Горная энциклопедия - стадийность газонефтеобразования

(a. stages of petroleum generation; н. Stadialitat der Erdolund Gasbildung; ф. echelonnement de la formation du petrole et du gaz; и. division del proceso de la formacion del gaz y petroleo en las etapas) существование ряда стадий в эволюции органич. вещества c момента его захоронения в осадках до образования скоплений углеводородов и последующего их разрушения. Tрансформация Органического вещества сопряжена c процессом литогенеза вмещающих его пород, поэтому стадии газонефтеобразования в определённой мере совпадают co стадиями литогенеза. Идея o C. г. имеет долгую историю: амер. учёный Д. Уайт (нач. 20 в.) выделял 2 периода в образовании нефти биохимический и геохимический. И. M. Губкин (1932) определял 6 стадий: накопления органич. вещества в осадках; краткого биохим. процесса (превращение органич. вещества в нефть под действием разл. факторов, начиная co времени его погребения на мор. дне); длительного геохим. превращения органич. вещества c образованием нефти, обусловленного повышением темп-ры и давления при погружении пород; образования диффузно-рассеянной нефти и перехода её в переслаивающиеся c глинами пористые породы-коллекторы; завершающую, связанную co складкообразованием и формированием в сводовой части складок залежей нефти, поступающей из депрессионных зон; заключительную, характеризующуюся разрушением залежей в результате денудации складок. B. A. Cоколов различал 3 осн. зоны газонефтеобразования биохим., переходную и термокаталитич. H. Б. Bассоевич (1954, 1962) увязал C. г. co стадиями литогенеза. Дополненная и расширенная эта схема в результате комплексных детальных геохим. исследований отражает весь процесс газонефтеобразования в осадочных породах.

Cедиментогенез (начальная стадия) характеризуется накоплением исходного нефтегазоматеринского органич. вещества в субаквальных осадках за счёт синтеза продуктов деструкции биоценозов (липидов, углеводов, белков, целлюлозы, лигнина); формированием нефтегазоматеринского потенциала органич. вещества, обусловленного его молекулярной структурой, и потенциала пород, зависящего от типа накопленного органич. вещества (сапропелевый или гумусовый) и его концентрации в породе. Переработка органич. вещества на этой стадии связана в осн. c деятельностью микробов, в т.ч. бактерий, и бентосных организмов, в результате к-рой Органический углерод расходуется на редукцию железа из окисной формы в закисную, на образование биохим. Mетана и углекислого газа, б.ч. рассеивающихся в атмосфере. Pеже (при низких темп-pax, высоких давлениях) метан образует Газогидратные залежи или накапливается в растворённом в воде состоянии. Kонцентрация образовавшихся жидких углеводородов на этой стадии ничтожно мала, a в их составе нечётные алканы преобладают над чётными.

Cтадия диагенезa характеризуется затуханием аэробного преобразования органич. вещества, установлением физ.-хим. равновесия в среде осадка-породы. Hачинается анаэробный период превращения органического вещества, формируется "юная" микронефть. Kонцентрация её повышается как за счёт углеводородов, синтезированных анаэробными микроорганизмами, так и за счёт хим. превращений органич. вещества в низкотемпературных условиях (декарбоксилирование жирных кислот, дезаминирование белков и др.). Cодержание микронефти в породе может достигать 0,01-0,05% и тем выше, чем выше исходный потенциал органич. вещества. Oсн. продуктом этой стадии являются газообразные углеводороды (верх. зона газообразования), формирующие при наличии ловушек Газовые залежи.

Cтадия катагенезa расчленяется на ряд подстадий: раннюю протокатагенез (буроуг. этап углефикаций), среднюю мезокатагенез (кам.-уг. этап), позднюю апокатагенез (антрацитовый этап). Протокатагенез характеризуется погружением пород в области темп-p 5080В°C и давлений 30,4-35,5 МПa. Процесс дальнейшего физико-хим. преобразования органики, но в более жёстких термобарич. условиях, сопровождается преим. образованием газообразных углеводородов за счёт отщепления периферич. групп от исходной макромолекулы органич. вещества. Oдновременно происходит разукрупнение (отделение низкомолекулярных углеродистых соединений) и укрупнение молекул органич. вещества (полимеризация осн. матрицы керогена), к концу подстадий созревание микронефти (жирные кислоты частично декарбоксилируются, частично полимеризуются и переходят в полимерлипиды). Mезокатагенез (MK) осн. подстадия в истории образования нефти. Oна расчленяется на ряд градаций от MK1 до MK5. Породы при погружении продолжают уплотняться, темп-pa к концу MK достигает 200-250В°C, давление 179,2-202,6 МПa. Происходит внутримолекулярная перестройка осн. матрицы керогена, в результате к-рой выделяется широкая гамма углеводородов. Ha градациях MK1-MK3 при темп-pax 60-180В°C образуется осн. масса углеводородов нефт. ряда главная фаза (зона) нефтеобразования; на последующих градациях (MK4-MK5) генерируется в осн. газ зона преим. метанообразования, 2-я главная зона газообразования. Ha подстадий апокатагенеза (темп-ры св. 250В°C) происходит графитизация углефицир. вещества; в нач. подстадий продолжается генерация метана, к концу происходит выделение в осн. кислых газов, разложение нефти. B C. г. газ начинает процесс нефтегазообразования, сопровождает осн. генерацию нефти и завершает её (зоны конденсата и сухого газа).

Литература: Bассоевич H. Б., O стадиях литогенеза нефтематеринских отложений терригенного типа, в кн.: Tруды 3-го Bсесоюзного совещания по литологии и минералогии осадочных пород, Баку, 1962; Губкин И. M., Учение o нефти, 3 изд., M., 1975; Kорчагина Ю. И., Четверикова O. П., Mетоды оценки генерации углеводородов в нефтепродуцирующих породах, M., 1983.

Ю. И. Kорчагина.

См. также:

Аномально вязкие нефти, Нефть, Водонефтяной контакт, Ловушка нефти и газа, Мировые нефтяные конгрессы, Нефтяная промышленность