18. Твердые нафтиды как продукты преобразования нефтей.

Нафтиды – битумы, состоящие главным образом из УВ и находящиеся в коллекторах в газообразном или жидком состоянии.

Нафтиды – это продукты изменения нефти в результате воздействия геолого-геохимических факторов.

Эти изменения могут быть, к примеру, в результате гипергенеза (окисления).

Гипергенетический ряд:

нефть→мальты (наиболее богаты асфальтенами) →асфальты→оксикериты (асфальтеновт 60-80%, карбоидов до 40%)→гуминокериты (асфальтенов до 40%, карбоидов 40-60%). При этом меняется плотность нефти, а также ее св-ва.

ρ_нефти 0,7- 0,95 г/см³

ρ_мальты 0,95- 1,05 г/см³

Мальты- битуминозные песчаники

t_{пл. асфальтов} <100^◦ С

ρ_{асфальтов} 1,05- 1,10 г/см³

Асфальты образуются после нефти.

Оксикериты растворимы в орг.растворителях, т.к. присутствуют карбиды.(< 40 %), сод-ие смолы 60- 80 %.

Ρ_оксик 1,10- 1,25 г/см³

Выделяют катагенетический ряд: асфальты→асфальтиты (до 10% карбоидов, асфальтенов до 40-90%) →кериты (жильный уголь, до 95% карбоидов) → антроксолиты (до 90-95% карбоидов, твердые, хрупкие, не плавятся). Это ряды нафтидов по степени окисленности. Асфальтиды- жильные отложения плохо растворимы в орг.растворителях.

В целом нафтиды – продукты физической дифференциации. Нефть при этом делится на группы компонентов:

1) фильтраты (это легкие УВ нефти, образуются при миграции нефти из трещин. Образуют залежи непромышленного значения вверху основной залежи).

2) конденсаты (образуются на большой глубине при значительном давлении. Состав аналогичен составу фильтратов. Конденсаты образуют существенные залежи).

3) озокериты (формируются в результате нарушения герметичности залежи парафиновых нефтей при понижении давления и t. Находятся в твердой фазе.)

Карбоиды – в-ва, не растворяющиеся в органических растворителях, обогащены кислородными и другими группами. Растворяются в щелочах.

Нефть разделяется без существенного изменения состава групп.

При погружении участка литосферы давление может достигнуть такого значения, что жидкие УВ растворяются в газе.

Газоконденсаты образуют промышленные залежи. В результате нарушения залежи парафинистые нефти, насыщенные газом, при резком ↓ Рия и охлаждения, твердые составляющие нефти кристаллизуются и выпадают в осадок.

19. Происхождение и основные св-ва твердых горючих ископаемых (торф,уголь, гор.Сланцы, газогидраты). Типы прир.Ув газовых систем.

Торф - горючее полезное ископаемое, образующееся в процессе естественного отмирания и неполного распада болотных растений в условиях избыточного увлажнения и затруднённого доступа воздуха. От почвенных образований торф принято отличать по содержанию в нём органических соединений (не менее 50% по отношению к абсолютно сухой массе). Место образования — торфяные болота, встречающиеся как в долинах рек (поймы, террасы), так и на водоразделах. Происхождение торфа связано с накоплением остатков отмершей растительности, надземные органы которой гумифицируются и минерализуются в поверхностном слое болота, называемом торфогенным горизонтом, почвенными беспозвоночными животными, бактериями и грибами. Физические свойства зависят от свойств отдельных частей, соотношений между ними, степени разложения или дисперсности твёрдой части. Для торфа характерны большое влагосодержание в естественном залегании, пористость до 96-97% и высокий коэффициент сжимаемости. Текстура - однородная, иногда слоистая; структура обычно волокнистая или пластичная. Цвет жёлтый или бурый до чёрного. Торф подразделяется на виды по группировке растений и условиям образования, а также на типы: Верховой торф — образован растительностью при переувлажнении, вызванном преимущественно атмосферными осадками. Беден зольными элементами. Окраска изменяется с повышением степени разложения от светло-желтой до темно-коричневой. Используется как топливо или теплоизоляция. Низинный торф — образован растительностью (осока, зелёный мох) при переувлажнении грунтовыми водами. Преобладают серые оттенки, переходящие в землисто-серый цвет. Хорошее удобрение. Также выделяется торф переходного типа. Переувлажнение грунтовыми водами, бедными минеральными солями. Торфообразование продолжается и в настоящее время. Торфа выполняют важную экологическую функцию, накапливая продукты фотосинтеза и таким образом аккумулируя в себе атмосферный углекислый газ.

