Гидрогеологические условия реализации нефтегазогенерационного потенциала седиментитов на различных стадиях литогенеза

А.А.Карцев


В кн.: «Методы оценки нефте- и газоматеринского потенциала седиментитов".  М. Наука, 1982, с. 35-37

Роль гидрогеологических условий в процессах нефтегазообразования,  включая миграцию и аккумуляцию нефти и газа, т.е. и реализацию нефте-, газогенерационного потенциала седиментитов, неоднократно была предметом изучения и обсуждения. В качестве примера новейших работ по этой теме можно указать статью автора [Карцев,1979]. Из нее и из многих других (более ранних) работ следует, что значение гидрогеологических факторов для упомянутых процессов весьма велико. Однако ограничиваться подобными общими констатациями, конечно, нельзя. В частности, нельзя забывать, что явления образования и накопления нефти и газа развиваются на фоне (и в рамках) литогенеза, имеющего стадийный характер. Отсюда  вытекает необходимость прослеживания и анализа влияния гидрогеологических условий на формирование и реализацию нефтегазогенерационного потенциала седиментитов для каждой стадии и подстадии литогенеза и отдельных градаций этих стадий. Это и служит предметом настоящей статьи.

Разделение литогенеза на стадии и подcтадии принимается автором по схеме С.Г. Неручева, Н.Б. Вассоевича и Н.В. Лопатина [1976]. Гидрогеологические условия формирования и реализации нефтегазогенерационного потенциала седиментитов специфичны для седиментогенеза, диагенеза, протокатагенеза, мезокатагенеза, апокатагенеза, метагенеза, гипергенеза. Литосферные подземные воды-растворы в их разных формах играют неодинаковую роль в возникновении, "вызревании", эмиграции, консервации углеводородов (УВ) на перечисленных этапах (стадиях, подстадиях) литогенеза. Если обратиться к самому началу литогенеза — седиментогенезу, то, казалось бы, поскольку в это время еще нет литосферных водных растворов, связанные с ними процессы следует исключить из рассмотрения.  Однако это не так. Водные растворы земной коры могут играть некоторую - хотя и несколько косвенную — роль в накоплении (на дне водоемов) определенных органических и минеральных компонентов, могущих в дальнейшем обеспечивать нефтегазогенерационный потенциал седиментитов. Здесь речь может идти, например, о субаквальной разгрузке в море термальных рассолов, связанных и не связанных с процессами вулканизма, но так или иначе влияющих на характер седиментации и в том числе накопление в осадках органических веществ (OB).

В диагенезе гидрогеологическую обстановку определяют иловые водные растворы. Они служат средой биохимической обработки захороненных в осадках 0В. В зависимости от интенсивности перемешивания иловых растворов с придонными водами водоема меняется степень биохимического Преобразования органических компонентов осадков, серьезнейшим образом влияющая на нефтегазогенерационный потенциал последних и образующихся из них пород.

Стадия катагенеза охватывает наибольший период в жизни седиментитов. На подстадии протокатагенеза водные растворы в постепенно уплотняющихся глинистых и других породах играют роль среды термокаталитических процессов изменений 0В, постепенного "созревания" этих веществ для нефтеобразования. По мере удаления этих вод и уменьшения  обводненности седиментитов ускоряется подготовка главной фазы реализации нефтегазогенерационного потенциала. Кроме того, воды, выжимаемые из интенсивно уплотняющихся глин в менее уплотняющиеся коллекторские породы, выносят туда часть органических соединений, тем самым участвуя уже в некоторой начальной реализации нефтегазогенерационного  потенциала седиментитов.

Гидрогеологические условия для подстадии мезокатагенеза, с которого,  как известно, связана главная фаза нефтеобразования, заслуживают особого внимания. Здесь важнейшее значение приобретают возрожденные воды, высвобождающиеся из кристаллогидратного состояния в глинистых минералах (прежде всего в монтмориллоните). Именно эти воды и формирующиеся на их основе растворы представляют существеннейшие элементы как среды, так и транспорта при эмиграции УВ из мест (очагов) образования последних.

В последнее время становится ясным обширное пространственное распространение водных растворов, растворитель в которых представлен, по-видимому, возрожденными водами. Важно отметить, что распространение этих вод в целом близко совпадает с главной зоной образования  нефти [Валуконис, Ходьков, 1978].

На подстадии апокатагенеза, кстати, наименее изученной, но заслуживающей большого внимания, определенное влияние гидрогеологических факторов на реализацию нефтегазогенерационного потенциала седиментитов продолжает сказываться. Так, в начале подстадии .(по-видимому, в основном градации AK1, АК2) возрожденные воды, возникающие, пpaвда, в относительно меньших количествах, чем ранее, продолжают играть роль среды и, отчасти, эвакуатора при интенсивной эмиграции метана и газопроизводящих пород, что отвечает главной зоне газообразованния [Неручев и др., 1973].

В дальнейшем течении апокатагенеза происходят главным образом уже процессы деструкции УВ. Но если рассматривать реализацию нефтегазогенерационного потенциала седиментитов достаточно широко, а именно включая генерацию и таких газов, как СО2 и H2S, теперь тоже добываемых в промышленных масштабах, то для конечных градаций катагенеза можно отметить еще одну функцию литосферных вод. Важное значение приобретает химическая активность самого вещества Н2О, ведущая к разрушению (конверсии) метана, возможно, и других УВ и образования в результате этого СО2 [Козлов, 1978].

При метагенезе и гипергенезе реализации нефтегазогенерационного  потенциала не происходит, потому что он либо уже полностью реализован до наступления этих стадий литогенеза, либо вследствие неблагоприятных условий реализации, в том числе гидрогеологических. При гипергенезе преобладают процессы инфильтрации вод в осадочную толщу из внешних геосфер — в отличие от эксфильтрации вод для всех выше рассмотренных стадий. Они понижают температуру, привносят извне окислители. Такие гидрогеологические условия определенно препятствуют реализации нефтегазогенерационного потенциала седиментитов. На примере гипергенеза наглядно вырисовывается возможность активного отрицательного влияния гидрогеологических факторов на реализацию нефтегазогенерационного потенциала седиментитов на некоторых этапах литогенеза.

В настоящей статье кратко охарактеризованы только некоторые важнейшие вопросы влияния гидрогеологических условий на процессы нефтегазообразования и нефтегазонакопления на различных стадиях литогенеза. Такая характеристика может быть в дальнейшем значительно уточнена и дополнена. Это, безусловно, должно помочь существенной конкретизации и детализации представлений о процессах, ведущих к образованию скоплении нефти и газа.


Литература

  1. Валуконис Г.Ю.. Ходьков А.Б. Роль подземных вод в формировании месторождений полезных ископаемых. Л.: Недра, 1978
  2. Карцев А.А. Гидрогеологические условия нефтегазонакопления. - Изв. АН СССР.. Сер. геол., 1979, №10.
  3. Козлов А.Л. Превращения нефти и газа в глубоких зонах седиментационных бассейнов. - В кн.: Осадочно-миграционная теория образования нефти и газа. И.: Наука, 1978.
  4. Неручев С.Г., Вассоевич Н.Б., Лопатин Н.В. О шкале катагенеза в связи с нефтегазо-образованием. - В кн.: Горючие ископаемые. М.: Наука, 1976.
  5. Неручев С.Г., Рогозина Е.А.,, Капченко Л.Н. Главная фаза газообразования - один из этапов катагенетической эволюции сапропелевого РОВ. - Геология и геофизика, 1973, №10.

Авторы: 

Тематические разделы: