Учение о нефти

И.М. Губкин

УЧЕНИЕ О НЕФТИ

ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ

ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА» МОСКВА

1975

УДК 553.982

Учение о нефти. Губкин И. М. М., «Наука», 1975 г.

В книге рассматриваются главнейшие вопросы учения о нефтиг народнохозяйственное значение нефти, ее физические и хими­ ческие свойства, происхождение и условия залегания в земной коре, геологическое строение нефтяных и газовых месторожде­ ний, закономерности их размещения, литологические особен­ ности и коллекторские свойства нефтегазоносных пород, ме­ тоды поисков и разведки и другие вопросы нефтегазовой геологии. Табл. 40. Рис. 121.

Редакционная коллегия

академик А. А. ТРОФИМУК, члены-корреспонденты АН СССР

Н.Б. ВАССОЕВИЧ, М. И. ВАРЕНЦОВ,

В.Д. НАЛИВКИН, проф. А. А. БАКИРОВ

Ответственные редакторы

академик А. А. ТРОФИМУК, член-корреспондент АН СССР М. И. ВАРЕНЦОВ

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДКОЛЛЕГИИ К ТРЕТЬЕМУ ИЗДАНИЮ КНИГИ

АКАДЕМИКА И. М. ГУБКИНА «УЧЕНИЕ О НЕФТИ»

Книга всемирно известного, выдающегося ученого геолога-неф- тяника Ивана Михайловича Губкина «Учение о нефти» впервые была опубликована в 1932 г. В основу ее были положены лекции, которые на протяжении ряда лет, начиная с 1920 г., И. М. Губ­ кин читал на нефтяном отделении бывш. Московской горной академии. Второе переработанное и дополненное издание этой книги было подготовлено И. М. Губкиным и опубликовано в 1937 г. Уже вскоре после своего выхода в свет она стала библиографи­ ческой редкостью.

Крупнейший знаток геологии нефтяных месторождений СССР,

автор монографий «Учение о нефти», «Нефтяные месторождения

рождений Северного Кавказа», «Грязевые вулканы Советского Союза и их связь с нефтеносностью», «Урало-Волжская неф­ теносная область» и т. д., вдохновитель и организатор поисков и разведки нефти в Азербайджане, на Северном Кавказе, в Казах­ стане, районах Средней Азии, Урало-Поволжья, на ТиманоПечоре, в Западной и Восточной Сибири И. М.'Губкин на протяже­ нии последних 30 лет своей жизни приобрел славу выдающегося ученого. Его деятельность представляет замечательный образец творческого соединения теории и практики. Работая над книгой «Учение о нефти», И. М. Губкин творчески обобщил все накоплен­ ные знания по геологии нефтяных и газовых месторождений, генезису нефти и газа, условиям образования их залежей

иместорождений, дал теоретические обоснования поисков и разведки нефти и газа. Идеи, заложенные в книге «Учение о нефти»

ив других трудах, создали основу советской нефтяной геологии

ивооружили геологов-нефтяников знаниями и опытом, столь эффективно проявленными в крупных достижениях послевоен­ ного развития нефтегазодобывающей промышленности СССР.

Представления И. М. Губкина о генезисе нефти и газа, усло­ виях образования их залежей, о региональности нефтегазооб-

разования и закономерностях размещения месторождений нефти и газа в земной коре блестяще выдержали проверку временем, практикой. Эти идеи, успешно развиваемые современными со­ ветскими геологами, составляют научную основу выявления нефтегазоносности земной коры.

В третье издание книги И. М. Губкина «Учение о нефти» по­ ложен текст второго издания 1937 г. Редколлегия сочла необ­ ходимым в примечаниях, помещенных в конце книги, и в снос­ ках, данных в тексте звездочками (в отличие от сносок И. М. Губ­ кина, отмеченных в тексте и таблицах цифрами), пополнить текст И. М. Губкина новыми сведениями, пояснениями современ­ ного толкования некоторых терминов, понятий, дать современные представления по некоторым вопросам, освещаемым в книге, подчеркнуть значение выдвинутых И. М. Губкиным идей и даль­ нейшего их развития. Авторы примечаний — Л. М. Томашпольский (Введение), Н. Б. Вассоевич (первая часть, главы I, II, IV; вторая часть, глава VII), А. А. Бакиров (вторая часть, глава II), А. А. Ханин (вторая часть, главы III и IV), В. Д. Наливкин (вторая часть, глава VI). Общая научная редакция выполнена

А.А. Трофимуком и М. И. Баренцевым.

