Ermolkin_V.I._Sovremennye_predstavleniya_o_fazovoy_zonalnosti_uglevodorodov
.pdfглубине 9,4 км в кембра-ордовикских отложениях свиты арбокл обнаружена залежь метанового газа с содержанием этана до О, 1 %.
Все эти данные опровергают сложившиеся представления о тер
мальном разрушении УВ в древних глубокопогруженных и выео
копрогретых отложениях.
Палеотектоническая история развития прогиба Анадарко, его
замкнутость и герметичность позволили сохранить в течение
длительного времени высокие сверхгидростатические давления
(Кс до 1,85), которые, по данным нашего прогноза, могли способ ствовать образованию жидкой фазы УВ на глубине 7,0-7,5 км при температурах, превышающих 200 ·с (рис. 3, точка 6).
Иная картина наблюдается на древней Сибирской платформе
в зонах траппавого магматизма Тунгусского региона, связанного
скембрийскими и верхнепалеозойскими образованиями, где тем
пература достигает 200 ·с.
По результатам исследований О. В. Барташевич, РОВ пород тун
гусской серии проходит все стадии катагенетической превра
щенности до графитизации включительно, и на каждой стадии генерирует газ и битуминозное вещество специфического соста
ва. Мы склонны это явление связывать с импульсивным сверхбыст
рым ростом температур и значительно замедленным нарастанием дав
лений в нефтематеринских свитах. В этом регионе давления, как пра
вило, не превышают гидростатические и при высоких температурах
не способны затормозить процессы деструкции ОВ (рис. 3, точка 7).
На юге Сибирской платформы (Непско-Чонский мегасвод и
Ангаро-Ленская моноклиналь) вдали от трапповых интрузий палеотемпературы в рифей-вендских и нижнекембрийских отло
жениях на глубине 2,5-4,2 км составили 65-11 О ·с, давления не
превышали гидростатические (рис. 3, точки 8 и 9). Эти термабари ческие условия характерны для образования газанефтяных и не фтяныхУВ.
Таким образом, повышенные температуры значительно ускоря
ют процесс генерации УВ, а возрастающие сверхгидростатические
давления тормозят деструкцию ОВ и регулируют процесс преоб разования в сторону жидкого или газообразного состояния УВ.
Возвращаясь к вопросу о вертикальной фазовой зональности УВ в литосфере, следует признать, что общих, универсальных законо мерностей распределения нефти и газа для всех нефтегазоносных
регионов мира нами не обнаружено. При совместном исследова
нии палео- и современной фазовой зональности УВ в разрР.зе выяс-
20
няется, что в большинстве случаев генетические и фактические
ряды имеют существенные отличия от традиционного классичес
кого ряда (сверху вниз): газ, нефтегаз, нефть, газоконденсат, газ.
В. Ф. Раабен, изучивший огромный фактический материал в
пределах 100 нефтегазоносных регионов мира, попытался выде
лить основные природные модели нефтегазоносных бассейнов
по глубинному распределению преобладаюшего типа залежей УВ разного фазового состояния. Вьщеленные 19 моделей классифи цируются по геотектоническим :;.~лементам. Для каждой модели рас сматриваются причины отстуттения вертикального ряда УВ от клас сического. Основные из них следующие. Отсутствие газа в верхней генерационной зоне объясняется рассеиванием его. Это либо диф фузия, либо эффузия. Преимущественное развитие газообразных или нефтяных УВ связывается с исходным типом ОВ. Гумусовое
ОВ продуцирует в основном углеводородные газы, а сапропеле
вое - как жидкие, так и газообразные УВ. Для старых бассейнов
предполагается, что сапропелевое РОВ древних протеразойских и нижнепалеозойских пород было сильно окислено в диагенезе, поэтому генерировало только газ. В бассейнах, Формировавшихея в
мезозое, преимущественная газоносность сапропелевого РОВ объясняется его высокой степенью катагенеза. Немаловажная роль
в отклонении современной фазовой зональности от палеозональ
ности В. Ф. Раабеном отводилась вертикальной миграции УВ.
