ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.07.2024
Просмотров: 103
Скачиваний: 0
геофизических методов разведки, учете естественных выходов нефти на поверхность и разведочном бурении. Добывают нефть из буровых нефтяных скважин выкачиванием с помощью нефтяных насосов; реже нефть фонтанирует без откачки, под естественным давлением. В це лях максимального использования давления, источником которого обычно бывают газы, сдавленные в куполе месторождения, скважину следует размещать не в куполе, а в крыле, как это показано на рис. 2. Если же бурить непосредственно в вершине купола, будет бесполезно выпущен прежде всего газ, и нефть придется откачивать насосами, затрачивая энергию и применяя дорогое оборудование. Нефть в зна чительной мере сорбируется окружающими породами, и поэтому счита ют, что на поверхность извлекают не более 46% запаса нефти в место рождении. В некоторых случаях цифры нефтеотдачи бывают в пределах
63 + 65%.
Многочисленные измерения позволили составить представление о геотермическом градиенте земной коры.т. е. числе метровгл убины, при прохождении которых температура окружаю щих пород повышается на 1° С. В среднем этот градиент исчисЛшется ве
личиной в 30 At, однако известны значительные
отклонения — от |
10 до |
Рис. |
2. |
Схема нефтяного месторождения |
||
70 At. В области |
нефтя |
|
|
градиент обычно составляет от |
||
ных месторождений |
геотермический |
|||||
10 до 35 м. Если |
в |
среднем для |
нефтяных |
месторождений принять |
||
геотермический градиент |
равным |
20 м, то |
на глубине 500 At нефть |
может находиться (с учетом температуры поверхностного слоя, равной •—10° С) при 35° С, а на глубине 5000 At — при температуре 250—260° С. В настоящее время достигаются бурением значительные глубины, даже превышающие 5000 At. Давление газов в нефтяном пласте обычно принимается от нескольких атмосфер до 120, но в отдельных случаях, по причине тектонических перемещений горных пород или вследствие больших глубин, давление может быть значительно большим. Напри мер, на глубине 5000 At гидростатическое давление может быть поряд ка 500 атм. Давление, под которым, находится нефть, приводит к усиленному растворений в ней газов, выделяющихся из нефти при подъеме ее на поверхность и снятии давления. Эти газы называются по путными, их состав также'зависит от давления. Поскольку давление в нефтяном слое постепенно уменьшается в течение эксплуатации, то меняется и состав газов в соответствии со свойствами его упругости; сначала газ обогащен метаном, затем этаном, потом пропаном и т. д. В момент наименьшего давления выделяются наиболее «жирные» газы, содержащие заметные количества жидких (при обычных условиях) углеводородов, так называемый газовый бензин.
Существует представление о так называемом газовом факторе, т. е. о количестве нормальных кубических метров газа, приходящихся на 1 т добытой нефти. Газовый фактор различен для разных месторож
13
дений и колеблется во время эксплуатации даже для одной и той же скважины.
Если говорить о цене нефти, то обычно выводится ее средняя ве личина, складывающаяся из многих условий производства и потребле ния. Нефть несмолистая, несернистая, нетяжелая дает в сумме больше ценных продуктов, чем тяжелая, сернистая и смолистая. Стоимость переработки первого вида нефти дешевле, чем второго. Сама добыча нефти имеет различную стоимость в зависимости от условий залегания нефти: в обжитых районах с налаженными транспортными артериями или при отсутствии последних, близко к поверхности или на большой глубине. Не везде и не всегда совершенно различная стоимость поис- • ковых работ и поискового бурения насчитывается на конечную стои мость нефти и нефтепродуктов.
Таким образом, каждая конкретная нефть имеет свою стоимость. Общая же цена нефти для всего государства принимается средней.
Нефть нельзя рассматривать изолированно от ее ближайшего окру жения. Первый круг составляют природные и попутные газы, озокериты и природные битумы. Нефть в широком генетическом плане должна рассматриваться совместно с перечисленными ископаемыми веществами. Нет сомнения в том, что не существует отдельных само стоятельных и несхожих материнских веществ и услсгйий происхожде ния перечисленных веществ. Эти вещества, несомненно, первично об разовались из единого материнского вещества, и лишь последующая история метаморфизма углеводородов в природе создала многообра зие вторичных гетероатомных органических соединений и- выделила
их в отдельные минералы с самостоятельным залеганием |
(озокериты, |
||||
природные битумы и асфальты). |
Кроме того, попутные и природные |
||||
углеводородные газы дополняют и как |
бы завершают |
гамму возмож |
|||
ных углеводородов жидкой и твердой |
части нефти. |
Т а б л и ц а 6 |
|||
|
|
|
|
||
Содержание углерода и водорода |
в органической части донецких углей |
||||
Наименование |
|
Марка |
с |
н |
С: Н |
|
|
|
|
||
|
угля |
|
вес, |
% |
|
|
|
|
|
Длиннопламенный ..........................................
Газовый .............................................................