Впервой части книги из главы III «Физические свойства нефти» исключен текст о приборах и методах определения физических свойств нефти, так как этот материал частично устарел и более полно описывается в специальных учебниках. Материал о физи­ ческих (глава III) и химических (глава IV) свойствах нефти до­ полнен Г. Д. Гальперном. Исключена глава IV «Краткие сведе­ ния из органической химии» в связи с тем, что эти сведения ус­ тарели и более полно и современно освещаются в учебниках и справочниках по органической химии. В главе V сокращены раз­ делы, посвященные характеристике непредельных углеводородов, реакции углеводородов, получаемых в процессе переработки нефти, сведения о выработке нефтепродуктов и очистки нефти. По этим же мотивам исключены глава VI «Характеристика важ­ нейших нефтей в СССР и за границей» и глава VII «Методы пере­ работки нефти».

Из второй части «Условия залегания нефти в земной коре» редколлегия сочла возможным снять главу II «Географическое распределение нефтяных месторождений». В этой главе основ­ ное внимание уделено сведениям о местонахождении, размерах добычи нефти, их промышленном значении. Сведения эти уста­ рели и не отображают современной -географии распределения месторождений нефти и газа. Современные данные о географии и геологии нефтяных и газовых месторождений СССР и, зарубеж­ ных стран изложены в ряде позднейших учебников и учебных пособий. Редколлегия, исключая эту главу, исходила из того, что главное содержание книги «Учение о нефти» состоит в анализе

геологической обстановки нахождения нефти и газа в земной коре, что хорошо отражено в остальных главах второй части книги.

2

Некоторые небольшие сокращения проведены также в главе III «Литологический состав нефтеносных пород» второй части книги.

Редколлегия сознает всю ответственность перед читателями за исключение из текста посмертного издания книги И. М. Губ­ кина «Учение о нефти» названных глав, но, кроме высказанных здесь обоснований, решая эти вопросы, мы следовали примеру самого И. М. Губкина, который счел возможным не помещать

вырасти в огромную дисциплину, помещение этих глав в новом издании книги уже не представляется возможным». Из предис­ ловия И. М. Губкина к первому изданию книги читатель убедится в том, что автор не поместил в ее текст разделы, посвященные поискам и разведке месторождений и методам подсчета запасов, так как этим вопросам были посвящены отдельные курсы лекций.

Редколлегия выражает уверенность в том, что третье издание книги И. М. Губкина «Учение о нефти» не только дань уважения его замечательным научным и практическим достижениям, про­ славившим на весь мир советскую науку, но и признание того факта, что изложенные в ней идеи и сегодня вооружают знаниями геологов, посвятивших свою жизнь благородному делу изучения и выявления нефтегазоносности земной коры.

1*

ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ [1937 г.]

Со времени выхода в свет первого издания «Учения о нефти» прошло свыше 5 лет. Это очень большой срок в развитии нефтя­ ного дела: за это время успели значительно расшириться наши представления о нефтеносности территории земного шара, особенно

СССР, существенно изменилась техника нефтепереработки, на­ конец, имеется новое и в некоторых теоретических представлениях, связанных со строением нефтеносных недр и генезисом нефти. Все это должно найти свое отражение в новом издании, расширен­ ном и дополненном по сравнению с предыдущим. Учтены также

отражение проведенная у нас за последние годы стандартизация методов исследования. Глава, посвященная характеристике важнейших нефтей, расширена за счет охвата нефтей новых промышленных районов СССР, а также нефтей Венесуэлы и не­ которых других заграничных месторождений. Приношу Свою глубокую благодарность А. С. Великовскому, взявшему на себя труд обновить и дополнить эту главу. Глава, посвященная пере­ работке нефти, написана совершенно заново инж. Н. Ф. Седых, которому приношу свою благодарность. Совершенно переработана, с охватом важнейших новых моментов, глава о географическом распределении нефти. В главе о геологическом возрасте нефтя­ ных месторождений нашли свое отражение результаты углубле­ ния разведочного бурения за последние годы. В главе, посвящен­ ной структурным формам нефтяных месторождений, отражены последние данные о «соляной тектонике» за границей и у нас.

Что касается приложенных к первому изданию статей о методах разведки, то, поскольку за последние годы методика разведки

Академик И. М. Губкин,

ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ [1932 г.]

В основу книги, излагающей главнейшие вопросы нефтеведения, или «учения о нефти», полошен курс, в течение ряда лет читав­ шийся мною на нефтяном отделении бывш. Московской горной академии. В выработке программы этого, тогда совершенно но­ вого, старой дореволюционной высшей школой не известного курса принимали участие кроме профессорско-преподавательского персо­ нала также и студенты-нефтяники.

