Olaj- és gázmezők kialakítása - stadopedia
Nagy olaj- és gázhalmozódás kialakításához számos feltételnek kell megfelelni:
- permeábilis kőzetek (tartályok) jelenléte,
- átjárhatatlan sziklák, amelyek korlátozzák az olaj- és gázáramlást a függőleges (gumiabroncsok) mentén, valamint egy különleges olajfajtát, amelyben az olaj és a gáz tűnik zsákutcába.
A kumuláció kialakulásának fő feltétele az olaj- és gázáramlás. A migráció a tartályokban történik, a képző vízzel együtt, amely általában telíti a pórusokat. Ugyanakkor az olaj és a gáz vízben vagy szabad állapotban van feloldva. A migráció a nagy nyomású területektől a viszonylag alacsony, vízhatlan kőzetek mentén - gumiabroncsokig terjed. A csapdába eső olaj, a gáz és a víz a gravitáció hatására rétegződnek:
- a gáz, a legkönnyebb, felbukkan,
- víz, mint a legnehezebb, - lefelé,
- az olaj közbülső helyzetben van.
A leggyakoribb csapdák típusai a 3. ábrán láthatók. 4. A leggyakoribb antiklinális csapdák (4a. Ábra).
4. ábra - A csapdák típusai
Ha az antikliinális hajtásban a tartályt egy vízgáz-nem kicserélődő réteg (gumiabroncs) blokkolja, akkor olaj- és gázlevegőt képezhet. A tektonikus mozgások gyakran a rétegek folytonosságának szakadásához és a vágási helyek egymáshoz viszonyított függőleges elmozdulásához vezetnek. Ennek eredményeképpen a tektonikus zavar helyén lévő tartály érintetlenül érintkezhet egy áthatolhatatlan kőzetekkel, ami egy tektonikusan megvizsgált csapda kialakulásához vezet (4b. Ábra).
Ha a tározók átfedik néhány kevésbé vízhatlan lerakódást valamilyen felületen, akkor stratigrafikusan átszitált csapdát képeznek (4c. Ábra). Természetben vannak olyan esetek, amikor a permeábilis kőzetek, például homokkövek lencséit áthatolhatatlan agyagok veszik körül. Ebben az esetben egy litológiai árnyékolt csapda alakul ki (4d ábra). Az olaj és gáz felhalmozódását, amely az ipari fejlődéshez elegendő mennyiségben csapdába esett, betétnek hívják.
Leggyakrabban a szénhidrogén lerakódások antiklineáris típusú csapdákban találhatók (5. Általános esetben a tartály felső részén (gáz sapka), az alsó vízen, és olaj között van szabad gáz. A felszíni elválasztó olajat és a vizet, illetve az olajat és a gázt a vízolaj vagy a gázolaj kapcsolatnak nevezik. Az érintkezési felület metszésvonalát a kialakítás tetőjével az olajcsapágy vagy a gáz tartalmának külső kontúrja, az alakzat alja - az olajcsapágy vagy a gáz tartalma belső kontúrja. A legrövidebb távolságot az olaj és a gáz hordozóréteg tetője és alja között a vastagságnak nevezik.
5. ábra - A gázolaj-tartály sémája:
VKG - belső gázszivárgó hurok;
VNKG - a gáztartalom külső kontúrja;
VKN - az olaj tartalma belső kontúrja;
VNKN - az olaj tartalma külső kontúrja;
Az olaj- és gázmezők alatt a föld felszínének közös területére korlátozott lerakódások összessége értendő. Értse meg a letétet, és a letét egyenértékű, ha egyetlen területen egy betét van. Az ilyen betétet egyrétegű betétnek nevezik. Más esetekben a betétek többrétegűek. Például az Absheron-félsziget olajmezeteiben legfeljebb 30 betétet állapítottak meg. A letétet gáznak nevezik, ha csak 90% -nál több metánt tartalmaz. A gázkondenzátum olyan gázmezőket tartalmaz, amelyek gázából, amikor a nyomás atmoszferikusan csökken, a folyékony fázisú kondenzátum felszabadul. Ha a betét olaj- vagy gázkészletből áll, akkor az úgynevezett olaj- vagy gázolaj. A betétekre és betétekre vonatkozó részletes információkat strukturális térképek és földtani szakaszok nyújtják. A szerkezeti térkép a tető topográfiájának horizontális képén (izogipszis) vagy a termelőképző talpán található kép. Megépítéséhez a betétet több vízszintes sík szétvágja, és ezeknek a síkoknak a metszésvonalainak kontúrjait a termőképződés tetőjével vagy talpával határozzák meg. Az izohipsz helyszínének jellege alapján meg lehet ítélni az ágynemű meredekségeit: minél közelebb vannak egymáshoz, a képződés helyzete meredekebb. A földtani szakasz a függőleges síkon a földkéreg adott szakaszának földtani szerkezete. Geológiai szakaszok vannak a kút geológiai szakaszában és geológiai profil formájában. A kút földtani szakasza a kút által áthaladt kőzetek alvási sorrendjének geológiai leírása és grafikai ábrázolása. A földtani profil a függőleges sík struktúrájának grafikus ábrázolása. Ez a kút geológiai szakaszainak egy csoportja. A strukturális térképek és a geológiai szakaszok jelenléte sokkal élénkebb képet nyújt az altalaj szerkezetéről, lehetővé teszi a kutak hatékonyabb és sikeresebb fúrását, optimalizálja a betétek fejlesztésére vonatkozó tervezési döntéseket.
