pdf.php@id=6161.pdf

УДК 55:550.4 (075.8) ББК 26.3:26.30я73

Б16

Печатается по решению Ученого совета Московского университета

Р ец ен зен ты :

доктор геол.-минерал, наук, академик РАН А.Н. Дмитриевский

(Институт проблем нефти РАН); доктор геол.-минерал. наук, профессор А.Е. Шлезингер

(Геологический институт РАН)

Баженова О.К., Бурлин Ю .К., Соколов Б.А., Хайн В.Е.

Б 16 Геология и геохимия нефти и газа: Учебник / О.К. Ба­ женова, Ю.К. Бурлин, Б.А. Соколов, В.Е. Хайн. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательство Московского универси­ тета, 2012. — 432 с., ил. — (Классический университетский учебник).

ISBN 978-5-211-05326-7

В учебнике (1-е издание — 2000 г., 2-е издание — 2004 г.) рас­ сматриваются все основные вопросы геологии и геохимии нефти и газа — происхождение, миграция и аккумуляция углеводородов, состав газа, нефти и ее производных и условия их распределения в земной коре. Образование углеводородов рассматривается как повсеместный процесс и естественный результат развития земной коры. Особое вни­ мание уделяется роли флюидодинамических процессов в формирова­ нии структур нефтегазоносности осадочных бассейнов. Типизация оса­ дочных бассейнов проводится с позиций современной геодинамики, с использованием новейших представлений о строении земной коры и нелинейности процессов тектогенеза и литогенеза. Рассматривается роль нефти и газа в экономике и топливно-энергетическом балансе страны и мира.

Для студентов университетов, обучающихся по специальности «Ге­ ология и геохимия горючих ископаемых».

Ключевые слова: нефть, газ, органическое вещество, углеводороды, не­ фтематеринские свиты, миграция углеводородов, природные резервуары, коллекторы нефти и газа, породы-флюидоупоры, ловушка, залежи, место­ рождения нефти и газа, нефтегазоносные бассейны, флюидодинамический режим.

УДК 55:550.4 (075.8) ББК 26.3:26.30я73

-ПРЕДИСЛОВИЕ -

ктретьему изданию

Одной из главнейших профилирующих дисциплин высшего нефтегазогеологического образования является курс «Геология и геохимия нефти и газа», опирающийся, с одной стороны, на успехи в познании геологических закономерностей размещения месторождений нефти и газа в земной коре, а с другой — на до­ стижения в области органической геохимии, рассматривающей весь путь преобразования исходного органического вещества в литосфере и формирования состава нефти и газа. Курс представ­ ляет собой научно-прикладную дисциплину, в задачу которой входит рассмотрение теоретических основ генерации, миграции и аккумуляции углеводородов в виде залежей и месторождений в целях выработки геологических критериев, контролирующих пространственное распространение скоплений нефти и газа на Земле.

Курс «Геология и геохимия нефти и газа» вместе с такими учебными дисциплинами, как «Нефтегазоносные бассейны Рос­ сии и зарубежных стран», «Методики поисков и разведки место­ рождений нефти и газа», «Нефтяная литология» и др., составляет основу самостоятельного раздела наук о Земле, названного ака­ демиком И.М. Губкиным «учением о нефти» (1932). В основу книги «Учение о нефти» (1932) был положен цикл лекций, про­ читанных И.М. Губкиным в 1922—1930 гг. студентам Московской горной академии. Первым учебником на эту тему в России явил­ ся труд К.П. Калицкого «Геология нефти» (1921), созданный на основе лекций, прочитанных студентам Петербургского горного института.

Первые учебники, начиная с книг И.М. Губкина и К.П. Ка­ лицкого, назывались «Геология нефти», хотя элементы газовой геологии и геохимии в них присутствовали. Необходимо упомя­ нуть три издания учебника И.О. Брода и Н.А. Еременко «Осно­ вы геологии нефти и газа» (1950, 1953, 1957), а также учебники Н.А. Еременко «Геология нефти и газа» (1961, 1968), К. Бека, И.В. Высоцкого «Геология нефти и газа» (1972), В.В. Семеновича, И.В. Высоцкого, Ю.И. Корчагиной и др. «Основы геологии го­ рючих ископаемых» (1987). Только в конце 80-х годов в названии учебника для геологов-нефтяников появляется слово «геохимия». В 1993 г. вышел в свет учебник А.А. Бакирова, М.В. Бордовской, В.И. Ермолкина и др. «Геология и геохимия нефти и газа».

6

ВВЕДЕН ИЕ

Существование человечества в XXI в. будет обеспечиваться энергией в основном за счет горючих ископаемых, и прежде всего нефти и газа при гораздо меньшей роли других источников. Это определяет необходимость развития новых путей поисков, раз­ ведки и разработки месторождений углеводородов. Новые пред­ ставления о формировании этих полезных ископаемых с учетом перманентной генерации углеводородов, в том числе на больших глубинах, являются основными, на чем и построен учебник.

Нефтегазоносность Земли рассматривается как феноменальное следствие развития ее геосфер, а нефтегазообразование — част­ ный случай дефлюидизации осадочных пород. Нефтеобразование представлено как фундаментальная проблема естествознания, тесно связанная с происхождением и эволюцией жизни на Зем­ ле и с развитием ее оболочек. Нефть рассматривается в разных аспектах: 1) как горючее полезное ископаемое, 2) как природный углеводородный раствор — единственный неводный раствор на Земле, 3) как жидкий гидрофобный продукт фоссилизации ор­ ганического вещества, несущий информацию о биосферах про­ шлых геологических эпох.

Нефтеобразование представляется как сложный автоколеба­ тельный процесс, сопровождающий осадочное породообразование. Этот процесс саморазвивающийся, он обеспечен энергией, заложенной в самом органическом веществе, и внутренним те­ плом Земли.

На основе достижений в биогеохимии и геохимии за последние 20 лет с учетом последних представлений об эволюции биосферы рассматривается трансформация исходного вещества биоценозов в ископаемое органическое вещество (ОВ) осадочных пород, в микронефть и нефть. С использованием принципа актуализма оценивается обстановка, наиболее благоприятная для накопле­ ния высокопотенциального ОВ. Показано, что естественными телами, где протекают (или протекали) процессы нефтегазогенерации, являются нефтегазоматеринские свиты. Они со своим потенциалом рассматриваются с позиций учения о формациях в сочетании с иерархией уровней организации вещества геологиче­ ских объектов последовательно от индивидуальных углеводоро­ дов ОВ до углеводородной (УВ) сферы.

В книге прослеживается эволюция органического вещества и связь его состава с эволюцией биосферы, его последовательное

8

изменение от исходных биопродуцентов до углеводородов нефти, пути и механизмы превращений биологических систем в геоло­ гические объекты, их преобразование в диагенезе и катагенезе.

На основе современных геотектонических концепций показа­ но, что само возникновение и развитие бассейнов отражает ци­ клы развития Земли, смену режимов этого развития. Основные черты строения осадочных бассейнов и их нефтегазоносность определяются особенностями строения коры и литосферы и вли­ янием глубинных процессов.

На примере бассейнов разного генетического типа и возраста устанавливается связь состава нефтей и газов с катагенетической зональностью осадочного бассейна.

Все процессы нефте- и газообразования рассматриваются как характерные черты определенных этапов существования осадоч­ ных бассейнов, прослеживается путь становления бассейна не­ фтегазоносным.

С позиций современной геодинамики, с использованием но­ вейших представлений о строении земной коры дается типизация осадочных бассейнов, рассматриваются особенности их строения, типизация их по режимам развития. Основной упор делается на взаимосвязь всех процессов, протекающих в осадочных толщах и ОВ, с режимом развития осадочного бассейна.

Рассмотрение основных процессов формирования нефтегазо­ носное™ осадочных бассейнов производится с учетом последних представлений о литогенезе и нелинейном преобразовании ОВ

исвойств осадочных пород, а также характера тектонического режима и особенностей гидродинамики осадочного бассейна. Обращено внимание на изменение состава и свойств как при­ родных резервуаров, так и углеводородных систем в различных термобарических условиях, в том числе и на больших глубинах.

Принципиально новым является представление о решающей роли флюидодинамических процессов в развитии осадочных бас­ сейнов, выделены критические рубежи изменения свойств пород, усиления и ослабления флюидогенерации и флюидодинамики на определенных этапах тектоно-седиментационных циклов. Выяв­ лена роль флюидных потоков как тепломассоносителей, их роль в нефтегенерации, перемещении УВ, в создании фильтрационно­ емкостных свойств природных резервуаров, в формировании и разрушении их залежей.

Рассматриваются условия формирования скоплений нефти и газа в разных типах нефтегазоносных бассейнов, закономерности формирования и размещения месторождений, их тектоническая

илитолого-стратиграфическая приуроченность к нефтегазонос­

9