Тема 1. Введение. Содержание и задачи нефтяной геологии.

Введение. Содержание и задачи нефтяной геологии.

Геология нефти и газа (геология углеводородов, нефтегазовая геология) — прикладной раздел геологии, изучающий образования и скопления углеводородов в недрах земли, с целью научно обоснованного прогноза нахождения залежей нефти и газа, выбора рационального комплекса методов их поиска, разведки, подсчета запасов и оптимального режима разработки.

Задачи геологии нефти и газа: изучение вещественного состава углеводородов и вмещающих их пород (геохимия нефти и газа), сопутствующих им вод, форм залегания в недрах земли, условий формирования и разрушения, закономерностей пространственно-временного размещения залежей и месторождений нефти и газа, их генезиса.

Главным объектом изучения геологии нефти и газа являются образования и скопления углеводородов. На минеральном уровне это пузырьки углеводородных газов, капли жидких и включения твердых углеводородов в кристаллах, а также пленки вокруг минеральных и полиминеральных зерен. На породном уровне — рассеяные углеводороды и концентрированные скопления в отдельных пластах. На надпородном уровне — это залежи и месторождения, а на литосферном — нефтегазоносные зоны и бассейны, нефтегазоносные пояса и узлы нефтегазонакопления.

Геология нефти и газа начала становление как наука в первое двадцатилетие XX века в связи с появлением и распространением двигателя внутреннего сгорания и на начальном этапе накапливала и обобщала опыт поисковых работ.

НЕФТЯНАЯ ГЕОЛОГИЯ (а. oil geology; н. Erdolgeologie; ф. geologie du petrole, geologie petroliere; и. petrogeologia) — раздел геологии, изучающий формы скоплений нефти и газа в недрах Земли, условия их возникновения, преобразования, разрушения и закономерности размещения. Научные и практические цели нефтяной геологии: разработка теории нефтеобразования, а также методов поисков и разведки месторождений нефти и газа; перспективная оценка выявленных нефтегазоносных и потенциально нефтегазоносных объектов различного ранга.

Нефтяная геология тесно связана с тектоникой, структурной, исторической и региональной геологией, литологией, геохимией, геофизикой и гидрогеологией. Изучение состава и происхождения нефти и газа базируется на науках химического и биохимического профиля; закономерностей перемещения этих полезных ископаемых в земной коре — на науках физического и физико-химического профиля. Кроме традиционных геологических, геохимических и геофизических методов исследования, современная нефтяная геология широко использует методы моделирования, всё более эффективно применяет математический аппарат и электронно-вычислительную технику.

Основные теоретические проблемы нефтяной геологии: происхождение и преобразование углеводородов в земной коре (этот раздел нефтяной геологии обособился в самостоятельное направление исследований — геохимию нефти и газа); формирование и разрушение залежей этих полезных ископаемых; закономерности размещения скоплений нефти и газа. На базе нефтяной геологии развились специализированные отрасли науки: учение о поисках и разведке нефтяных и газовых месторождений, нефтепромысловая геология, разработка нефтяных и газовых месторождений.

Развитие нефтяной геологии стимулировалось растущими потребностями человеческого общества в энергетическом и химическом сырье и во многом определялось уровнем развития техники, в т.ч. буровой. Во 2-й половине 19 века сформировались первые представления о возможности залегания нефти в пустотах пород (Д. И. Менделеев, 1876), о связи скоплений нефти с трещинами и разломами в породах (Г. В. Абих, 1847; Н. В. Соколов, 1896, и др.), зародилась антиклинальная теория поисков нефти и газа (в России — Абих и др.; в Великобритании — Т. Роджерс, 1860; в Канаде — С. Хант, 1861; в США — Д. Уайт, 1885; в Австрии — Г. Гефер, 1876). Высказываются первые гипотезы происхождения нефти (см. Нефть). Большое значение в становлении нефтяной геологии сыграл Геологический комитет. Организованные им экспедиции (на Кавказ, Дальний Восток, в Среднюю Азию) дали богатейший фактический материал по региональной геологии и нефтегазоносности ранее неисследованных территорий, ставший фундаментом последующих теоретических моделей нефтеобразования.

Основатель современной научной школы нефтяной геологии в CCCP — академик И. М. Губкин, в США — А. Леворсен. В книге "Учение о нефти" (1932) И. М. Губкин заложил теоретические основы нефтяной геологии, развитые в дальнейшем его учениками: М. И. Варенцовым, К. Р. Чепиковым, А. А. Бакировым и др. Последующие теоретические обобщения были проведены И. О. Бродом и Н. А. Ерёменко (1950-68). С именем А. А. Трофимука связано открытие и изучение новых нефтегазоносных Волго-Уральской и Западносибирской провинций. Работы А. Д. Архангельского (1925) по органическому веществу осадочных пород заложили основы нового направления исследований — геохимии органического вещества пород и нефтематеринских толщ, которое продолжили в CCCP В. А. Успенский (1952), К. Ф. Родионова (1981), в США Дж. Хант (1979), во Франции Б. Тиссо (1971) и др. В теории преобразования органического вещества наметилось два направления: учение о "главной фазе", развитое в трудах Н. Б. Вассоевича (1969), С. Г. Неручева (1969), А. Э. Конторовича (1976) и др., в котором основными факторами преобразования органического вещества в нефть принимаются термокаталитические процессы, протекающие при t 80-150°С; учение о "циклах нефтегазообразования", развиваемое в трудах Т. А. Ботневой, Н. А. Ерёменко, С. П. Максимова и др. По этой схеме процессы образования углеводородов могут протекать в широком интервале температур на разных стадиях литогенеза под действием различных источников энергии, в т.ч. при участии собственной энергии органического вещества.