Úgy véljük, hogy fennállása alatt az ipari olaj lustaság emberiség készített mintegy 85 Mrd. Tonna kőolajat és marad a belső hulladéklerakók még 80. 90 milliárd. T. Továbbá a bizonyított olajtartalékok jelenleg mintegy 140 Mrd. M. összesen mintegy 300 milliárd tonna Milyen "gyár" termelt ilyen mennyiségű olajat?
Az olaj származásának kérdése nemcsak kognitív, hanem nagy gyakorlati jelentőségű is. "Csak akkor, ha van helyes ötlete az olajjal kapcsolatos folyamatoknak. tudni fogjuk, hogyan alakul a földkéregben a lerakódás, mi lesz. megbízható utasításokat, melyekben helyeket kell keresni az olajról és arról, hogy a legalkalmasabb a felderítés megszervezése, "I.M. Gubkin.
Az olaj eredetére vonatkozó nézetek kifejlesztésében négy szakasz áll:
- a tudományos találgatás időszaka;
- az olajipar fejlődésének kezdetéhez kapcsolódó tudományos hipotézisek kialakulásának időszaka;
Az olaj eredetére vonatkozó pre-tudományos elképzelések élénk példája a XVIII. Századi lengyel természettudós véleménye. K. Kluk kánonja. Úgy vélte, hogy a paradicsomban olaj keletkezett, és az a termékeny, olajos talaj maradványa, amelyen a paradicsomi kertek virágoztak. De az őszi ünneplés után Isten úgy döntött, hogy megbünteti az emberiséget, és csökkenti a föld hozamát, eltávolítja a zsíros anyagot. A zsír egy része a kanon szerint a naphő hatására elpárolgott, a másik pedig mélyen a Földbe esett, ahol olajfogyasztást okozott.
A tudományos felvetések időszakának nézetei közül az M.V. Lomonosov úgy gondolta, hogy az olaj magas hőmérséklet hatására szénből alakult ki. A "A föld rétegei" című munkájában a XVIII. Század közepén. azt írta: "A fűtött szénbányák földalatti hője elhomályosítja, ez az egyik és a fekete olajtartalmú anyag, és különböző ráncokba kerül. ”.
A kőolajipar fejlődésének kezdetével a pro-olaj eredetű kérdés fontos gyakorlati jelentőséggel bír. Ez lendületet adott a különböző tudományos hipotézisek kialakulásának.
1866-ban a francia vegyész, M. Berthelot azt javasolta, hogy a föld belsejében keletkező olajat alkálifémek szén-dioxidra való felvitelére alkották. Egy másik francia vegyész, G. Bisson 1871-ben felvetette az olaj eredetének gondolatát a víz, a széndioxid és a hidrogén-szulfid kölcsönhatásának eredményeképpen.
Mindkét reakció olajos anyag képződéséhez vezet, és maguk a hipotézisek az olaj eredetének szervetlen elméletének első képviselői.
1888-ban a C. Engler német vegyész, a tengeri állatok fűtőanyagai 1 MPa nyomáson 320. 400 ° C-os hőmérsékleten olajszerű termékeket kaptak. Ennek alapján G. Gefer geológussal közösen előterjesztett egy hipotézist az állati eredetű zsírok eredetéről, azaz szerves anyagból.
Jelenleg kétféle olajtörténeti elmélet jött létre: szerves és szervetlen.
A szerves elmélet támogatói azzal érvelnek, hogy az olajképződés kiindulási anyaga szerves anyaggá vált.
