3.3. Гипотезы нафтидогенеза

Понятие о нефтегазовой залежи как о природной системе требует ответа на вопрос ее генезиса. Самый важный результат, полученный разработчиками фундаментальных основ нефтегазовой науки сегодня: это новая парадигма процесса образования углеводородов - полигенетическая.

Так как вопрос происхождения углеводородов является краеугольным вопросом системного подхода к проблемам поиска и разведки месторождений (залежей) нефти и газа, рассмотрим его историю. Несмотря на то, что проблемой происхождения нефти и газа крупнейшие ученые с мировым именем занимаются, практически, более 250 лет, этот вопрос и сегодня остается объектом непрекращающихся дискуссий. Теорий и гипотез о происхождении нефти и газа выдвинуто на начало XXI века более двух десятков, в том числе и достаточно экзотичных. Основная дискуссия ранее велась между приверженцами двух теорий: биогенного и абиогенного происхождения нефти. В последние годы появилась новая парадигма нефтегазообразования – гетерогенная (полигенетическая), где есть место обеим направлениям.

Начало дискуссии было положено М. В. Ломоносовым (1763) высказавшим идею о дистилляционном происхождении нефти под воздействием глубинного тепла из органического вещества, которое дает начало и каменным углям. А. Гумбольт (XVIII век) связывал происхождение нефти с деятельностью вулканов. М. Бертло (1866) – французский химик – предположил, что нефть образуется в недрах Земли при воздействии углекислоты на щелочные металлы. Г. Биассон (1871) – французский химик – выступил с идеей о происхождении нефти путем взаимодействия воды, CO₂, H₂S с раскаленным железом. Д. И. Менделеев (1877) предложил минеральную (карбидную) гипотезу, согласно которой возникновение нефти связано с проникновением воды в глубь Земли по разломам, где под действием ее на «углеродистые металлы» - карбиды – образуются углеводороды и оксид железа. В. Д. Соколов (1889) предложил гипотезу космического происхождения нефти, по которой исходным материалом для ее возникновения служили углеводороды, содержавшиеся в газовой оболочке Земли еще во время ее «звездного» состояния. Ю. Кост (1905) развил гипотезу вулканического происхождения углеводородов. Н. М. Кижнер (1914), Е. Мак-Дермот (1939), К. Ван Орстранд (1948) выступили с гипотезой минерального мантийного образования нефти. В 50-е годы XX столетия (в СССР – А. И. Горская, в США – Ф. Смит) открыли нефтяные углеводороды в современных осадках водоемов различного типа (в озерах, заливах, морях, океанах). Органическому происхождению нефти посвятили свои исследования: А. Д. Архангельский, В. И. Вернадский, А. П. Виноградов, И. М. Губкин, Н. М. Страхов, А. А. Трофимук, И. О. Брод, Н. Б. Вассоевич, В. А. Успенский, В. В. Вебер, А. Ф. Добрянский и др., в США – Дж. Хант, Х. Хедберг, Дж. Смит и др., в Германии: Р. Майнхольд, П. Мюллер, М. Тайхмюллер, Т. Вельте и др.

Как видно, в концепцию формирования месторождений нефти и газа за счет УВ, генерированных из РОВ осадочных пород в результате их катагенеза легли разработки крупных ученых. Необходимым для миграции образовавшихся таким образом УВ источником энергии предполагается энергия сейсмотектонических процессов (Э. М. Галимов, Н. В. Черский, А. А. Трофимук), или аномальные потоки тепла и глубинных флюидов (Б. А. Соколов и др.).

Баженова О. К., Соколов Б. А. (2002) в статье «Происхождение нефти – фундаментальная проблема естествознания», рассматривая ряд последних публикаций посвященных неорганическому происхождению нефти, стараются убедить читателя в том, что все можно объяснить с точки зрения осадочно-миграционной теории.

Различные гипотезы неорганического происхождения нефти в СССР не приветствовались. Однако, несмотря на это, Н. А. Кудрявцев, В. Б. Порфирьев, Г. Н. Доленко выступили с обоснованием абиогенной теории формирования месторождений нефти и газа. В США абиогенной теории придерживался Т. Гольд и др., в Великобритании - Ф. Хойл и др. В свое время Ю. Косыгин (1987) в своей монографии «Тектоника» обращал внимание на наличие углеводородов в газово-жидких включениях в горных породах, образовавшихся в допалеозойский период, до возникновения на Земле органических сообществ. Не желая отвлекаться на анализ доказательств той или иной концепции образования УВ, окончательное резюме из этого факта предложил делать желающим.

