Зональность процесса нефте- и газообразования

Смену фазового состояния УВ с глубиной предсказал в 1915 году Д. Уайт, связавший зависимость распределения нефти и углеводородных газов от величины углеродного коэффициента или степени метаморфизма углей.

В 1948 году В.А. Соколов установил, что интенсивность и направленность процессов образования УВ в разрезе осадочного чехла значительно меняется и подчиняется геохимической зональности, связанной с изменением давления и температуры в разрезе осадочного чехла (рис. 12).

В связи с этим он выделил четыре геохимические зоны: 1) биохимическую, 2) переходную, 3) термокаталитическую и 4) газовую.

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.

2. Переходная зона лежит на глубинах от 150 до 1000-1500 м и характеризуется минимумом интенсивности образования УВ. Это зона протокатагенеза. Минимумом нефтегазообразования здесь связан с тем, что первичное биогенное ОВ завершает свое преобразование под воздействием микроорганизмов и переходит в новую, нерастворимую форму. Главным фактором дальнейшего его преобразования является температура, которая в переходной зоне ещё недостаточно высокая.

Рисунок - 12. Принципиальная схема

вертикальной геохимической

зональности образования

углеводородов в стратисфере

(по В.А. Соколову)

3) Термокаталитическая зона располагается на глубинах от 1000-1500 до 6000 м и характеризуется образованием жидких УВ и жирных газов. Это зона мезокатагенеза.

4) Газовая зона находится на глубинах свыше 6000 м. В ней образуется только метан.

Положение и названия этих зон В.А. Соколов уточнил в 1966 году. Современные фактические данные в принципе подтверждают схему геохимической зональности, или стадийности процесса нефте- и газообразования В.А. Соколова.

Таким образом, под вертикальной зональностью, или стадийностью процесса нефте- и газообразования понимается 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.

В 60-х годах схема вертикальной геохимической зональности нефте- и газообразования уточнялась многими геологами (И.И. Аммосовым, Н.Б. Вассоевичем, В.С. Вышемирским, А.А. Геодекяном, А.Э. Конторовичем, Н.В Лопатиным, О.А. Радченко, В.А. Соколовым, К. Ландесом и другими). При этом изучалась зональность размещения УВ различного фазового состояния в разрезе осадочного чехла, различных НГБ.

В результате было установлено, что в мезокатагенезе проявляется этап резкого образования жидких УВ. В 1967 году Н.Б. Вассоевич назвал этот этап главной фазой нефтеобразования (ГФН). Это понятие в России стало популярным, а 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. Позже, интервал разреза осадочных пород, в котором проявляется главная фаза нефтеобразования, Н.Б. Вассоевич назвал главной зоной нефтеобразования (ГЗН).

Преобразование рассеянного ОВ начинается и завершается метанообразованием. Второй, после биохимического, и более значительный этап газообразования происходит на больших глубинах на границе мезо- и апокатагенеза (см. рис. 1). Этот этап превращения ОВ был назван С.Г. Неручевым (1973) главной фазой газообразования (ГФГ), а интервал разреза осадочных пород, в котором она проявляется, определена как главная зона газообразования (ГЗГ). Глубинам проявления ГФГ соответствуют более жёсткие термобарические условия.

Таким образом, ГФН и ГФГ подчёркивают временную составляющую, а ГЗН и ГЗГ пространственную составляющую процесса нефте- и газообразования.

По представлениям Н.А. Еременко, С.Г. Неручева, 1968; Н.А. Еременко, Г.В Чилингара, 1996 и др. ГЗН и ГЗГ соответствуют зонам наибольшей эмиграции нефти и газа из производящих пород, а не зонам образования нефти и газа, поскольку интервалы температур выше 100 °С являются наиболее благоприятными для десорбции УВ от производящего ОВ и минеральной части породы.

Ряд геологов-нефтяников вообще не поддержал идею выделения главных фаз и зон нефте- и газообразования, не видя в ней универсального характера (А.А. Бакиров и др., 1982). Всё это говорит о том, что процессы образования нефти и газа являются многофакторными и зависят от региональных условий. Поэтому они должны изучаться с учётом истории геологического развития каждого региона в отдельности.

В настоящее время известно, что особенности проявления вертикальной геохимической зональности нефте- и газообразования зависят от следующих факторов: геотектонических условий и проявления тектоно- и флюидодинамики, генетического типа ОВ, геотермического градиента и времени воздействия различных температур и давлений на нефтегазопроизводящие породы и других.

Поиск по сайту: