Ermolkin_V.I._Sovremennye_predstavleniya_o_fazovoy_zonalnosti_uglevodorodov

глубине 9,4 км в кембра-ордовикских отложениях свиты арбокл обнаружена залежь метанового газа с содержанием этана до О, 1 %.

Все эти данные опровергают сложившиеся представления о тер­

мальном разрушении УВ в древних глубокопогруженных и выео­

копрогретых отложениях.

Палеотектоническая история развития прогиба Анадарко, его

замкнутость и герметичность позволили сохранить в течение

длительного времени высокие сверхгидростатические давления

(Кс до 1,85), которые, по данным нашего прогноза, могли способ­ ствовать образованию жидкой фазы УВ на глубине 7,0-7,5 км при температурах, превышающих 200 ·с (рис. 3, точка 6).

Иная картина наблюдается на древней Сибирской платформе

в зонах траппавого магматизма Тунгусского региона, связанного

скембрийскими и верхнепалеозойскими образованиями, где тем­

пература достигает 200 ·с.

По результатам исследований О. В. Барташевич, РОВ пород тун­

гусской серии проходит все стадии катагенетической превра­

щенности до графитизации включительно, и на каждой стадии генерирует газ и битуминозное вещество специфического соста­

ва. Мы склонны это явление связывать с импульсивным сверхбыст­

рым ростом температур и значительно замедленным нарастанием дав­

лений в нефтематеринских свитах. В этом регионе давления, как пра­

вило, не превышают гидростатические и при высоких температурах

не способны затормозить процессы деструкции ОВ (рис. 3, точка 7).

На юге Сибирской платформы (Непско-Чонский мегасвод и

Ангаро-Ленская моноклиналь) вдали от трапповых интрузий палеотемпературы в рифей-вендских и нижнекембрийских отло­

жениях на глубине 2,5-4,2 км составили 65-11 О ·с, давления не

превышали гидростатические (рис. 3, точки 8 и 9). Эти термабари­ ческие условия характерны для образования газанефтяных и не­ фтяныхУВ.

Таким образом, повышенные температуры значительно ускоря­

ют процесс генерации УВ, а возрастающие сверхгидростатические

давления тормозят деструкцию ОВ и регулируют процесс преоб­ разования в сторону жидкого или газообразного состояния УВ.

Возвращаясь к вопросу о вертикальной фазовой зональности УВ в литосфере, следует признать, что общих, универсальных законо­ мерностей распределения нефти и газа для всех нефтегазоносных

регионов мира нами не обнаружено. При совместном исследова­

нии палео- и современной фазовой зональности УВ в разрР.зе выяс-

20

няется, что в большинстве случаев генетические и фактические

ряды имеют существенные отличия от традиционного классичес­

кого ряда (сверху вниз): газ, нефтегаз, нефть, газоконденсат, газ.

В. Ф. Раабен, изучивший огромный фактический материал в

пределах 100 нефтегазоносных регионов мира, попытался выде­

лить основные природные модели нефтегазоносных бассейнов

по глубинному распределению преобладаюшего типа залежей УВ разного фазового состояния. Вьщеленные 19 моделей классифи­ цируются по геотектоническим :;.~лементам. Для каждой модели рас­ сматриваются причины отстуттения вертикального ряда УВ от клас­ сического. Основные из них следующие. Отсутствие газа в верхней генерационной зоне объясняется рассеиванием его. Это либо диф­ фузия, либо эффузия. Преимущественное развитие газообразных или нефтяных УВ связывается с исходным типом ОВ. Гумусовое

ОВ продуцирует в основном углеводородные газы, а сапропеле­

вое - как жидкие, так и газообразные УВ. Для старых бассейнов

предполагается, что сапропелевое РОВ древних протеразойских и нижнепалеозойских пород было сильно окислено в диагенезе, поэтому генерировало только газ. В бассейнах, Формировавшихея в

мезозое, преимущественная газоносность сапропелевого РОВ объясняется его высокой степенью катагенеза. Немаловажная роль

в отклонении современной фазовой зональности от палеозональ­

ности В. Ф. Раабеном отводилась вертикальной миграции УВ.

Не отрицая роли исходного органического вещества, дегаза­

ции недр и вертикальной миграции, необходимо было опреде­

лить влияние термабарических условий на современное распре­

деление углеводородов в разрезе. С этой целью использовались графики связи величин пластовых давлений и температур с глу­

биной в некоторых нефтегазоносных регионах. Анализируя связь температур и давлений с глубиной и их взаимообусловленное

влияние на фазовое состояние УВ, удалось установить опреде­

ленные зависимости и подтвердить их некоторыми примерами.

Известно, что на древних платформах в палеозойских отложе­

ниях залежи нефти распространены до глубин 3,5-4,5 км. Ниже,

при температурах 140-150 ос, преобладают газовые скопления, в

то время как в глубокопогруженных мезозойских и кайнозойских отложениях альпийских впадин и прогибов при температурах

150 ос и выше существуют нефтяные УВ. Обычно это явление априорно связывалось с тем, что палеозойские отложения в об­

ласти высоких температур находились более длительное время,

21

чем мезозойские и кайнозойские отложения, что и привело к де­

струкции жидких УВ.

С позиций разработанной модели генетической фазовой зо­ нальности УВ (см. рис. 1) это явление трактуется иначе. В мезозой­

ских и кайнозойских отложениях альпийских впадин и прогибов

сверхгидрастатичность пластовых давлений достигает значитель­

ных величин (Кс = 1,5-1 ,9). Эти коэффициенты сверхгидраста­ тичности способствуют увеличению температур, при которых про­ текает процесс преобразования ОБ в жидкие углеводороды. На древних платформах коэффициенты Кс составляют 1,2-1 ,3. При столь высоких температурах (150 ·с и выше) они не обеспечива­ ют генерацию жидкой фазы.