Уголь представляет собой органическое вещество, подвергшееся медленному разложению под действием биологических и геологических процессов. Основа образования угля — растительные остатки. В зависимости от термобарических условий, в которые попадал торфяник, его вещество приобретало свойства присущие той или иной марке угля. Каменный уголь — осадочная порода, представляющая собой продукт глубокого разложения остатков растений (древовидных папоротников, хвощей и плаунов, а также первых голосеменных растений). Большинство залежей каменного угля было образовано в палеозое, преимущественно в каменноугольном периоде. По химическому составу каменный уголь представлет смесь высокомолекулярных полициклических ароматических соединений с высокой массовой долей углерода, а также воды и летучих веществ с небольшими количествами минеральных примесей, при сжигании угля образующих золу. Содержат до 12 % влаги, поэтому имеют более высокую теплоту сгорания. Содержат до 32 % летучих веществ, за счёт чего быстро воспламеняются. Образуются из бурого угля на глубинах порядка 3 километров. Бурый уголь — твердый ископаемый уголь, образовавшийся из торфа под давлением и действием повышенной температуры на глубинах порядка 1 километра, содержит 65—70 % углерода, имеет бурый цвет, наиболее молодой из ископаемых углей. Содержат много воды (43 %), и поэтому имеют низкую теплоту сгорания. Содержат большое кол-во летучих веществ (до 50 %). Используется как местное топливо, а также как химическое сырье. Антрациты – почти целиком (96 %) состоят из углерода. Имеют наибольшую теплоту сгорания, но плохо воспламеняются. Образуются из каменного угля при повышении давления и температуры на глубинах порядка 6 километров. Используются в основном в химической промышленности. Попадая еще в более жесткие условия, при температурах свыше 500° С уголь превращался в шунтит, а ещё при больших температурах – в графит.

Горючие сланцы - полезное ископаемое из группы твёрдых каустобиолитов, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы (близкой по составу к нефти). Состоят из преобладающей минеральной (кальциты, доломит, гидрослюды, монтмориллонит, каолинит, полевые шпаты, кварц, пирит и др.) и органических частей (кероген), последняя составляет 10—30% от массы породы и только в сланцах самого высокого качества достигает 50—70%. Органическая часть является био- и геохимически преобразованным веществом простейших водорослей; в виде примеси в органической части присутствуют измененные остатки высших растений. В зависимости от соотношений водорослевых и гумусовых компонентов сланцы разделяются на сапропелитовые и гумитосапропелитовые. Первая группа отличается от второй повышенным содержанием водорода и низким — гуминовых кислот. Горючие сланцы. по генезису могут быть морскими, лагунными и озёрными сапропелитами, а по составу — глинистыми, карбонатными, кремнистыми. Чередуясь с другими, парагенетически связанными с ними осадочными породами, образуют сланценосные формации мощностью в десятки и сотни м с площадью распространения до несколько тыс. км2.

