2.5. Продукты природного преобразования нефтей

Продукты природного преобразования нефтей издавна называют природными битумами (первоначальное значение термина «битум» - вспыхивающая смола).

Термин «битум» употребляется в разных значениях: генетическое понятие битума, объединяет нефть, газ и всю совокупность родственных веществ (жидких и твердых). Продукты природного преобразования собственно нефтей следует называть нафтидами - это понятие включает газы, газоконденсаты, нефти и их естественные производные.

Существует множество классификаций продуктов природных преобразований нефти.

Мы рассмотрим только самые главные разновидности, упомянутые в классификации Успенского и Радченко (рис. 1.3.) чтобы иметь самое общее представление о них.

Мальты - вязкие, реже твердые нафтиды плотностью 0,965-1,03 г/см³. По содержанию масел (40-65%) асфальтенов от 0 до 40%. Элементный состав мальт: С = 80-87%, Н = 10-12%. Мальты характеризуется отсутствием легких фракций.

Асфальты - продукт дальнейшего преобразования мальт в зоне гипергенеза. Асфальты твердые, легкоплавкие образования; плотность 1-1,10 г/см³; содержание масел в них (25-40%), смолисто-асфальтеновых компонентов (60-75%). Элементный состав асфальтов: С = 80-85%, Н = 9-10%, О = 0,3-3%, сера от долей процента до 7-10%.

Киры принадлежат к классу асфальтов по групповому составу и по внешнему виду похожи на них, но отличаются от асфальтов повышенным содержанием кислорода и пониженным азота, превалированием метаново-нафтеновых УВ и незначительным содержание ароматических УВ, что не свойственно обычным асфальтом.

Асфальтиты - твердые, хрупкие, относительно высокоплавкие нафтиды. Асфальтиты представляют собой продукты дальнейшего преобразования асфальтов в зоне гипергенеза. Содержание масел в них менее 25%, смолисто-асфальтеновых компонентов более 75%. Асфальтиты имеют плотность 1-1,2 г/см³, температуру плавления 100-300°С.

Нафтиды ряда мальты-асфальты-асфальтиты широко распространена в природе; она составляет подавляющую массу первичных продуктов преобразования нефтей. Залежи и нафтидопроявления этих веществ отличаются большим разнообразием. Выделяется три типа залежей: пластовый, трещинный и покровных излияний.

Пластовый тип залежей образуется на месте первичных нефтей; крупнейшие скопления такого типа приурочены к склонам щитов и антеклиз (Атабаска, Оленекское, Анабарское, Урало-Поволжье).

Залежи трещинного типа формируются на путях миграции первичной нефти, этот тип наиболее характерен для асфальтов и асфальтитов.

Залежи типа покровных излияний образуются в результате преобразования нефти, излившейся на поверхность. Такого типа залежи характерны для тектонически активных областей. Асфальтовые озера Венесуэлы (Гуанако), о. Тринидад, Северного Сахалина, Азербайджана.

Кериты - это углеподобные, твердые, продукты начального регионального, контактного и динамометаморфизма нафтидов. Плотностью 1,07-1,25 г/см³, при нагревании горят. Элементный состав: С = 83-90%; Н = 5-9%. Небольшая часть их растворяется в органических растворителях. Кериты встречаются в залежах жильного типа.

Антраксолиты - класс нафтидов высшей степени метаморфизма. Это твердые, антрацитоподобные образования. Граница антраксолитов в ряду нафтидов устанавливается на основании элементного анализа: Н = 5%, С = 90% при полном отсутствии плавкости и растворимости.

Районы распространения антраксолитов характеризуются проявлением магматизма, а также высокой степенью метаморфизма вмещающих толщ. Форма проявлений антраксолитов чаще всего жильная, гнездовидная, в виде мелких включений, выполняющих поровое пространство коллектора.

Высшие антраксолиты имеют металловидный блеск, электропроводны, плотность 1,8-2 г/см³, С = 96-99%, Н = 1%. К ним относятся шунгиты - известны в Карелии, Канаде, Индии, Швеции.

Кериты и атраксолиты представляют ценность в качестве источника редких, рассеяных и редкоземельных элементов.

Дальнейшее гипергенное изменение нафтидов ряда: мальты - асфальты-асфальтиты - оксикериты и гуминокериты.

Гуминокериты по составу и физическим свойствам напоминают землистые бурые угли; они характеризуются высоким содержанием кислорода (более 20%). Высшей стадией преобразования гуминокеритов является полная гумификация и переход в продукты, растворимые в природных водах. Глубокое субаэральное выветривание нафтидов приводит в конечном итоге к полному исчезновению нафтидов этого ряда.

Особая генетическая ветвь природных битумов, генетически не связанных с нефтью - нафтоиды. Представляющих собой продукты природного процесса термического распада и возгонки концентрированных форм органического вещества пород - это пиро- и тектогенетические аналоги нафтидов. Продукты природного преобразования нефтей свидетельствуют о многофазных процессах миграции, формирования и разрушения скоплений углеводородов. Генезис нафтоидов обусловлен пиролитической деструкцией и возгонкой ОВ пород при контактном метаморфизме и в результате тектонических деформаций или воздействия высших давлений - тектонафтоиды.

Нафтоиды по химическому составу близки к нафтидам.

Наиболее широко распространенный представитель озокерит - воскообразный нафтоид от светло-желтого до черного цвета, плотностью 0,85-0,97 г/см³, температура плавления 40-50°С, до 100°С. Элементный состав: С = 83,5-85; Н = 12-14,5. Озокериты - образования нестойкие, парафины легко подвергаются бактериальному разрушению, поэтому промышленные залежи известны только в молодых - кайнозойских отложениях подвижных областей - Предкарпатье, Фергана, Туркмения.

Асфальтенит - распределение нафтодов этого генетического типа контролируется структурами древнего заложения, зонами выклинивания продуктивных пластов, а также районами распространения легких метановых нефтей и конденсатных залежей главным образом в палеозойских и допалеозойских отложениях. Нафтиды этой подгруппы широко распространены в Тимано-Печорском бассейне (Усинское, Возейское, Пашнинское месторождения), в Восточной Сибири (в рифейских, вендских и нижнепалеозойских отложениях), Балтийской нефтегазоносной области.