очень высокие концентрации ОВ I или II типа - нефтепроизводящие при нахождении в ГЗН, либо - горючий сланец при глубине погружения, не достигающей ГЗН.Нефтематеринские породы имеют три стадии развития: потенциально нефтематеринскую, нефтепроизводящую и постнефтематеринскую.  Фазы процесса генерации нефти Нефтематеринские породы имеют три стадии развития: потенциально нефтематеринскую, нефтепроизводящую и постнефтематеринскую.В соответствии с интенсивностью процесса генерации нефти в едином цикле нефтеобразования в осадочной породе А. Э. Конторовичем и С. Г. Неручевым (1971 г.) выделены следующие фазы: 1) созревания потенциально нефтепроизводящих отложений; 2) начала и прогрессивного развития нефтеобразования; 3) главная фаза нефтеобразования; 4) затухания нефтеобразования; 5) существования нефтепроизводивших отложений.

Приложенные файлы

  • ppt 15877371
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 1

Добавить комментарий