Некоторое время этим курсом студенты пользовались в виде обработанных стенограмм моих лекций, каждый год пополняв­ шихся новым материалом. Потом возникла мысль издать его в печатном виде, принимая во внимание скудость в советской лите­ ратуре подходящих курсов, посвященных общим вопросам нефте­ ведения, а именно — нефтяной геологии, а также описанию ее свойств, как естественноисторического объекта. Это вызвало необходимость значительного изменения и дополнения курса и снабжения его иллюстрационным материалом в виде карт, раз­ резов, рисунков и таблиц.

В этом отношении большую помощь мне оказал мой ученик, горный инженер И. Л. Гуревич, подобравший для'первой части курса весь необходимый иллюстрационный материал, снабжен­ ный им надлежащим описанием. Кроме того, он внес некоторые дополнения в ту часть курса, где трактуется о физических и хими­ ческих свойствах нефти, в особенности о ее переработке, и ос­ вежил в некоторых случаях статистический материал. Вслед­ ствие того, что за последние годы в области нефтяной геологии появилось очень много нового, весьма интересного материала в виде переводной литературы, содержащей сведения об иностран­ ных нефтяных месторождениях, в особенности о месторождениях Соединенных Штатов, а также полученного в результате непо­ средственного изучения нефтяных месторождений Советского Союза и систематического наблюдения ндд разработкой старых нефтя­ ных районов СССР, вторая часть курса, трактующая об условиях налегания нефти в земной коре, подверглась коренной пере-

5

работке, а некоторые главы ее были написаны заново. При этом был широко использован материал как из иностранной, преиму­ щественно американской, литературы, так и материал, доставлен­ ный геологоразведочными работами последних лет и работами молодых нефтяных научно-исследовательских институтов: ГИНИ, АзНИИ и ГрозНИИ. Кроме того, использован материал, собран­ ный лично мною при ежегодных длительных поездках в нефтя­ ные районы Союза.

Предлагаемая книга содержит ответ на следующие главней­ шие вопросы нефтеведения: что такое нефть, какие ее физические

ихимические свойства, как они используются при переработке ее .на различного рода нефтяные продукты, как нефть возникла

ив каких условиях она залегает в земной коре, под действием каких законов произошло ее скопление в виде обособленных залежей или же месторождений и к каким структурным формам эти залежи или месторождения приурочены. Нужна ли такая книга в настоящее время? Полезно ли будет ее появление в усло­ виях социалистического строительства? Поможет ли она в том или ином отношении при решении ряда вопросов, поставленных перед нефтяной промышленностью основными задачами этого строительства?

Все эти вопросы встДли передо ^мною прежде, чем ре­ шиться на опубликование книги. Из вступительной главы этой книги читатель может убедиться в том громадном значении, которое получила нефть за последние десятилетия в жизни чело­ вечества, приобретя характер товара политического, вокруг которого и в борьбе за который сплетаются многие сложные узлы международной политики. Но для нас гораздо большее значение имеет не этот вопрос, а другой — то обстоятельство, что страной строящегося социализма предъявлен нефтяной промышленности громадный социалистический заказ.

Развитие нефтяной промышленности на второе пятилетие опре­ деляется, во-первых, мощным, еще невиданным в истории чело­ вечества развитием промышленности, выражающимся в строи­

тельстве заводов-гигантов, электрификации и проч., во-вторых, в социалистической реконструкции сельского хозяйства; в-третьих, широчайшим развитием всех видов транспорта: рельсового и без­

которой базируется, между прочим, на использовании нефти, как сложного комплекса всевозможных углеводородных соединений для получения ряда разнообразных продуктов: искусственный каучук, взрывчатые вещества, краски, лаки и другие высоко­ ценные продукты, что повышает коэффициент полезного исполь­ зования нефти по сравнению с использованием ее в качестве энер­ гетического ресурса; в-пятых, исключительно важной ролью, которую имеют нефтепродукты в деле обороны страны. Эти основ­ ные факторы развития нефтяной промышленности заставят ее

6

широко развернуть все производственные процессы нефтяного дела по добыче и переработке нефти, по ее транспортированию

ихранению и, что особенно для нас важно, по систематическому

итщательному изучению недр страны с целью отыскания новых

.нефтеносных земель.

