МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Физико-технический институт

Кафедра геофизики

Специалист по направлению (130102) Физика,

профиль Технология геологической разведки

Курсовая работа

Сулейманова Тимура Флюновича

Студента 3 курса очной формы обучения

«Геотермальные эффекты нефтегенерации»

Научный руководитель:

Доцент кафедры геофизики

Рамазанов Айрат Шайхулович «____»_____________20__г

Дата защиты:____________

Оценка:_________________

УФА - 2015

Содержание

Введение................................................................................................................. 3

Глава 1. Геотермические эффекты нефтегенерации..........................................

1. Геотермическое образование нефти................................................................

1.1. Кероген, бажен, сланцевая нефть...............................................................

2. Геотермическое поле........................................................................................

3. Температурные эффекты нефтегенерации......................................................

Заключение.............................................................................................................

Литература..............................................................................................................

Введение

Темой данной работы является "геотермические эффекты нефтегенерации".

Цель работы:

1. Дать общую характеристику геотермическому градиенту,

2. Определить, как и при каких температурах образуется нефть,

3. Определить, как тепловой поток выходит на поверхность земли.

Геотермический градиент - повышение температуры в земной коре на единицу глубины. В среднем на каждые 100 м. температура в земной коре увеличивается на 2.5 - 3°С. В разных районах, в зависимости от геологического строения и других региональных и местных условий, скорость роста температуры с глубиной может резко различаться. Незначительность теплового потока из недр к поверхности на большей части планеты связана с низкой теплопроводностью горных пород и особенностями геологического строения. Но есть места, где тепловой поток велик. Это зоны тектонических разломов, повышенной сейсмической активности и вулканизма, где энергия земных недр находит выход.

Минимальная температура, необходимая для образования нефти в условиях осадочного бассейна, равна примерно 65^оС. Заканчивается преобразование органического вещества в нефть при температуре около 150^оС. Область земной коры, в которой образуется нефть, находится на глубине примерно 2000–5500 м и называется нефтяным окном.

Объектом нашей работы будет выступать тепловой поток в недрах земли.

Глава 1. Геотермические эффекты нефтегенерации

1. Геотермическое образование нефти

Первым этапом в долгой истории образования нефти был этап накопления (седиментации и диагенеза) органического вещества (ОВ) в донных осадках с их последующим уплотнением. Органика оседала на дно океана, накапливалась там вперемежку с песком и илом, проходила стадию микробиологического разложения. На небольших глубинах органическое вещество попадает под действие бактерий, в результате из органических веществ образуется биогенный или болотный газ. По составу – это чистый метан. С увеличением глубины залегания пород температура увеличивается, в результате действие бактерий на органическое вещество ослабевает.

После завершения всех стадий первого этапа рыхлый осадок превращается в плотную осадочную породу, в порах которой содержится строительный материал для самой ранней нефти. Осадочная порода, богатая органическими веществами, которые со временем преобразуются в нефть или газ, называется материнской породой.

На втором этапе (этап катагенеза) происходит преобразование органического вещества под воздействием давления и глубинного тепла Земли. Высокое давление и высокая температура способствуют преобразованию погребенного органического вещества в густую вязкую жидкость, получившую название «нефть». Минимальная температура, необходимая для образования нефти в условиях осадочного бассейна, равна примерно 65^оС. Заканчивается преобразование органического вещества в нефть при температуре около 150^оС. Область земной коры, в которой образуется нефть, находится на глубине примерно 2000–5500 м и называется нефтяным окном (рис.11.1). Тяжелая или незрелая нефть образуется при более низких температурах, легкая или зрелая нефть – при более высоких температурах. При дальнейшем погружении материнской породы из остатков органических веществ образуется термогенный газ. Чем больше глубина, тем выше температура и тем суше образующийся газ.

Известно, что повышение температуры среды существенно увеличивает скорость реакций, поэтому в преобразовании органического вещества ведущая роль принадлежит глубинному тепловому потоку. Земля, передавая органическому веществу свое тепло, доводит его до состояния нефти. Земля своим теплом как бы подзаряжает органическое вещество энергией, увеличивая его теплотворную способность от величины, свойственной торфу, до величины, свойственной нефти. Таким образом, нефть кроме солнечной энергии впитывает и заключает в себе немалую долю тепловой энергии Земли.

Важным фактором образования нефти и газа является геологическое время. Для образования нефти требуется больше времени, чем для образования газа. Так как повышение температуры ведет к ускорению химических реакций, то нефть может сформироваться при более низких температурах в течение длительного времени или при более высоких температурах достаточно быстро.

При температуре выше 150^оС нефть преобразуется в графит (углерод) и природный газ. Такие температуры воздействуют на осадочные отложения на глубине более 5500 м. Это нижний уровень существования нефти, глубже в коллекторе может находиться только природный газ. Наиболее глубокая действующая нефтяная скважина расположена недалеко от Баку и имеет глубину 5240 м. Можно считать, что очаги генерации углеводородов находятся на глубине 2–10 км.

За всю историю Земли в осадках погребено огромное количество органического вещества. Рождение нефти происходит непрерывно. Возраст нефти может меняться от сотен миллионов лет до 1–2 млн. лет. За последние 400 млн. лет в земной коре образовалось около 12 трлн. тонн условного топлива, из которого примерно 80% приходится на уголь, остальная часть – на нефть и газ.