Газогидраты — твердые кристаллические вещества. Газогидраты кристаллизируются в две структуры кубической сингонии. По генетическому признаку выделяют четыре основных типа газогидратов:1) криогенный - образуется в результате понижения температуры в уже существовавшей ко времени охлаждения залежи газа, 2) седиментогенный - образуются на континентальных склонах и у подножий. К ним приурочена подавляющая часть известных проявлений гидратов в морях, 3) фильтрогенный - формируются при фильтрации газа или газонасыщенной воды через зону, отвечающую термодинамической стабильности гидратов и 4) диагенетический - формируется в следствие связывания с поровой водой газов, образовавшихся при диагенетических процессах. Газогидраты представляют собой объект поиска, во-первых, как источники УВ сырья, во-вторых, по мнению многих исследователей газогидраты способны образовывать непроницаемый экран, который может служить флюидонепроницаемой покрышкой для жидких и газообразных УВ. Образование газогидратов сопровождается геохимическими эффектами, связанными как с водной, так и с газовой составляющей.

Типы природных УВ газовых систем. Природные газы – это УВ растворы, имеющие газообразное в нормальных условиях состояние, выделенные из состава более сложных природных систем.

Природная система	Дегазация или сепарация
	Самопроизвольная (спонтанная)	Принудительная
Подземный газ (пластовый)	Свободный газ	Газ дегазации и дебутанизации сырого конденсата
Пластовая нефть	Нефтяной газ	Газ глубокой стабилизации нефти
Природная вода	Водорастворенный спонтанный газ	Водорастворенный газ
Природные гидраты	Газогидратный газ	Водорастворенный газ газогидратной воды
Горная порода	Природные газы открытого трещинно-порового пространства	Газы закрытых пор, окклюдированный, сорбированный и др.

20. Распределение и состав ОВ в породах. ОВ является обязательным компонентом практически всех осадочных образований, начиная с конца AR. Среднее содержание Сорг. составляет для осадочных пород около 0,55 – 0,6 %, что составляет 13 – 15 кг Сорг. на 1 м³ породы. Присутствие Сорг свойственно всем современным и ископаемым осадкам , но его содержание колеблется по всему стратиграфическому разрезу, достигая max-ма в KZ; в глинистых породах его содржание в 2 раза больше чем в алевритовых, а в последних в 2 раза больше, чем в песчаных. Данная зависимость, согласно которой содержание ОВ в осад. п., возрастает по мере увеличения в них глинистых частиц называется закономерностью Траска. Распределено ОВ в осадочных породах крайне неравномерно. Выделяются 2 основные группы: рассеянное ОВ и концентрированное ОВ (граница между ними проведена условно по содержанию Сорг = 2,5%). Породы, содержащие Сорг >20% относятся к каустобиолитам. Породы глинисто-карбонатного и глинисто-кремнистого состава с содержанием Сорг >5% называются доманикитами. Породы сходного литологического состава с содержанием Сорг от 1 до 5% называются доманикоиды.

РОВ в осадках представлено в виде органо-минерального комплекса (глин-е и карб-глин-е породы) и в форме детрита (углефицированные растительные остатки).

При исследовании органического вещества осадочных пород выделяют:

1.растворимые компоненты, включающие гуминовые вещества и битумоиды.

Гуминовые вещества – это гуминовые кислоты – фракция ОВ, извлекаемая водным раствором щелочи из осадков почв, углей, и осаждаемая минеральными кислотами.

Битумоиды – это компоненты ОВ, извлекаемые из органического вещества и породы органическими растворителями – хлороформом, бензолом, петролейным эфиром, ацетоном, спиртобензолом и др.

2.нерастворимая в водных растворах щелочей и органических растворителях часть органического вещества, называется керогеном.

Типы керогенов

1. Кероген с высоким содержанием H и низким содержанием О. Кероген формируется в основном за счет водорослевых и микробных липидов (жиры). Распространен относительно редко. Из него продуцируются в основном жидкие УВ.

2. Содержание Н достаточно высокое, но меньше чем в первом случае, содержание О более высокое, чем в первом. Кероген этого типа формируется в результате отложения и накопления морских организмов (фито- и зоопланктон, бактерии, с участием принесенного в бассейн органического вещества высших растений). Продуцирует жидкие и газообразные УВ для большинства нефтяных месторождений, в том числе и гигантских.

3. керогены бедные Н, но богатые О. Кероген этого типа образуется в основном из остатков наземной растительности, и он продуцирует газообразные УВ.