Часть четвертая Геологическая история нефти и газа

Происхождение нефти и газа и способы их миграции, ведущие к образованию залежей, - две взаимосвязанные проблемы, над которыми геологи уже немало лет ломают голову, но и до сих пор еще не найдены удовлетворительные ответы на многие вопросы [1]. Обе проблемы достаточно близки между собой [автор называет их спаренными (twin)], и решение одной из них может пролить свет на понимание другой. Трудности частично обусловлены недостаточной адекватностью результатов лабораторных анализов [вероятно, имеется в виду сопоставимость их с природными процессами].

В настоящее время применяются быстрые методы экстракции и хроматографии, позволяющие производить экспресс-анализы отдельных углеводородов до С₁₀ и даже до С₄₀, что дает иногда возможность проследить путь углеводородов (УВ) от материнского вещества до залежи. Залежь ‑ это уже конечный результат ряда предыдущих процессов, точно определить которые мы пока не в состоянии. Многие из этих неизвестных или недостаточно хорошо изученных процессов должны быть исследованы в ближайшее десятилетие, что позволит получить более полные представления о геологической истории нефти и газа.

Для объяснения происхождения, миграции и аккумуляции нефти и газа было предложено много теорий, но все они страдают теми или иными существенными недостатками и не позволяют полностью восстановить всю цепь событий. Более ранние теории основывались на лабораторных экспериментах, в которых пытались воспроизвести условия в недрах, и на геологических данных, полученных в процессе разведки и разработки месторождений нефти и газа. Современные теории базируются на данных новейших аналитических исследований, в частности на геохимии изотопов углерода. Однако любая теория, претендующая на приемлемость, должна основываться на общих природных процессах, происходящих не только в условиях разрабатываемых месторождений, но и в самой различной геологической и географической обстановке [2]. Нефтяные углеводороды встречаются, хотя и в малых количествах, в самой земной коре, и их происхождение нельзя объяснять с позиций теории, предусматривающей какие-либо исключительные и необычные условия.

В настоящее время большая часть геологов придерживается представления о трехстадийной последовательности образования нефти, ее миграции и аккумуляции в залежи.

1. Растворимые углеводороды, асфальтово-смолистые компоненты, подобные таковым в нефти, и собственно нефть с нерастворимым в ней органическим веществом откладываются в рассеянном состоянии вместе с осадками, преобразующимися в глинистые сланцы и другие породы-неколлекторы. Некоторые из этих углеводородов и асфальтово-смолистых компонентов сходны или тесно связаны с аналогичными соединениями в состав организмов, захоронявшимися вместе с осадками (многие исследователи утверждают, что именно такие организмы являются основными постав. ками первичного материнского материала для нефти и газа). Более слои углеводороды и неуглеводородные соединения могли образоваться с помощью каких-то дополнительных источников энергии или химических реакций.

2. Когда вода выжимается из глин при их уплотнении под весом вышележащих пород, нефть и газ выносятся этой водой и попадают в прилегающие к глинам коллекторы, например в песчаники. Последние с этого момента становятся продуктивными пластами. Этот процесс, известный как первичная миграция, должен происходить главным образом во время послеседиментационного уплотнения осадков и приводить к отделению нефти и газа от окружающей воды. Нефть, движущаяся в процессе первичной миграции, состоит из нефтяных углеводородов и асфальтово-смолистых компонентов.

Следующий этап миграции нефти и газа, вторичная миграция, происходит уже в пласте-коллекторе благодаря плавучести нефти и движению воды сквозь проницаемые породы. Нефть и газ перемещаются вместе с водой до участков, где дальнейшее движение прекращается: так образуются залежи нефти и газа.