Б. В. Валяев (1997) оценивал глубинную УВ-дегазацию Земли, разгрузка которой идет в атмосферу и гидросферу в 1,68 х 10¹⁴ г /год, Г. И. Войтов (1986) в 1х 10¹⁵ г/год. Отсюда, расчетные количества глубинного метана в концентрированных разгрузках на несколько порядков превышают значения, прогнозируемые по моделям генерации УВ из РОВ при катагенезе осадочных пород. Интересным с этой точки зрения является образование газогидратов, вмещающими породами которых являются неконсолидированные рыхлые осадочные отложения, латеральная миграция УВ в пределах которых невозможна. Б. В. Валеев делает заключение, что в аспекте УВ-дегазации Земли формирование нефтегазовых залежей не связано с медленным на протяжении миллионов лет улавливанием и концентрацией рассеянных в породе УВ-газов и микронефти. Это всего лишь побочное явление на фоне грандиозных разгрузок глубинных УВ-флюидов (образующихся в процессе дифференциации вещества мантии с участием рециклинга) по каналам, возникающим при деформации пород.

А. Э. Конторович (1998) в статье «Осадочно-миграционная теория нафтидогенеза: состояние на рубеже XX и XXI вв., пути дальнейшего развития» подвел итог дискуссии проблем нефтеобразования (нафтидогенеза), отметив вклад отечественных ученых и исследователей в развитии осадочно-миграционной теории, выделив этапы ее становления и развития, поставил ряд задач, решение которых не исключает и абиогенный путь нефтеобразования.

В. Е. Хаин (1998) в своей статье «Нефтегазоносность и тектоника» отметил, что на совещании в 1987 г. в Ашхабаде, по существу, впервые в полном объеме была поставлена проблема флюидодинамического фактора в тектонике и нефтегазоносности осадочных бассейнов и, таким образом, впервые на таком уровне собравшихся, был сделан первый шаг к признанию гетерогенной концепции УВ-образования. Следует отметить, что переход В. Е. Хаина из числа ортодоксальных «органиков» к признающим гетерогенное происхождение нефти для первых был довольно болезнен.

В. С. Зубков (2002) в статье «О возможности неорганического происхождения нефти и газа Восточной Сибири» на примере Непско-Ботуобинской синеклизы Сибирской платформы и континентальных разновозрастных рифтов ее обрамления провел анализ критериев неорганического происхождения нефти. Основой изучения было петрографо-геохимическое исследование битумов и газово-жидких включений в породах фундамента и венд-нижнекембрийских отложений Сибирской платформы. Была установлена вертикальная зональность уменьшения парциального давления и температуры гомогенизации ГЖВ вверх по разрезу осадочного чехла. В составе ГЖВ было обнаружено наличие газовых и жидких углеводородов. Анализ пространственного размещения месторождений углеводородов Непско-Ботуобинской антеклизы показал также их приуроченность к узлам пересечения известных разломов.

Таким образом, на рубеже XX и XXI столетий в периодической печати стали появляться статьи, где рассматривалась возможность объяснить все нестыковки традиционной концепции (биогенной) гетерогенным характером происхождения углеводородов. Считается, что окончательно вопрос о полигенетической концепции был поставлен Институтом проблем нефти и газа. По мнению А. Н. Дмитриевского [38]: «…в природе имеют место самые различные процессы, приводящие к образованию УВ. Поэтому образование нефти и газа может идти как на базе преобразования органического материала в диагенезе и катагенезе, так и за счет глубинных источников, реализующих минеральную схему синтеза УВ-соединений».

В апреле 2003 г. состоялась первая в новом столетии Всероссийская научная конференция по проблемам происхождения нефти и газа. Конференция была организована Российской академией наук, Институтом проблем нефти и газа и Институтом геологии нефти и газа СО РАН. В конференции приняли участие геологи стран ближнего и дальнего зарубежья [32]. На конференцию были представлены 112 докладов по различным концепциям генезиса нефти и газа. Из общего числа 48 докладов было посвящено развитию органической концепции, 28 докладов – абиогенной (глубинной), 14 докладов концепции полигенеза и 22 доклада были посвящены поискам и разведке месторождений нефти и газа независимо от теории их происхождения.

Наиболее взвешенным и аргументированным было выступление академика А. Н. Дмитриевского с докладом «Полигенез нефти и газа» открывшем эту конференцию. По его мнению, энергия глубинных флюидов способствует образованию месторождений нефти и газа за счет абиогенных источников и мобилизации биогенных источников. Традиционная биогенная теория нафтидогенеза активно защищалась академиками А. Э. Конторовичем и В. Е. Хаиным. Достаточно активным были выступления и сторонников абиогенной теории нафтидогенеза. Несмотря на казалось бы непримиримые позиции, все участники конференции признали необходимость продолжения обсуждения всех точек зрения.

В периодической печати, в последние годы все чаще встречаются статьи, посвященные абиогенной теории, реже гетерогенной (полигенетической) и очень мало традиционной (биогенной). Объяснение этому, скорее всего, в том, что ортодоксальной (биогенной) теории нафтидогенеза было посвящено в ХХ веке достаточно и статей и монографий, в то время как любая противоречащая концепция практически не могла рассчитывать в СССР на публикацию.

Таким образом, появившаяся возможность открытой дискуссии по вопросу происхождения месторождений нефти и газа позволяет сторонникам разных концепций прийти к консенсусу, и теория полигенеза в данном случае удовлетворит большинство изучающих нафтидогенез.