Изучение вертикальной фазовой зональности УВ в пределах некоторых древних и молодых платформ, а также во внутрисклад­

чатых регионах позволяет сделать несколько выводов.

Ведутими факторами в формировании и становлении фазовой

зональности УВ в разрезе и пространстве являются температуры

и давления. Показатели эти связаны функциональной зависимо­

стью и на генерацию углеводородов и формирование фазовой зональности оказывают взаимообусловленное влияние. Фактор

геологического времени играет также значительную роль.

Выделение различных зон нефте- и газанакопления наиболее

эффективно при условии совместного исследования палео- и современной фазовой зональности УВ с привлечением геохими­

ческого материала.

При раздельном проmозировании нефти, газа и газаконденсата в пространстве, и особенно в разрезе, метод аналогий даже в одновоз­ растных регионах неуместен. Каждый регион по-своему уникален.

Геохимический анализ особенностей состава и свойств ОБ пород и нафтидов суrnественно повышает точность и однознач­

ность прогнозных оценок фазовых состояний УВ-систем как по площади, так и по разрезу отложений конкретных бассейнов.

На основании указанных выше исследований сделан важный

вывод, имеющий большую научную и практическую ценность при

освоении нефте- и газоносности глубоких горизонтов.

Генезис углеводородов, формирование и размещение залежей нефти и газа на малых глубинах (до 4 км) и больших глубинах

(более 4-8 км) происходит по разным законам. Метод аналогий

при обосновании перспектин нефтегазоносности больших глу­ бин лишь на основе выявленных закономерностей нефтеrазонос-

22

ности на относительно малых глубинах может привести к суще­

ственным ошибкам.

По мере освоения все больших глубин, новых регионов (в т.ч.

акваторий) и получения нового фактического материала будут

совершенствоваться и развиваться современные научные кон­

цепции и взгляды, в том числе и на фундаментальные проблемы

нефтегазообразования и нефтегазонакопления в земной коре.

Известный швейцарский ученый Г. Эйхельберг в своей книге

«Человек и техника>), исходя из существующего мнения, что воз­

раст человечества порядка 600 тыс. лет, представил развитие че­ ловечества в виде бега на 60 км, который, начинаясь где-то в нео­

пределимых сейчас стартовых пределах, устремлен к финишной ленточке наших дней, и нарисовал впечатляющую и поучитель­

ную картину исторического развития.

Абсолютно большая часть этого долгого пути пролегзет по

маршруту, о котором мы практически ничего не знаем, ибо только

в самом конце, на пятьдесят восьмом километре, найдены перво­ бытные орудия, древние пещеры, а в них - первые признаки куль­

туры в виде настенных рисунков.

Только на шестидесятом километре путь бегунов проходит по местности, на которой заметны все больше и больше признаки замедления. За двести метров до финиша марафонцы выбегают

на дорогу, покрытую каменными плитами, проходящую мимо

римских укреплений. За сто метров они видят средневековые го­ родские строения. За пятьдесят метровпроносятся мимо муд­

рого старца, умными и понимающими глазами наблюдающего

бег. Это Леонардо да Винчи.

Остается только десять метров. В их начале дорога освешена

светом факелов, скудным мерцанием масляных горелок.

Но рывок на последних пяти метрах дарит бегунам ошеломля­ ющее зрелище: яркий свет освещает дорогу, мчатся автомобили и поезда, с ревом проносятся самолеты и ракеты, бег марафонцев транслирует телевидение. Мы с вамимарафонские бегуны этого

длинного и тернистого пути человечества на промежуточном

финишном этапе!

Возраст человеческого познания столь же древен, как и воз­

раст самого человечества. И на всем историческом пути наука раз­

вивалась, ширилась, ничто и никто не могли и не могут остано­

вить ее вечное движение, ибо оно есть не что иное, как реализа­

ция естественной потребности людей в знании.

23

Об авторе

Виктор Иванович Ермолкин - выпускник МНИ им.

И. М. Губкина (1957). В 1966 г. защитил кандидатскую дис­

сертацию по теме <<Сравнительная характеристика условий регионального нефтегазонакопления в мезозойских отло­ жениях на территории Средней Азии и Ближнего Востока»,

в 1981 г. -докторскую «Зональность регионального нсфте­

газонакопления на платформенных территориях (на

примере Сахарской, Аравийской и Туранекой плит)>>. В на­

стоящее время профессор, заместитель по науке заведую­ щего кафедрой теоретических основ поисков и разведки нефти и газа, специалист в области газанефтяной геологии и геофизики.

Автор более

и учебных пособий, 6 монографий. Подготовил 4 доктора,

более 20 кандидатов геолого-минералогических наук. Ака­

демик Российской академии естественных наук и Между­

народной академии минеральных ресурсов, заслуженный

геолог РФ, заслуженный деятель науки и техники Туркме­

нии, лауреат премии им. академика И. М. Губкина, ему была

присуждена государственная стипендия ПрезидентаРФ для вьщающихся ученых России. Награжден орденом Трудового Красного Знамени, двумя медалями <<За доблестный труд>>, медалями <<В честь 850-летия г. Москвы» и <<За заслуги перед Университетом». Профессор В. И. Ермолкин имеет звания: «Почетный нефтяник», <•Почетный работник газовой про­ мышленности», «Отличник высшего образования России».

24