Изучение коллекторов нефти и газа, успешно начатое П. П. Авдусиным (1938), было продолжено для терригенных коллекторов А. А. Ханиным (1963), Т. Т. Клубовой (1957), для карбонатных — Е. М. Смеховым (1961) и др. Особенно плодотворным при изучении коллекторов и покрышек оказалось применение геофизических методов исследования скважин (работы В. Н. Дахнова, 1962; В. М. Добрынина, 1970, и др.). Необходимость комплексного изучения коллекторов и покрышек в земной коре была показана Бродом в учении о природных резервуарах. В развитии теории миграции углеводородов в земной коре большую роль сыграли работы В. А. Соколова (1936-70). Возможность миграции углеводородов на молекулярном уровне (различные формы диффузии) раскрыта в работах П. Л. Антонова (1937) и др. Миграции углеводородов в истинных и коллоидных водных растворах посвящены труды А. Ю. Намиота (1976), М. Р. Двали (1942), Э. Б. Чекалюка (1977), американца Л. Прайса (1984) и др. Миграция струй жидкой нефти рассмотрена В. П. Савченко (1958), И. В. Высоцким (1981), американцами М. Хаббертом (1963), К. Магарой (1978) и др. Принципиальное значение приобрели экспериментальные работы и теоретические исследования (1940-50) М. А. Капелюшникова, Т. П. Жузе, М. Р. Двали и др., доказавших возможность миграции жидких углеводородов в газорастворённом состоянии.

Нефтегазовая отрасль Казахстана является наиболее крупной и динамично развивающейся промышленностью, где стабильно обеспечивается прирост добычи нефти и природного газа. В Казахстанском секторе Каспийского моря продолжается оценка открытых нефтегазовых месторождений со значительными запасами углеводородного сырья. Углеводородный потенциал Республики Казахстан по оценкам является достаточно значительным в общем объеме мировых запасов.

Как Вы помните, после уникального открытия месторождения Кашаган, последовали новые коммерческие обнаружения меньшего масштаба, но от этого не менее значимые. Это Каламкас-море, Юго-западный Кашаган, Актоты, Кайран. В результате, за очень короткий в историческом масштабе промежуток времени, доказанные извлекаемые запасы нефти Республики Казахстан увеличились почти в 2 раза. Эффективное осуществление широко-масштабных нефтегазовых операций, прежде всего в казахстанском секторе Каспийского моря, должно обеспечиваться опережающим формированием и развитием современной производственной и социальной инфраструктуры.

Значительные углеводородные ресурсы Казахстана создают базу для инвестиций в производственную и социальную инфраструктуру.

С 1996 года, объем инвестиций в недропользование минерально-сырьевого комплекса возрос в 10 раз и по итогам 2007 года составил $17,8 млрд, в том числе $1,9 млрд на проведение геологоразведочных работ. Доля инвестиций, направленная на разведку и добычу углеводородного сырья, составляет 73% от общего объема инвестиций в минерально-сырьевой комплекс.

Добыча нефти в Казахстане ведется более 100 лет. В 2007 году в республике было добыто около 67,2 млн т нефти и газового конденсата. В последние годы наблюдается тенденция существенного роста объемов добычи газа. Так, по итогам 2007 года добыто 29,6 млрд куб. м, что более чем в три раза превысило уровень добычи газа в 1991 году. В текущем году в республике сохраняется положительная динамика добычи нефти и газа.

По объемам добычи нефти Казахстан входит в число двадцати крупнейших мировых производителей. Добыча углеводородов оказывает влияние на экономику Казахстана по трем направлениям: создание отраслевой добавленной стоимости, воздействие на производство других секторов посредством межотраслевых связей и привлечение финансовых ресурсов. Нефтегазовая отрасль является одновременно потребителем и поставщиком продукции/услуг других смежных производств, напрямую оказывая влияние на экономику в целом.

Контрольные вопросы:

1. Что изучает нефтяная геология?

2. Задачи нефтепромысловой геологии?

3. Методы получения промыслово-геологической информации?

4. Связь нефтегазопромысловой геологии с другими геологическими и смежными науками?

5. Какие отрасли охватывает нефтяная геология?

6. В какое время нефтяная геология была выделена как самостоятельная наука?

7. Развитие нефтяной и газовой промышленности в последние десятилетия?

8. Основоположники нефтяной геологии.

9. Назовите ученых внесших существенный вклад в развитие нефтяной геологии.

Занятие № 2