При таких предпосылках книга, излагающая учение о нефти, именно о ее свойствах и условиях залегания в земной коре, может быть полезной в разнообразных направлениях: во-первых, студен­ там нефтяных и других технических высших школ, посвятив­ ших себя изучению той или иной отрасли нефтяного дела (для них в первую очередь она и предназначается), во-вторых, для всех работников нефтяной промышленности, которые захотят под свою практическую работу в области нефтяного дела подвести некото­ рое теоретическое основание. В частности, книга может оказаться полезной и для инженерно-технического персонала, занятого разработкой нефтяных месторождений.

Я уже не говорю о том, что среди лиц, избравших своей специ­ альностью нефтяную геологию, чувствуется потребность разоб­ раться в ряде вопросов, связанных с проблемой образования нефтяных месторождений, ибо'здесь царят большой разнобой и пестрота мнений. Не знаю, удовлетворит ли читателя моя по­ пытка внести в эту область известную определенность и прин­ ципиальность, во всяком случае, такую попытку я сделал. А именно, я уделил большое внимание описанию структурных форм, кото­ рым подчинены нефтяные месторождения, и литологическим осо­ бенностям тех пластов, в которых образуются залежи нефти про­ мышленного значения. Большое внимание посвящено вопросам нефтеобразования и выяснения законов, под действием которых совершается движение, или миграция, нефти от мест ее обра­ зования к местам ее скопления в масштабах промышленного значения.

В главе о происхождении нефти дана критическая оценка глав­ нейших теорий и гипотез и сделана попытка обосновать так называемую теорию сапропелевого происхождения нефти, выдви­ нутую в первоначальной форме Потонье и развитую впоследст­ вии в более определенных формах другими авторами, исполь­ зовавшими все новейшие данные до роли анаэробных бактерий в процессах нефтеобразования среди органогеновых илов, отло­ женных в известных условиях и претерпевших затем ряд диагенетических изменений.

Я думаю, что книга, излагающая учение о нефти, может ока­ заться полезной не только нефтяникам, но и более широким кругам хозяйственников, которые широко используют нефть на своих предприятиях, часто не имея представления о том, что она собой представляет, и безжалостно уничтожая это драгоценное вещество, более ценное, чем само золото.

В этой книге я сделал попытку подойти к процессу нефтеоб­ разования и к процессу образования нефтяных месторождений

7

с диалектической точки зрения, исходя из той мысли, что этот процесс представляет одну из струй единого великого диалекти­ ческого процесса развития нашей Земли. Я рассматривал не ста­ тику, а динамику форм и явлений, связанных с этим процессом и им обусловливаемых. Вторая глава этой книги трактует горю­ чие ископаемые и каустобиолиты как первичную материнскую породу, из которой при одних условиях образуется нефть, а при других прочие горючие ископаемые: различного рода угли и при­ родные газы.

Нефть рассматривается как член единого генетического ряда полезных ископаемых, возникших из каустобиолитов. На одном конце этого ряда стоят графиты и антрациты, а на другом — горю­ чие природные газы.

Этот генетический принцип положен и в основу естественной классификации всех каустобиолитов.

В следующих главах, по соображениям педагогического харак­ тера, я знакомлю читателя с физическими и химическими свой­ ствами нефти и привожу примеры, как они, эти свойства, исполь­ зуются при переработке нефти, указывая, что изучение этих свойств составляет научную основу переработки нефти, а эта послед­ няя, в свою очередь, должна вести к еще более глубокому поз­ нанию свойств нефти.

Это предварительное ознакомление с физико-химическими свойствами нефти помогает дальнейшему пониманию книги.

Во второй части книги, посвященной выяснению условий залегания нефти в земной коре, первые главы трактуют о поверх­ ностных признаках нефти, сигнализирующих о наличии в нед­ рах Земли тех или иных скоплений' нефти, и о закономерностях в распределении нефтяных месторождений по лицу земного шара (географическое распределение) и по геологическим сис­ темам.

Следующие главы посвящены детальному изложению самого процесса возникновения нефти. Если принять во внимание, при ка­ ких условиях происходит накопление органогенного материала и его последующее изменение вплоть до образования диффузно­ рассеянной нефти в породах сапропелевого характера и дальней­ шие процессы движения нефти в пористые пласты и в этих послед­ них к местам окончательного ее скопления под влиянием сил поверхностного натяжения и закона тяжести (гравитационная теория образования нефтяных месторождений), перед нами пред­ станет единый целостный процесс возникновения нефти и образо­ вания ее скоплений в земной коре, а если сюда присоединить по­ стоянно идущие процессы разрушения и денудации земной коры и связанные с ними процессы разрушения структурных форм, в которых собирается нефть, картина образования нефтяного месторождения дополняется и картиной его постепенного раз­ рушения и исчезновения нефти путем постепенного ее высачивания и дегазации.

8