Az olaj eredetére vonatkozó modern nézetek alapján az IM Mironov akadémikus által megfogalmazott rendelkezések alapulnak. Gubkin 1932-ben monográfiájában: "Tanítás az olajról". A tudós úgy vélte, hogy az olajképződés kiindulópontja a növényi és állati organizmusokból álló tengeri kocsányok szerves anyaga. A tengerszint feletti felhalmozódása évente legfeljebb 150 g / 1 négyzetméter területre esik. Az öreg rétegek meglehetősen gyorsan átfedik a fiatalabbakat, ami védi a szerves anyagokat az oxidációtól. A növényi és állati eredetű anyagok kezdeti bomlása az anaerob baktériumok hatása nélkül megy végbe oxigénnel. Továbbá a tengerfenéken kialakult képződmény a tengerfenék általános kéregének köszönhetően csökken, ami a tengeri medencékre jellemző. Mivel az üledékek vízbe merülnek, a nyomás és a hőmérséklet emelkedik. Ez a diszpergált szerves anyag diffúz diszpergált olajvá alakítását eredményezi. Az olajképződés szempontjából a legkedvezőbb a 15. 45 MPa és a 60. 150 ° C-os hőmérséklet, amely az 1.5-ös mélységben létezik. 6 km. Továbbá, a növekvő nyomás hatására az olaj átszivárog a permeábilis kőzetbe, amelyen keresztül a betétek keletkezésének helyére vándorol.
Így az olajképződés folyamata három szakaszra osztható:
1) a szerves anyag felhalmozódása és átalakulása diffúz diszpergált olaj;
2) a diszpergált olajat a tartály kőzetéből a tartályokba szorítjuk;
3) az olaj mozgása a kollektorokon keresztül és felhalmozódása a csarnokban.
Az ezt követő években I.M. Gubkin ragyogóan megerősítette. 1934-ben, a kőolaj, aszfalt és a fosszilis szenek porfirinek találtak tartozó klorofill molekula. Századunk 50 évében. Highland (Szovjetunió) és F. Smith (USA), meg kellett nyitni kőolajszármazékok üledékekben tározók a különböző típusú (tavak, öblök, tengerek, óceánok). A felfedezés a legnagyobb olaj lerakódások üledékes medencék, az első között a Volga és a Ur-törmelék, majd a nyugat-szibériai szintén megerősíti a véleményét IM Gubkin. Végül, abban a pillanatban a legtöbb olaj születési helye van a világ a koncentráció területeken az üledékes kőzetek tartalmazó fosszíliák az állatok és növények. Ugyanakkor hívei nem szerves eredetű PTI nem tudja megmagyarázni a létezését óriás klaszter, ahol a szerves anyag az üledékes kőzetek viszonylag kevés (például Orinoco medence). Sőt, elég jelentős-nek a felhalmozási olaj Marokkóban, Venezuela, az Egyesült Államokban és más országokban találhatók metamorf és magmás kőzetek, amelyben szerves anyag egyszerűen nem lehet. Egészen a közelmúltig, a vitathatatlan bizonyítéka rokonság olajat és organikus harmadik világ úgy gondolják, hogy előfordulnak mindkettő (pl porfirin). Jelenleg azonban sok ilyen vegyületet szervetlen módon állítanak elő. Ez a szintézis jelentős mennyiségű szilárd paraffint is termel, gyakran az olajban. A szerves elmélet nem tudja megmagyarázni az ilyen részarányú paraffint az olajokban.
Teljesen nem illeszkednek bele az ökológiai kőzetekben talált olajlelet eredetének szerves elméletébe. Így az ősi kristályos kőzetek vannak kitéve Kola sverhglu-Bokoy fúrás, számon tartotta a kapcsolódó olaj bitumenes anyagok, és a nagy olajmezők felfedezett offshore Vietnam (fehér tigris, farkas, sárkány), ahol produk-tive nem ismerik oilmen homokkő és mészkő, de egy mély gránit masszív. Hasonló, bár kicsi, betét (Oymash) ismert Kazahsztánban.
A szervetlen elmélet támogatói szerint az olaj ásványi anyagokból áll.
1876-ban D.I. Mendeleev előadta az úgynevezett "karbid" hipotézist az olaj eredetéről. A tudós szerint a hegyi építési folyamatok során a víz mélyen behatol a repedésekbe és hibákba, amelyek a földkéreget vágják. Met fer-karbidokat az útjában reagál velük, aminek következtében vas-oxidok és szénhidrogének képződnek. Ezután az utóbbi ugyanazon hibák mentén emelkedik a földkéreg felső rétegei felé, és olajleveket képez. Merit D.I. Mendeleyev az, hogy első ízben általános érvek helyett egy harmonikus hipotézist terjesztett elő, amely nemcsak a kémiai, hanem a szervetlen anyagok olajképződésének geológiai oldalát is megmagyarázta.