Не отрицая роли исходного органического вещества, дегаза
ции недр и вертикальной миграции, необходимо было опреде
лить влияние термабарических условий на современное распре
деление углеводородов в разрезе. С этой целью использовались графики связи величин пластовых давлений и температур с глу
биной в некоторых нефтегазоносных регионах. Анализируя связь температур и давлений с глубиной и их взаимообусловленное
влияние на фазовое состояние УВ, удалось установить опреде
ленные зависимости и подтвердить их некоторыми примерами.
Известно, что на древних платформах в палеозойских отложе
ниях залежи нефти распространены до глубин 3,5-4,5 км. Ниже,
при температурах 140-150 ос, преобладают газовые скопления, в
то время как в глубокопогруженных мезозойских и кайнозойских отложениях альпийских впадин и прогибов при температурах
150 ос и выше существуют нефтяные УВ. Обычно это явление априорно связывалось с тем, что палеозойские отложения в об
ласти высоких температур находились более длительное время,
21
чем мезозойские и кайнозойские отложения, что и привело к де
струкции жидких УВ.
С позиций разработанной модели генетической фазовой зо нальности УВ (см. рис. 1) это явление трактуется иначе. В мезозой
ских и кайнозойских отложениях альпийских впадин и прогибов
сверхгидрастатичность пластовых давлений достигает значитель
ных величин (Кс = 1,5-1 ,9). Эти коэффициенты сверхгидраста тичности способствуют увеличению температур, при которых про текает процесс преобразования ОБ в жидкие углеводороды. На древних платформах коэффициенты Кс составляют 1,2-1 ,3. При столь высоких температурах (150 ·с и выше) они не обеспечива ют генерацию жидкой фазы.
Изучение вертикальной фазовой зональности УВ в пределах некоторых древних и молодых платформ, а также во внутрисклад
чатых регионах позволяет сделать несколько выводов.
Ведутими факторами в формировании и становлении фазовой
зональности УВ в разрезе и пространстве являются температуры
и давления. Показатели эти связаны функциональной зависимо
стью и на генерацию углеводородов и формирование фазовой зональности оказывают взаимообусловленное влияние. Фактор
геологического времени играет также значительную роль.
Выделение различных зон нефте- и газанакопления наиболее
эффективно при условии совместного исследования палео- и современной фазовой зональности УВ с привлечением геохими
ческого материала.
При раздельном проmозировании нефти, газа и газаконденсата в пространстве, и особенно в разрезе, метод аналогий даже в одновоз растных регионах неуместен. Каждый регион по-своему уникален.
Геохимический анализ особенностей состава и свойств ОБ пород и нафтидов суrnественно повышает точность и однознач
ность прогнозных оценок фазовых состояний УВ-систем как по площади, так и по разрезу отложений конкретных бассейнов.
На основании указанных выше исследований сделан важный
вывод, имеющий большую научную и практическую ценность при
освоении нефте- и газоносности глубоких горизонтов.
Генезис углеводородов, формирование и размещение залежей нефти и газа на малых глубинах (до 4 км) и больших глубинах
(более 4-8 км) происходит по разным законам. Метод аналогий
при обосновании перспектин нефтегазоносности больших глу бин лишь на основе выявленных закономерностей нефтеrазонос-
22
ности на относительно малых глубинах может привести к суще
ственным ошибкам.
По мере освоения все больших глубин, новых регионов (в т.ч.
акваторий) и получения нового фактического материала будут
совершенствоваться и развиваться современные научные кон
цепции и взгляды, в том числе и на фундаментальные проблемы
нефтегазообразования и нефтегазонакопления в земной коре.
Известный швейцарский ученый Г. Эйхельберг в своей книге
«Человек и техника>), исходя из существующего мнения, что воз
раст человечества порядка 600 тыс. лет, представил развитие че ловечества в виде бега на 60 км, который, начинаясь где-то в нео
пределимых сейчас стартовых пределах, устремлен к финишной ленточке наших дней, и нарисовал впечатляющую и поучитель
ную картину исторического развития.