Паровично-жирный......................................
Коксовый .........................................................
Паровично-спекающийся ...........................
Тощий .............................................................
Антрациты (все’с о р т а ) ...............................
д |
81 |
5,5 |
' |
14,7 |
г |
83 |
5,0 |
16,6 |
|
ПЖ |
87 |
4,7 |
' |
18,6 |
К |
90 |
4,5 |
20,0 |
|
ПС |
92 |
4,3 |
|
21,4 |
т |
93 |
3,9 |
|
23,8 |
А , |
96 |
1,9 |
|
50,5 |
Второй круг связей нефти определяет ее место среди семьи каустобиолитов, т. е. многочисленных горючих ископаемых — алмазов, гра фитов, шунгитов, антрацитов, каменных и бурых углей, торфов, сапропелей и горючих сланцев. Все перечисленные представители горю чих ископаемых, в отличие от нефти, являются твердыми горючими
14
ископаемыми. Одни из них в меньшей мере, другие — в большей от личаются от нефти содержанием минеральной части. Органическая часть всех твердых горючих ископаемых содержит те же, что и у нефти, атомы-органогены, т. е. углерод, водород, серу, кислород и азот. Структура органической части каустобиолитов очень сложна и еще не может быть достаточно исследована, но элементарный состав и ряд
физико-химических свойств до |
|
|
Т а б л и ц а 7 |
|||||||
статочно |
глубоко |
исследованы |
|
|
||||||
Содержание углерода и водорода |
||||||||||
и позволяют разработать |
опти |
|||||||||
мальную |
химическую |
техноло |
в некоторых торфах |
|
||||||
гию для |
получения |
полезных |
Глубина |
с |
Н |
С: Н |
||||
продуктов, |
а также сравнивать |
|||||||||
залегания торфа, |
|
|
|
|||||||
горючие |
|
ископаемые |
между |
м |
|
вес, % |
|
|||
собой. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
характеристи |
|
|
|
|
||||
Некоторыми |
|
|
|
|
||||||
ками и, прежде всего, элемен |
0 ,5 |
56,3 |
5 ,3 |
10,6 |
||||||
тарным |
составом |
органической |
1,5 |
5 6 , 7 ' |
5 ,8 |
9 ,8 |
||||
части мы |
воспользуемся |
для |
3 ,5 |
57,2 |
5 ,5 |
10,3 |
||||
5 ,5 |
58,6 |
5 ,7 |
10,3 |
|||||||
сравнения |
твердых |
горючих |
7 ,5 |
61 ,4 |
5,7 |
10,8 |
||||
ископаемых с нефтью и опре |
|
|
|
|
||||||
деления |
|
возможных |
связей. |
|
|
|
|
Выше уже упоминалось, что по элементарному составу в нефти прева лируют углеводородные составляющие; степень приближения к угле водородам нефти можно определить сравнением отношения углерода к водороду для органической части различных каустобиолитов. При близительно можно считать, что для нефти весовое отношение С : Н=^6. Для некоторых марок каменных углей (донецких) отношение С : Н показано в табл. 6.
Каменные угли сами по себе представляют семью каустобиолитов с довольно различнымэлементарным составом органической части. Отношение С : Н не бывает ниже 14,7 для жирных длиннопламенных
углей, но у антрацитов доходит до 50, |
|
|
|
||
В табл. 7 приведены данные по торфу. |
Как показывает табл. 7, |
||||
отношение С : Н для |
торфов |
находится в пределах |
10—11. |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8 |
|
Содержание углерода и |
водорода в органической части некоторых сибирских |
||||
|
|
сапропелей |
|
|
|
Наименование |
|
с |
н |
С : Н |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
вес, % |
|
П лотны й......................................................... |
|
' ................. |
76,5 |
9,80 |
7,8 |
Слоистый (шурф № 1 ) .................................................. |
|
|
78,5 |
10,73 |
7,3 |
Плита Наследова............................................................. |
|
|
66,64 |
9,84 |
6,75 |
М атаганский..................................................................... |
|
|
78,69 |
10,81 |
7,26 |
Сухо-Куятский .................................................................. |
|
|
76,82 |
8,85 |
8,67 |
15
Для сибирских сапропелей отношение С : Н находится в пределах
6,5 — 8,7 (табл. 8).
Втабл. 9 представ,лены данные содержания углерода и водорода
ворганической части горючих сланцев.