Ellenzők a „karbid” hipotézis azt állítják, hogy a létezése vaskarbidok a föld gyomrában nem bizonyított, és emellett nagy nyomás és hőmérséklet kőzetek vált műanyag, ezért a létezése repedések, ami a lényege a Földet, de úgy vélik, hogy lehetetlen .
1892-ben az orosz geológus V.D. Sokolov, tények alapján bitumen megállapítások a meteoritok, valamint a szénhidrogének jelenlétét a farok egyes üstökösök, javaslatot tett egy „space” hipotézis WHO penetráció ásványolaj szénhidrogének a kéreg bolygónkon. Véleménye szerint a szénhidrogének kezdetben jelen voltak a gáz-porfelhőben, ahonnan a Föld keletkezett. Később kezdték kitűnjön a magma emelkedik a gáz halmazállapotú repedéseken keresztül a felső réteg a földkéreg ahol a sűrített, esztergálás-Zuya olajmezők. Ellenzők V.D. Sokolova azt állította, hogy a létezése repedések a Föld nagy mértékben, társ-egyesítő a Föld magja a felszínre, ez lehetetlen. A modern kutatás azt is kimutatta, hogy a légkör és a bolygó Jupiter, a Szaturnusz, és az Uránusz Neptunusz jelen metán, bár nem organi-ki a következő bolygó nem volt, és nem lehet. A tudósok azt sugallják, hogy a hidrogénből és a széndioxidból magas hőmérsékleten keletkezik metán, amelyet széles körben elosztanak az űrben.
Az 1950-es években a leningrádi földmérő-olajmérnök I.A. Kudryavtsev összegyűjtötte és összefoglalott egy hatalmas földtani anyagot a világ olajmezőkön. Először is, a kiterjedtebb anyagról megerősítette a D.I. Mendeleyev, hogy sok betét található a zóna a mély hibák a föld kéreg. Másodszor, azt az információt összegyűjtötte nincs közvetlen kapcsolat a jelenléte az olaj és a szerves anyag mennyisége természetben. Egy ilyen hely különösen Marhininsky tengely North szibériai ahol kőzetek, hogy a mélysége két kilométer szó impregnált olajjal, és az összeget a szén-Menno képződött egyidejűleg a fajta, csak 0,2. 0,4%. Ennek alapján, a tudósok úgy vélik, hogy az olajtartalom Marhininskogo tengely nem kapcsolódik az átalakítás a szerves anyagok, és a jelenléte a mély hiba, amelyre szénhidrogének felemelkednek a belső a bolygó. Ugyanez lehet jelenlétével magyarázható az olaj kimberlit csövek képező csatornák robbanásveszélyes törés zem-kéreg képződik a feltöltött gázok és a mély magma a föld belsejébe.
Ezek és egyéb tények alapján II.A. Kudryavtsev előterjesztett egy "magmatikus" hipotézist az olaj kialakulására. Véleménye szerint a nagyon magas hőmérsékleteken nagyon magas hőmérsékleten a szén és a hidrogén a CH szénhidrogéncsoportját alkotja. Ezután mély hibák mentén emelkednek felfelé, közelebb a földfelszínhez. A hőmérséklet csökkenése miatt a Föld felső rétegeiben ezek a gyökök egymással és hidrogénnel kapcsolódnak egymáshoz, aminek következtében különböző ásványolaj-szénhidrogének képződnek. Ezen hipotézis alapján N.A. Kudryavtsev azt tanácsolta, hogy ne csak a felső rétegekben használja az olajat, hanem sokkal mélyebben is. Ezt az előrejelzést ragyogóan megerősíti az egyre mélyülő olajlerakók felfedezése.
Ellenfelek N.A. Kudryavtsev azzal érvel, hogy magas hőmérsékletű körülmények között a szénhidrogéncsoportok nem létezhetnek. E.B. A Chekalkok elvégezte a szükséges számításokat, és kimutatta, hogy nagy mélységben a nagynyomás teljesen elnyomja a szénhidrogének hőpusztulását. Ezenkívül nemcsak a vízből és szén-dioxidból származó szénhidrogének szintézise jelenik meg itt, hanem polimerizációjuk, ciklizálásuk és nagy szénhidrogénszerű molekulákká történő kondenzáció is. Az olajszintézis optimális termodinamikai feltételei a tudós szerint 100. 200 km-es mélységben zajlanak. Az olajhidrogéneknek a felszínhez közelebbi áttörése a köpenyben és a földkéregben felmerülő hibákon keresztül történik.