Абсолютно большая часть этого долгого пути пролегзет по
маршруту, о котором мы практически ничего не знаем, ибо только
в самом конце, на пятьдесят восьмом километре, найдены перво бытные орудия, древние пещеры, а в них - первые признаки куль
туры в виде настенных рисунков.
Только на шестидесятом километре путь бегунов проходит по местности, на которой заметны все больше и больше признаки замедления. За двести метров до финиша марафонцы выбегают
на дорогу, покрытую каменными плитами, проходящую мимо
римских укреплений. За сто метров они видят средневековые го родские строения. За пятьдесят метровпроносятся мимо муд
рого старца, умными и понимающими глазами наблюдающего
бег. Это Леонардо да Винчи.
Остается только десять метров. В их начале дорога освешена
светом факелов, скудным мерцанием масляных горелок.
Но рывок на последних пяти метрах дарит бегунам ошеломля ющее зрелище: яркий свет освещает дорогу, мчатся автомобили и поезда, с ревом проносятся самолеты и ракеты, бег марафонцев транслирует телевидение. Мы с вамимарафонские бегуны этого
длинного и тернистого пути человечества на промежуточном
финишном этапе!
Возраст человеческого познания столь же древен, как и воз
раст самого человечества. И на всем историческом пути наука раз
вивалась, ширилась, ничто и никто не могли и не могут остано
вить ее вечное движение, ибо оно есть не что иное, как реализа
ция естественной потребности людей в знании.
23
Об авторе
Виктор Иванович Ермолкин - выпускник МНИ им.
И. М. Губкина (1957). В 1966 г. защитил кандидатскую дис
сертацию по теме <<Сравнительная характеристика условий регионального нефтегазонакопления в мезозойских отло жениях на территории Средней Азии и Ближнего Востока»,
в 1981 г. -докторскую «Зональность регионального нсфте
газонакопления на платформенных территориях (на
примере Сахарской, Аравийской и Туранекой плит)>>. В на
стоящее время профессор, заместитель по науке заведую щего кафедрой теоретических основ поисков и разведки нефти и газа, специалист в области газанефтяной геологии и геофизики.
Автор более
и учебных пособий, 6 монографий. Подготовил 4 доктора,
более 20 кандидатов геолого-минералогических наук. Ака
демик Российской академии естественных наук и Между
народной академии минеральных ресурсов, заслуженный
геолог РФ, заслуженный деятель науки и техники Туркме
нии, лауреат премии им. академика И. М. Губкина, ему была
присуждена государственная стипендия ПрезидентаРФ для вьщающихся ученых России. Награжден орденом Трудового Красного Знамени, двумя медалями <<За доблестный труд>>, медалями <<В честь 850-летия г. Москвы» и <<За заслуги перед Университетом». Профессор В. И. Ермолкин имеет звания: «Почетный нефтяник», <•Почетный работник газовой про мышленности», «Отличник высшего образования России».
24
ЕРМОЛКИН Виктор Иванович
СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕдСТАВЛЕНИЯ
ОФАЗОВОЙ ЗОНАЛЬНОСТИ УГЛЕВОДОРОДОВ
ВЗЕМНОЙ КОРЕ
Редактор 3. Б. Бацежева Компьютерная верстка Н. М. Маскаева
Подписано в в печать 20.12.2004. Формат 60х90/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.
Гарнитура Тайме. Уел. п.л. 1,5. Тираж 150 экз. Заказ NQ 271
Федеральное государственное унитарное предприятие Издательство <<Нефть и газ•> РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина Лицензия Ид NQ 06329 от 26 ноября 2001 г.
119991, Москва, Ленинский просп., 65.
Тел. (095) 135-84-06, 930-97-11, факс (095) 135-74-16.
Налоговая льгота - общероссийский классификатор продукции
ОК-005-93, том 2: 953000