Т а б л и ц а 9
|
Содержание углерода |
н водорода в некоторых горючих сланцах |
|
||||
|
|
|
Наименование |
с |
н |
С: Н |
|
|
|
|
|
пес, ?о |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Гдовскин |
с л а н е ц * ......................................................... |
|
77,0 |
9,2 |
8,3 |
||
Эстонский сланец * ......................................................... |
|
76,5 |
9,2 |
8,3 |
|||
Кашпирский: |
|
|
29,0 |
3,5 |
8,3 |
||
I |
пласт |
..................................................................... |
|
||||
11 |
» |
|
..................................................................... |
|
19,0 |
2,0 |
9,5 |
Обще-Сыртовскнй: |
|
19,0 |
2,5 |
7,6 |
|||
1 пачка |
Ильясова .............................................. |
|
|||||
11 |
|
» |
» .............................................. |
|
37,1 |
4,5 |
8,2 |
шурф |
10, |
слой 2 ..................................................... |
|
22,0 |
3,03 |
7,3 |
|
шурф 17, |
слой 1 ..................................................... |
|
34,8 |
4,2 |
8,3 |
||
Ст. Батраки, проба: |
|
10,96 |
1,47 |
7,5 |
|||
1 .................................................................................... |
|
|
|
|
|||
2 .................................................................................... |
|
|
|
|
29,24 |
3,25 |
9,0 |
3 .................................................................................... |
|
|
• |
|
41,97 |
4,32 |
9,7 |
4 ............................... |
|
|
|
32,47 |
3,78 |
8,6 |
|
Вятский сланец, проба: |
|
17,46 |
2,47 |
7,1 |
|||
527 ................................................................................ |
|
|
|
||||
497 ................................................................................ |
|
|
|
17,00 |
2,69 |
6,3 |
|
Вурнарский сланец ......................................................... |
. ' |
32,95 |
4,41 |
7,5 |
|||
Вѵрнарский |
ракушечник . . |
13,85 |
1,9 |
7,3 |
* На органическую массу.
Отношение С : Н в керогене горючих сланцев находится в преде лах от 6,3 до 9,7.
Суммируя изложенное, получим пределы отношения углерода к во дороду:
Нефть............................................................................................. |
~б |
Горючие сланцы..................................................................... |
6,3—9,7 |
Сибирские сапропелм ......................................................... |
6,4—8,7 |
Торфы .................................................................................... |
9,4—10,8 |
Каменные угли иан т р а ц и т ы ............................................. |
14,7—50,5 |
"Из-;-зтих данных видно, что органическая масса нефтей, горючих сланцевj u сапропелей наиболее обогащена водородом, в отличие от органичесісби массы торфов и каменных углей, в которых по мере пре вращения этих веществ в природе наступает все большее обогащение углеродом (карбонизация), особенно ярко выражено у антраци тов. Наконец, известны (в Карелии) шунгиты, еще более карбонизованные, чем антрациты. Эти ископаемые многозольны и практически не используются, но их органическая часть почти не содержит водо
16
рода, а состоит из углерода. Представителями ископаемого чистого углерода являются, как известно, графиты и алмазы.
Положение горючих' ископаемых по содержанию в них углерода и водорода представлено на рис. 3, на котором прослеживаются две ветви каустобиолитов. Очевидно, что каждая ветвь характеризуется
своим материнским веществом |
(левая — |
|||
фитоматериалом, |
правая — зоогенными ве |
|||
ществами) |
и представители |
одной ветви не |
||
превращаются в |
представителей другой. |
|||
В пределах же каждой ветви степень пре |
||||
вращения |
определяется |
не |
возрастом, |
а суммой геохимических факторов, способ ствующих развитию превращений до пре дельных форм по обогащению водородом или обеднению им. В результате создается
гамма конечных природных продуктов |
|
в виде разных форм углей и торфов, ан |
|
трацитов и шунгитов или |
(в другой ветви) |
разных форм сапропелей, |
горючих сланцев |
и нефти.
Геологическим возрастом нефти назы вают возраст вмещающих нефть горных пород. Общую продолжительность образо вания осадочных горных пород принято
считать приблизительно в 520 |
млн. лет |
и распределять на эры и периоды, |
как это |
показано в табл. 10.
Считают, что нефть по геологическим эрам может быть распределена (исходят из
Рис. 3. Элементарный состав каустобиолитов и. исходных органических веществ
1 — дерево; 2 — торф; 3 — бурые угли; 4 — каменные угли; 5 — антрациты; 6 — сапропели; 7 — сланцы; 8 — сапролелнты; 9 — асфальты; 10 — нефти-; 11 — асфаль титы
количества добытой и разведанной нефти) следующим образом (по дан ным разных авторов *):
Эра . |
|
96 |
|
|
Кайнозойская................................................. |
40 |
56 |
.58 |
53 |
Мезозойская ................................................................. |
22 |
15 |
— |
17 |
П алеозойская................................................................. |
36 |
29 |
34 |
20 |
География нефти в последние годы становится более широкой в ре зультате достижений разведочного бурения. Было, например, давно
* По литературным данным не у всех авторов нефть суммируется до 100% Однако некоторое представление, хотя бы о порядке величин, эти цифры дают.
2 Заказ № 156С |
{ |
Гао<іС. ПпубпичнПЯ ѵ*«э |
Э ' |
17 |
|
|
К&учно - YOXHfc .О НЯ.Я g |
|
|
|
|
бя&пистока ССсГ- |
1 |
|
ЭКЗЙЙШЛЯ.® І