محاضرات عامة في جيولوجيا النفط والغاز. مذكرات محاضرة في تخصص جيولوجيا النفط والغاز للطلاب من جميع أشكال التخصصات الدراسية

"جامعة كوبان الحكومية التكنولوجية"

أعضاء هيئة التدريس بدوام كامل في معهد النفط والغاز والطاقة.

قسم إنتاج النفط والغاز

ملاحظات المحاضرة

حسب الانضباط:

« جيولوجيا النفط والغاز»

للطلاب من جميع أشكال التخصصات الدراسية:

130501 تصميم وإنشاء وتشغيل خطوط أنابيب النفط والغاز ومرافق تخزين النفط والغاز؛

130503 تطوير وتشغيل حقول النفط والغاز.

130504 حفر آبار النفط والغاز.

البكالوريوس في 131000 "هندسة النفط والغاز"

إعداد: محاضر كبير

شوستاك أ.ف.

كراسنودار 2012

محاضرة 1-مقدمة……………………………………………………………………………………… 3

محاضرة 2- الأحفوري الطبيعي القابل للاحتراق ………………………………..12

محاضرة 3- ميزات تراكم وتحويل المركبات العضوية أثناء عملية تكوين الصخور ..............………………….19

محاضرة 4 - التركيب والخصائص الفيزيائية والكيميائية للنفط والغاز….25

محاضرة 5 - طبيعة التغيرات في التركيبة والخواص الفيزيائية والكيميائية للنفط والغاز تبعاً لتأثير العوامل الطبيعية المختلفة ………………………………………………………… …………………….. 45

محاضرة 6 - مشاكل أصل النفط والغاز ............................56

محاضرة 7 - هجرة الهيدروكربونات ………………………………………………………62

محاضرة 8 - تكوين الودائع ……………………………………………………75

محاضرة 9 - تقسيم عمليات تكوين النفط ..........................81

المحاضرة 10- انتظام التوزيع المكاني لتراكمات النفط والغاز في القشرة الأرضية ........................................ 101

المحاضرة 11 - حقول النفط والغاز وأهم سمات تصنيفها ........................................................... 108

المراجع ……………………………………………………………………………………………………………………….112

مقدمة المحاضرة 1

ومن أهم أنواع المنتجات الصناعية، يحتل النفط والغاز ومنتجاتهما مكانة رئيسية.

حتى بداية القرن الثامن عشر. تم استخراج النفط بشكل رئيسي من الحفريات التي كانت محاطة بسياج من المعارك. ومع تراكم الزيت، كان يتم استخراجه ونقله إلى المستهلكين في أكياس جلدية.

تم تأمين الآبار بإطار خشبي، وكان القطر النهائي للبئر المغطاة عادة من 0.6 إلى 0.9 متر مع بعض الزيادة للأسفل لتحسين تدفق النفط إلى البئر السفلي.

تم رفع الزيت من البئر باستخدام رافعة يدوية (تجرها الخيول فيما بعد) وحبل تم ربطه بجلد النبيذ (دلو من الجلد).

بحلول السبعينيات من القرن التاسع عشر. يتم استخراج الجزء الأكبر من النفط في روسيا والعالم من آبار النفط. وهكذا، في عام 1878، كان هناك 301 منهم في باكو، وكان معدل التدفق أعلى بعدة مرات من معدل التدفق من الآبار. تم استخراج النفط من الآبار باستخدام النازح - وعاء معدني (أنبوب) يصل ارتفاعه إلى 6 أمتار، تم تركيب صمام فحص في الجزء السفلي منه، والذي يفتح عند غمر النازح في السائل ويغلق عندما يتحرك للأعلى. تم تنفيذ عملية رفع النازح (الترتان) يدويًا، ثم عن طريق جر الحصان (أوائل السبعينيات من القرن التاسع عشر) وبمساعدة محرك بخاري (الثمانينيات).

تم استخدام أول مضخات الآبار العميقة في باكو عام 1876، وأول مضخة عميقة في غروزني عام 1895. ومع ذلك، ظلت طريقة الجير هي الطريقة الرئيسية لفترة طويلة. على سبيل المثال، في عام 1913 في روسيا، تم إنتاج 95٪ من النفط عن طريق التبلور.

الغرض من دراسة تخصص "جيولوجيا النفط والغاز" هو إنشاء قاعدة من المفاهيم والتعاريف التي تشكل العلوم الأساسية - أساس المعرفة حول خصائص وتكوين الهيدروكربونات، وتصنيفها، وأصل الهيدروكربونات، وعمليات التكوين وأنماط مواقع حقول النفط والغاز.

جيولوجيا النفط والغاز– فرع من فروع الجيولوجيا يدرس ظروف تكوين وتوضع وهجرة النفط والغاز في الغلاف الصخري. حدث تشكيل جيولوجيا النفط والغاز كعلم في بداية القرن العشرين. مؤسسها هو إيفان ميخائيلوفيتش جوبكين.

أصل النفط

هناك 4 مراحل في تطور وجهات النظر حول أصل النفط:

1) فترة ما قبل العلمية.

2) فترة من التكهنات العلمية.

3) فترة تكوين الفرضيات العلمية.

4) العصر الحديث.

أفكار ما قبل العلمية الحية هي آراء عالم الطبيعة البولندي في القرن الثامن عشر. كانون ك. كليوك. وكان يعتقد أن الزيت يتكون في الجنة وهو من بقايا التربة الخصبة التي تفتحت عليها حدائق الجنة.

مثال على آراء فترة المضاربات العلمية هو الفكرة التي عبر عنها إم في لومونوسوف بأن النفط يتكون من الفحم تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة.

مع بداية تطور صناعة النفط، اكتسبت مسألة أصل النفط أهمية عملية مهمة. وقد أعطى هذا دفعة قوية لظهور فرضيات علمية مختلفة.

ومن بين الفرضيات العديدة حول أصل النفط، أهمها: العضوية وغير العضوية.

لأول مرة فرضية أصل عضويتم التعبير عنه عام 1759 من قبل العالم الروسي العظيم إم. لومونوسوف. في وقت لاحق، تم تطوير الفرضية من قبل الأكاديمي I. M. Gubkin. واعتقد العالم أن المادة الأولية لتكوين النفط هي المادة العضوية لطمي البحر، والتي تتكون من كائنات نباتية وحيوانية. تتم تغطية الطبقات القديمة بسرعة بطبقات أصغر سنا، مما يحمي المواد العضوية من الأكسدة. يحدث التحلل الأولي للمخلفات النباتية والحيوانية بدون الأكسجين تحت تأثير البكتيريا اللاهوائية. علاوة على ذلك، فإن الطبقة المتكونة في قاع البحر تنحدر نتيجة الهبوط العام للقشرة الأرضية، وهي سمة من سمات الأحواض البحرية. ومع غرق الرواسب، يزداد ضغطها ودرجة حرارتها. وينتج عن ذلك تحويل المادة العضوية المشتتة إلى زيت منتشر بشكل منتشر. الضغوط الأكثر ملاءمة لتكوين النفط هي 15...45 ميجا باسكال ودرجات الحرارة 60...150 درجة مئوية، والتي تتواجد على أعماق 1.5...6 كم. علاوة على ذلك، تحت تأثير الضغط المتزايد، يضطر النفط إلى الصخور النفاذية، التي يهاجر من خلالها إلى مكان تكوين الودائع.

بواسطة فرضية غير عضوية يعتبر دي مندليف. لقد لاحظ نمطًا مذهلاً: تقع حقول النفط في ولاية بنسلفانيا (ولاية أمريكية) والقوقاز، كقاعدة عامة، بالقرب من الصدوع الكبيرة في القشرة الأرضية. ومع العلم أن متوسط ​​كثافة الأرض يفوق كثافة القشرة الأرضية، فقد خلص إلى أن المعادن تكمن بشكل رئيسي في أعماق كوكبنا. وفي رأيه أنه يجب أن يكون من الحديد. أثناء عمليات بناء الجبال، يخترق الماء عمق القشرة الأرضية عبر الشقوق والصدوع. وعندما يصادف كربيدات الحديد في طريقه، فإنه يتفاعل معها، مما يؤدي إلى تكوين أكاسيد الحديد والهيدروكربونات. ثم ترتفع الأخيرة على طول نفس الصدوع إلى الطبقات العليا من القشرة الأرضية لتشكل حقول النفط.

وبالإضافة إلى هاتين الفرضيتين، فإن الأمر يستحق الاهتمام فرضية "كونية".. تم طرحه في عام 1892 من قبل الأستاذ في جامعة موسكو الحكومية ف.د. وفي رأيه أن الهيدروكربونات كانت موجودة في الأصل في سحابة الغاز والغبار التي تشكلت منها الأرض. بعد ذلك، بدأوا في إطلاق سراحهم من الصهارة ويرتفعون في حالة غازية من خلال الشقوق في الطبقات العليا من قشرة الأرض، حيث تكثفوا، وتشكيل رواسب النفط.

تشمل فرضيات العصر الحديث " فرضية الصهارة جيولوجي البترول في لينينغراد ، الأستاذ ن.أ.كودريافتسيف. في رأيه، في أعماق كبيرة في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة جدًا، يشكل الكربون والهيدروجين جذور الكربون CH وCH 2 وCH 3. ثم ترتفع على طول الصدوع العميقة الأقرب إلى سطح الأرض. بسبب انخفاض درجة الحرارة، تتحد هذه الجذور مع بعضها البعض ومع الهيدروجين في الطبقات العليا من الأرض، مما يؤدي إلى تكوين الهيدروكربونات البترولية المختلفة.

يعتقد N. A. Kudryavtsev وأنصاره أن اختراق الهيدروكربونات البترولية الأقرب إلى السطح يحدث على طول الصدوع في الوشاح وقشرة الأرض. ومما يثبت حقيقة وجود مثل هذه القنوات الانتشار الواسع على الأرض للقنوات الكلسية والطينية، وكذلك أنابيب انفجار الكمبرلايت. تم العثور على آثار الهجرة العمودية للهيدروكربونات من القاعدة البلورية إلى طبقات الصخور الرسوبية في جميع الآبار المحفورة على أعماق كبيرة - في شبه جزيرة كولا، في مقاطعة فولغا-أورال النفطية، في وسط السويد، في ولاية إلينوي (الولايات المتحدة الأمريكية) . عادة ما تكون هذه شوائب وأوردة من البيتومين تملأ الشقوق في الصخور النارية. كما تم اكتشاف النفط السائل في بئرين.

وحتى وقت قريب، كانت هذه الفرضية مقبولة بشكل عام زيت عضوي(ومما سهّل ذلك كون معظم حقول النفط المكتشفة محصورة في الصخور الرسوبية)، والتي بموجبها يقع "الذهب الأسود" على عمق 1.5...6 كم. ولم يتبق أي بقع بيضاء تقريبًا في أحشاء الأرض في هذه الأعماق. ولذلك فإن نظرية المنشأ العضوي لا توفر عمليا أية آفاق لاستكشاف حقول نفط كبيرة جديدة.

هناك بالطبع حقائق اكتشاف حقول نفط كبيرة ليست في الصخور الرسوبية (على سبيل المثال حقل “النمر الأبيض” العملاق المكتشف على رف فيتنام حيث يكمن النفط في الجرانيت)، وتفسير هذه الحقيقة هو المقدمة من فرضية الأصل غير العضوي للنفط. بالإضافة إلى ذلك، يوجد في أعماق كوكبنا كمية كافية من المواد المصدرية لتكوين الهيدروكربونات. مصادر الكربون والهيدروجين هي الماء وثاني أكسيد الكربون. يبلغ محتواها في 1 م 3 من المادة في الوشاح العلوي للأرض 180 و 15 كجم على التوالي. يتم توفير بيئة كيميائية مواتية للتفاعل من خلال وجود مركبات معدنية حديدية يصل محتواها في الصخور البركانية إلى 20٪. سيستمر تكوين النفط طالما يوجد الماء وثاني أكسيد الكربون وعوامل الاختزال (أكسيد الحديدوز بشكل أساسي) في أحشاء الأرض. بالإضافة إلى ذلك، يتم دعم فرضية الأصل غير العضوي للنفط، على سبيل المثال، من خلال ممارسة تطوير حقل روماشكينسكوي (في إقليم تتارستان). تم اكتشافه قبل 60 عامًا واعتبر مستنفدًا بنسبة 80٪، وفقًا لمستشار الدولة لرئيس تتارستان ر. مسلموف، يتم تجديد احتياطيات النفط في الحقل كل عام بمقدار 1.5-2 مليون طن، ووفقًا لحسابات جديدة، يتم تجديد احتياطيات النفط. يتم إنتاج ما يصل إلى 2200 جرام. وهكذا، فإن نظرية الأصل غير العضوي للنفط لا تشرح فقط الحقائق التي تحير "العضويين"، ولكنها تمنحنا الأمل أيضًا في أن احتياطيات النفط على الأرض أكبر بكثير من تلك المستكشفة اليوم، والأهم من ذلك، أنها مستمرة في التجدد. .

بشكل عام، يمكننا أن نستنتج أن النظريتين الرئيسيتين لأصل النفط تشرحان بشكل مقنع هذه العملية، وتكمل بعضها البعض. والحقيقة تكمن في مكان ما في الوسط.

أصل الغاز

الميثان منتشر على نطاق واسع في الطبيعة. يتم تضمينه دائمًا في زيت الخزان. يذوب الكثير من غاز الميثان في مياه التكوين على عمق 1.5...5 كم. يشكل غاز الميثان رواسب في الصخور الرسوبية المسامية والمكسورة. وهو موجود بتركيزات صغيرة في مياه الأنهار والبحيرات والمحيطات وفي هواء التربة وحتى في الغلاف الجوي. وينتشر الجزء الأكبر من غاز الميثان في الصخور الرسوبية والنارية. ولنتذكر أيضًا أنه تم تسجيل وجود غاز الميثان على عدد من الكواكب في المجموعة الشمسية وفي الفضاء السحيق.

يشير انتشار الميثان على نطاق واسع في الطبيعة إلى أنه تشكل بعدة طرق.

من المعروف اليوم العديد من العمليات التي تؤدي إلى تكوين الميثان:

الكيمياء الحيوية.

التحفيز الحراري.

الإشعاع الكيميائي.

ميكانيكية كيميائية.

متحولة.

كوني.

عملية كيميائية حيويةيحدث تكوين الميثان في الطمي والتربة والصخور الرسوبية والغلاف المائي. من المعروف أن أكثر من اثنتي عشرة بكتيريا معروفة، ينتج نشاطها الحيوي غاز الميثان من المركبات العضوية (البروتينات والألياف والأحماض الدهنية). وحتى النفط الموجود في أعماق كبيرة، تحت تأثير البكتيريا الموجودة في مياه التكوين، يتحلل إلى الميثان والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون.

عملية التحفيز الحرارييتضمن تكوين الميثان تحول المادة العضوية من الصخور الرسوبية إلى غاز تحت تأثير ارتفاع درجة الحرارة والضغط بوجود معادن طينية تلعب دور المحفز. هذه العملية تشبه تكوين النفط. في البداية، تخضع المواد العضوية المتراكمة في قاع الخزانات وعلى الأرض للتحلل الكيميائي الحيوي. تقوم البكتيريا بتدمير أبسط المركبات. ومع غوص المواد العضوية في أعماق الأرض وارتفاع درجة الحرارة تبعاً لذلك، يتلاشى النشاط البكتيري ويتوقف تماماً عند درجة حرارة 100 درجة مئوية. ومع ذلك، فقد تم بالفعل تشغيل آلية أخرى - تدمير المركبات العضوية المعقدة (بقايا المادة الحية) إلى هيدروكربونات أبسط، وعلى وجه الخصوص، الميثان، تحت تأثير زيادة درجة الحرارة والضغط. تلعب المحفزات الطبيعية دورًا مهمًا في هذه العملية - ألومينوسيليكات، والتي تعد جزءًا من الصخور المختلفة، وخاصة الصخور الطينية، وكذلك العناصر الدقيقة ومركباتها.

كيف يختلف تكوين الميثان في هذه الحالة عن تكوين النفط؟

أولاً، يتكون الزيت من مادة عضوية من نوع السابروبيل - رواسب البحار وأرفف المحيطات، المكونة من العوالق النباتية والحيوانية المخصبة بالمواد الدهنية. مصدر تكوين الميثان هو مادة عضوية من نوع الدبال تتكون من بقايا الكائنات النباتية. تنتج هذه المادة بشكل رئيسي غاز الميثان أثناء التحفيز الحراري.

ثانياً، المنطقة الرئيسية لتكوين النفط تتوافق مع درجات حرارة الصخور من 60 إلى 150 درجة مئوية، والتي توجد على عمق 1.5...6 كم. في منطقة تكوين النفط الرئيسية، إلى جانب النفط، يتشكل الميثان أيضًا (بكميات صغيرة نسبيًا)، بالإضافة إلى نظائره الأثقل. منطقة قوية لتكوين الغاز المكثف تتوافق مع درجات حرارة تصل إلى 150...200 درجة مئوية وأكثر، وتقع أسفل منطقة تكوين النفط الرئيسية. في المنطقة الرئيسية لتكوين الغاز، وفي ظل ظروف درجات الحرارة القاسية، يحدث التدمير الحراري العميق ليس فقط للمواد العضوية المشتتة، ولكن أيضًا للهيدروكربونات من الصخر الزيتي والنفط. وهذا ينتج كمية كبيرة من الميثان.

عملية كيميائية إشعاعيةيحدث تكوين الميثان عندما تتعرض مركبات الكربون المختلفة للإشعاع المشع.

وقد لوحظ أن الرواسب الطينية الناعمة السوداء ذات التركيز العالي من المواد العضوية تكون عادة غنية باليورانيوم. ويرجع ذلك إلى أن تراكم المواد العضوية في الرواسب يؤدي إلى ترسيب أملاح اليورانيوم. عند تعرضها للإشعاع المشع، تتحلل المادة العضوية لتشكل الميثان والهيدروجين وأول أكسيد الكربون. ويتحلل الأخير نفسه إلى كربون وأكسجين، وبعد ذلك يتحد الكربون مع الهيدروجين، ليشكل الميثان أيضًا.

عملية ميكانيكية كيميائيةتكوين الميثان هو تكوين الهيدروكربونات من المواد العضوية (الفحم) تحت تأثير الأحمال الميكانيكية الثابتة والمتغيرة. في هذه الحالة، يتم تشكيل الضغوط العالية عند ملامسة حبيبات الصخور المعدنية، والتي تشارك طاقتها في تحويل المواد العضوية.

عملية متحولةويرتبط تكوين الميثان بتحول الفحم تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة إلى كربون. هذه العملية هي جزء من العملية العامة لتحويل المواد عند درجات حرارة أعلى من 500 درجة مئوية. في مثل هذه الظروف، يتحول الطين إلى بلورات الشيست والجرانيت، والحجر الجيري إلى رخام، وما إلى ذلك.

عملية كونيةيتم وصف تكوين الميثان من خلال الفرضية "الكونية" لتكوين النفط التي كتبها V. D. Sokolov.

ما المكان الذي تحتله كل من هذه العمليات في العملية الشاملة لتكوين الميثان؟ يُعتقد أن الجزء الأكبر من غاز الميثان الموجود في معظم حقول الغاز في العالم هو من أصل محفز حراريًا. يتم تشكيلها على عمق من 1 إلى 10 كم. نسبة كبيرة من الميثان هي من أصل كيميائي حيوي. تتشكل كميته الرئيسية على أعماق تصل إلى 1...2 كم.

البنية الداخلية للأرض

حتى الآن، تم تشكيل أفكار عامة حول بنية الأرض، حيث كشفت أعمق الآبار على الأرض عن القشرة الأرضية فقط. ستتم مناقشة المزيد من التفاصيل حول الحفر العميق للغاية في القسم الخاص بحفر الآبار.

يوجد في الجسم الصلب للأرض ثلاث قذائف: الطبقة المركزية - النواة، والطبقة المتوسطة - الوشاح، والقشرة الخارجية - القشرة الأرضية. ويرد في الجدول 16 توزيع المجالات الجغرافية الداخلية حسب العمق.

الجدول 16 المجالات الجغرافية الداخلية للأرض

حاليا، هناك أفكار مختلفة حول الهيكل الداخلي وتكوين الأرض (V. Goldshmidt، G. Washington، A. E. Fersman، إلخ). يُعرف نموذج جوتنبرج-بولن بأنه النموذج الأكثر تقدمًا لبنية الأرض.

جوهر – هذه هي القشرة الأكثر كثافة على الأرض. وفقا للبيانات الحديثة، يتم التمييز بين اللب الداخلي (الذي يعتبر في حالة صلبة) واللب الخارجي (الذي يعتبر في حالة سائلة). يُعتقد أن اللب يتكون أساسًا من الحديد مع خليط من الأكسجين والكبريت والكربون والهيدروجين، ويحتوي اللب الداخلي على تركيبة الحديد والنيكل، والتي تتوافق تمامًا مع تركيبة عدد من النيازك.

التالي هو عباءة. وينقسم الوشاح إلى العلوي والسفلي. ويعتقد أن الوشاح العلوي يتكون من معادن سيليكات المغنيسيوم والحديد مثل الأوليفين والبيروكسين. ويتميز الوشاح السفلي بتركيبة متجانسة ويتكون من مادة غنية بأكاسيد الحديد والمغنيسيوم. حاليًا، يتم تقييم الوشاح كمصدر للظواهر الزلزالية والبركانية، وعمليات بناء الجبال، فضلاً عن منطقة الصهارة.

فوق الوشاح هو قشرة الأرض. يتم تحديد الحد الفاصل بين القشرة الأرضية والوشاح عن طريق تغير حاد في سرعات الموجات الزلزالية، ويسمى بقسم موهوروفيتش، تكريمًا للعالم اليوغوسلافي أ. موهوروفيتش، الذي كان أول من حدد سمك القشرة الأرضية يتغير بشكل حاد في القارات والمحيطات وينقسم إلى قسمين رئيسيين - قاري ومحيطي وجزأين متوسطين - شبه القارة وتحت المحيطات.

ترتبط طبيعة تضاريس الكواكب ببنية وتكوين قشرة الأرض المختلفة. تحت القارات يصل سمك الغلاف الصخري إلى 70 كم (في المتوسط ​​35 كم)، وتحت المحيطات 10-15 كم (في المتوسط ​​5-10 كم).

تتكون القشرة القارية من ثلاث طبقات: الرسوبية والجرانيت والبازلت. تحتوي القشرة المحيطية على هيكل مكون من طبقتين: تحت الطبقة الرسوبية الرقيقة السائبة توجد طبقة بازلتية، والتي يتم استبدالها بدورها بطبقة مكونة من الجابرو مع قاعدات فائقة الصغر تابعة.

تقتصر القشرة شبه القارية على أقواس الجزيرة وقد زادت سماكتها. تقع القشرة تحت المحيطية تحت أحواض المحيطات الكبيرة، في البحار البينقارية والهامشية (أوخوتسك، اليابان، البحر الأبيض المتوسط، الأسود، إلخ) وعلى عكس القشرة المحيطية، لها سمك كبير من الطبقة الرسوبية.

هيكل القشرة الأرضية

القشرة الأرضية هي الأكثر دراسة بين جميع القذائف. وهي مصنوعة من الصخور. الصخور عبارة عن مركبات معدنية ذات تركيب معدني وكيميائي ثابت تشكل أجسامًا جيولوجية مستقلة تشكل القشرة الأرضية. تنقسم الصخور حسب أصلها إلى ثلاث مجموعات: نارية ورسوبية ومتحولة.

صخور ناريةتتكون نتيجة تصلب وتبلور الصهارة على سطح الأرض في أعماق سطح الأرض أو في باطنها. هذه الصخور لها بنية بلورية بشكل رئيسي. أنها لا تحتوي على بقايا حيوانية أو نباتية. الممثلون النموذجيون للصخور النارية هم البازلت والجرانيت.

الصخور الرسوبيةتتشكل نتيجة ترسب المواد العضوية وغير العضوية في قاع الأحواض المائية وسطح القارات. وهي مقسمة إلى صخور فتاتية، وكذلك صخور ذات أصل كيميائي وعضوي ومختلط.

صخور فتاتيةتشكلت نتيجة ترسب قطع صغيرة من الصخور المدمرة. الممثلين النموذجيين: الصخور والحصى والحصى والرمال والأحجار الرملية والطين.

صخور ذات أصل كيميائيتتشكل نتيجة ترسيب الأملاح من المحاليل المائية أو نتيجة التفاعلات الكيميائية في القشرة الأرضية. ومن هذه الصخور الجبس والملح الصخري وخامات الحديد البني والطوف السيليسي.

السلالات العضويةهي البقايا المتحجرة للكائنات الحية الحيوانية والنباتية. وتشمل هذه الحجر الجيري والطباشير.

سلالات مختلطةتتكون من مواد ذات أصل فتاتى وكيميائي وعضوي. ممثلو هذه الصخور هم الحجر الجيري والطين والرملي.

الصخور المتحولةتتشكل من الصخور النارية والرسوبية تحت تأثير درجات الحرارة والضغوط المرتفعة في القشرة الأرضية. وتشمل هذه الأردواز والرخام واليشب.

ينبثق حجر الأساس في أودمورتيا من تحت التربة والرواسب الرباعية على طول ضفاف الأنهار والجداول، وفي الوديان، وكذلك في مختلف الأعمال: المحاجر، والحفر، وما إلى ذلك. وتسود الصخور المسطحة تمامًا. وتشمل هذه أصنافًا مثل أحجار الغرين والأحجار الرملية، وأقل بكثير من التكتلات وأحجار الحصى والطين. وتشمل الصخور الكربونية، وهي نادرة، الحجر الجيري والمرل. وجميع هذه الصخور، كغيرها من الصخور، تتكون من معادن، أي مركبات كيميائية طبيعية. لذلك، يتكون الحجر الجيري من الكالسيت - وهو مركب بتركيبة CaCO 3. حبيبات الكالسيت الموجودة في الحجر الجيري صغيرة جدًا ولا يمكن رؤيتها إلا تحت المجهر.

يحتوي المارل والطين، بالإضافة إلى الكالسيت، على كميات كبيرة من معادن طينية صغيرة مجهرية. لهذا السبب، بعد تعرض المارل لحمض الهيدروكلوريك، تتشكل بقع فاتحة أو داكنة في موقع التفاعل - نتيجة لتركيز جزيئات الطين. في الحجر الجيري والمارل، توجد أحيانًا أعشاش وأوردة من الكالسيت البلوري. في بعض الأحيان يمكنك رؤية طبقات من الكالسيت - تشابكات من بلورات هذا المعدن متصلة بالصخر من أحد طرفيه.

تنقسم الصخور المسطحة إلى فتاتية وطينية. يتكون معظم السطح الصخري للجمهورية من الصخور الفتاتية. وتشمل هذه الأحجار الغرينية والأحجار الرملية التي سبق ذكرها، بالإضافة إلى الحصى والتكتلات النادرة.

تتكون أحجار الغرين من حبيبات فتاتية من المعادن مثل الكوارتز (SiO 2)، الفلسبار (KAlSi 3 O 8؛ NaAlSi 3 O 8 ∙CaAl 2 Si 2 O 8)، وجزيئات الغرين الأخرى التي لا يزيد قطرها عن 0.05 مم. كقاعدة عامة، تكون أحجار الغرين ضعيفة التماسك ومتكتلة وتشبه الطين في المظهر. وهي تختلف عن الطين بقدر أكبر من التحجر وأقل مرونة.

الحجر الرملي هو حجر الأساس الثاني المشترك في أودمورتيا. وهي تتكون من جزيئات فتاتية (حبيبات رملية) ذات تركيبات مختلفة - حبيبات الكوارتز، الفلسبار، وأجزاء من الصخور السيليكا والانبثاقية (البازلتية)، ونتيجة لذلك تسمى هذه الأحجار الرملية متعددة الميكتيك أو متعددة المعادن. ويتراوح حجم جزيئات الرمل من 0.05 ملم إلى 1-2 ملم. كقاعدة عامة، تكون الحجارة الرملية ضعيفة الأسمنت، وتخفيفها بسهولة، وبالتالي تستخدم لأغراض البناء مثل الرمال العادية (النهر الحديث). في الأحجار الرملية السائبة، غالبًا ما توجد طبقات بينية وعدسات وعقيدات من الحجر الرملي الجيري، والتي يتم تدعيم المادة الفتاتية بها بواسطة الكالسيت. على عكس الحجارة الغرينية، تتميز الحجارة الرملية بطبقة أفقية ومتقاطعة. توجد أحيانًا أصداف جيرية صغيرة من ذوات الصدفتين في المياه العذبة في الأحجار الرملية. يشير كل شيء معًا (الفراش المتقاطع، والرخويات الأحفورية النادرة) إلى الأصل النهري أو الغريني للحجارة الرملية المتعددة الميكات. يرتبط ترسيخ الحجر الرملي بالكالسيت بتحلل بيكربونات الكالسيوم في المياه الجوفية المنتشرة عبر مسام الرمال. تم إطلاق الكالسيت كمنتج تفاعل غير قابل للذوبان نتيجة لتطاير ثاني أكسيد الكربون.

بشكل أقل شيوعًا، يتم تمثيل الصخور الجيرية بالحصى والتكتلات. هذه صخور قوية تتكون من أجزاء مستديرة (مستديرة أو بيضاوية) أو ناعمة من المارل البني المثبت بالكالسيت. مارل من أصل محلي. كخليط في المادة الفتاتية، تم العثور على الصوان الداكن والصخور البركانية (البازلت القديمة) التي جلبتها أنهار العصر البرمي من جبال الأورال. ويتراوح حجم شظايا الحصى من 1 (2) ملم إلى 10 ملم على التوالي، وفي التكتلات من 10 ملم إلى 100 ملم أو أكثر.

في الأساس، تقتصر الرواسب النفطية على الصخور الرسوبية، على الرغم من وجود رواسب نفطية محصورة إما في الصخور المتحولة (المغرب، فنزويلا، الولايات المتحدة الأمريكية) أو الصخور النارية (فيتنام، كازاخستان).

13. طبقات الخزان. المسامية والنفاذية.

جامعهي صخرة تتمتع بخصائص جيولوجية وفيزيائية تضمن الحركة الفيزيائية للنفط أو الغاز في فراغها. يمكن أن تكون الصخور الخزانية مشبعة بالنفط أو الغاز والماء.

تسمى الصخور ذات الخصائص الجيولوجية والفيزيائية التي تجعل حركة النفط أو الغاز فيها مستحيلة فيزيائيا غير جامعي.

الجيولوجيا

ملاحظات المحاضرة

أنواع محافظات النفط والغاز والمناطق ومناطق تراكم النفط والغاز.

المقاطعات

منطقة النفط والغاز

منطقة تراكم النفط والغاز

مفهوم "صخرة الخزان".

أنواع الفراغات.

الأنماط العامة لتوزيع تراكمات النفط والغاز في القشرة الأرضية.

التقسيم الجيولوجي للنفط والغاز في الإقليم.

مفهوم “صخر الختم” وتصنيف الأختام حسب مساحة التوزيع.

الهجرة والتمايز وتراكم الهيدروكربونات.

التركيب الكيميائي والخواص الفيزيائية للغازات.

التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية للنفط.

خزانات رهيبة.

إطارات الملح والكبريتات.

أنواع النفاذية وطرق تحديدها.

المسامية الأولية والثانوية.

النظريات غير العضوية والعضوية لأصل النفط والغاز.

عناصر الرواسب (باستخدام مثال السقف متعدد الطبقات).

أنواع المسامية.

الأختام الطينية والكربونات

التغيرات في خصائص الخزان مع العمق.

تصنيف الصخور الخزانية.

خزان طبيعي. أنواع الخزانات الطبيعية

ما هي العوامل التي تحدد الخصائص الخزانية للصخور؟

مفهوم "مصيدة النفط والغاز". أنواع الفخاخ حسب الأصل.

مفهوم "الخزان" وتراكم النفط والغاز.

تصنيف الودائع

هجرة النفط والغاز. أنواع الهجرة.

العوامل المسببة لهجرة الهيدروكربونات.

تدمير الرواسب الهيدروكربونية.

الالتقاط التفاضلي للنفط والغاز.

تصنيف الأختام السائلة حسب التركيب الحجري.

مراحل تحويل المادة العضوية إلى هيدروكربونات.

مقاطعة تيمان بيشوب. خصائص الودائع الرئيسية.
^ 1. أنواع محافظات ومناطق النفط والغاز ومناطق تراكم النفط والغاز.

المقاطعاتهي مقاطعة جيولوجية واحدة توحد مناطق النفط والغاز المتجاورة ذات السمات الجيولوجية المتشابهة، بما في ذلك الطبقات الطبقية للرواسب الرئيسية في القسم (مجمعات النفط والغاز).

بناءً على العمر الطبقي للرواسب الإنتاجية، تنقسم المقاطعات الحاملة للنفط والغاز إلى مقاطعات تراكم النفط والغاز في حقب الحياة القديمة والدهر الوسيط والسينوزويك.

^ منطقة النفط والغاز

^ منطقة تراكم النفط والغاز

اعتمادا على النوع الجيني للمصائد المكونة، يتم تقسيم مناطق تراكم النفط والغاز إلى الهيكلية والحجرية والطبقية والمتجددة.

يتم تصنيف المقاطعات والمناطق الحاملة للنفط والغاز ومناطق تراكم النفط والغاز على أنها إقليميوالمحليات – ل محليتراكمات النفط والغاز.
^ 2. مفهوم "صخر الخزان".

جامعي. رهيب كربونات

حبيبية أو مسامية متصدع(أي الصخور) و كهفي(الصخور الكربونية فقط).

الخزانات الجيدة هي الرمال والأحجار الرملية والحجر الجيري الكهفي والمكسور والدولوميت.
3. أنواع الفراغات.

تتميز الأنواع التالية من الفراغات:

1. 
   المسامات الموجودة بين حبيبات الصخور الفتاتية وبعض الصخور الكربونية، وذلك بسبب الخصائص التركيبية لهذه الصخور.
2. 
   تتشكل مسام الذوبان (تجاويف الترشيح) نتيجة لتداول المياه الجوفية بشكل رئيسي في الصخور.
3. 
   المسام والشقوق التي تنشأ تحت تأثير العمليات الكيميائية (عملية الدولوميت - تحويل الحجر الجيري إلى دولوميت مصحوبًا بانخفاض في الحجم).
4. 
   الفراغات والشقوق التي تشكلت نتيجة للعوامل الجوية.

الشقوق ذات الأصل التكتوني
4. الأنماط العامة لتوزيع تراكمات النفط والغاز في القشرة الأرضية.

1. 
   99.9% من الرواسب محصورة في تراكمات رسوبية من الرواسب والمحليات.
2. 
   يتم تجميعها في مناطق تراكم النفط والغاز، والتي تشكل في مجملها مناطق حاملة للنفط والغاز، متحدة في مقاطعات كبيرة حاملة للنفط والغاز. تظهر دراسة ظروف وجود النفط والغاز أن عدة أنواع من الرواسب يمكن أن تحدث في وقت واحد في مناطق التراكم.
3. 
   يتم ملاحظة التقسيم في توزيع تراكمات النفط والغاز (الإقليمية والمناطقية)
   • 
     التقسيم العمودي. يحتوي الجزء العلوي من المقطع على عمق 1.5 كم بشكل رئيسي على تراكمات غازية (1.5 – 3.5 كم) ومع العمق، ينخفض ​​احتياطي الغاز ويزداد احتياطي النفط. علاوة على ذلك (أكثر من 4 - 5 كم)، تزداد احتياطيات الهيدروكربونات الغازية مرة أخرى وينخفض ​​محتوى احتياطيات النفط (رواسب مكثفات الغاز).

1. 
   تكوين الهيدروكربونات ذات حالات الطور المختلفة في مناطق جيوكيميائية مختلفة
2. 
   زيادة قدرة الغاز على الهجرة مقارنة بالنفط
3. 
   تتم عملية تحويل الزيت إلى غاز الميثان على أعماق كبيرة تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة

• 
  التقسيم الأفقي (الإقليمي).مثال: جميع رواسب النفط في منطقة القوقاز تتركز في الجزء الشرقي من هذه المنطقة، وتوجد رواسب الغاز ومكثفات الغاز في الأجزاء الوسطى والغربية من منطقة القوقاز. في غرب سيبيريا: النفط هو الجزء المركزي، والغاز يحيط بالمنطقة، وخاصة من الشمال. العوامل الرئيسية:

1. 
   تكوين المادة العضوية
2. 
   TD والوضع الجيوكيميائي
3. 
   ظروف الهجرة والتراكم

5. التقسيم الجيولوجي للنفط والغاز في الإقليم.

طور باكيروف تصنيفًا للمناطق الإقليمية الحاملة للنفط والغاز. يعتمد هذا التصنيف على المبدأ التكتوني: المنصات، المناطق المطوية، المناطق الانتقالية.

العنصر الرئيسي لتقسيم المناطق هو المحافظة.

المقاطعاتهي مقاطعة جيولوجية واحدة تجمع مناطق النفط والغاز المتجاورة ذات السمات الجيولوجية المتشابهة، بما في ذلك الموقع الطبقي للرواسب الرئيسية في القسم (مجمعات النفط والغاز).

المقاطعات المرتبطة بالمنصات: فولغا-أورال، تيمان-بيتشورا. بحر قزوين، أنجارو لينا، غرب سيبيريا.

المقاطعات التابعة للمناطق المطوية: منطقة القوقاز، تيان شان بامير، الشرق الأقصى، التركمان الغربيون.

المقاطعات التابعة للمناطق الانتقالية: رابطة الدول المستقلة - الكاربات، ما قبل القوقاز، ما قبل الأورال، ما قبل فيرخويانسك.

تتكون كل محافظة من عدة مناطق حاملة للنفط والغاز.

^ منطقة النفط والغاز - منطقة تقتصر على أحد العناصر الجيوهيكلية الكبيرة، وتتميز بتاريخ جيولوجي مشترك من التطور، بما في ذلك عدد من مناطق تراكم النفط والغاز.

^ منطقة تراكم النفط والغاز – ارتباط الرواسب المتجاورة المتشابهة في التركيب الجيولوجي بظروف التكوين العامة.
6. مفهوم “صخر الختم” وتصنيف الأختام السائلة حسب مساحة التوزيع.

الإطارات (الأختام السائلة).

بناءً على مساحة توزيعها، يتم تمييز الأنواع التالية من الأختام:

1. 
   إقليمي– طبقات من الصخور غير المنفذة عملياً والموزعة ضمن محافظة النفط والغاز أو معظمها.
2. 
   دون الإقليمي– طبقات من الصخور غير المنفذة عمليا والموزعة داخل المنطقة الحاملة للنفط والغاز أو معظمها.
3. 
   منطقة- الطبقات الموزعة داخل منطقة أو منطقة تراكم النفط والغاز؛
4. 
   محلي- موزعة داخل المناطق الفردية.

المواد المانعة للتسرب الجيدة هي الطين والأملاح والجبس والأنهيدريت وبعض أنواع صخور الكربونات.
^ 7. الهجرة والتمايز وتراكم الهيدروكربونات.

الهجرةهي الحركة في القشرة الرسوبية. تشمل مسارات الهجرة المسام والشقوق والتجاويف وكذلك أسطح الطبقات وأسطح الصدوع.

النفط والغاز، عندما يهاجران في الطور الحر، يتحركان في تكوين المكمن وفي أول فخ يواجهانه، سيحدثان. تراكمونتيجة لذلك يتم تشكيل الودائع.

إذا كان هناك ما يكفي من النفط والغاز لملء عدد من الفخاخ الموجودة على طريق هجرتهم. ثم يتم ملء الأول بالغاز فقط، والثاني - ربما النفط والغاز، والثالث - النفط فقط. في هذه الحالة، ما يسمى التمايزالنفط والغاز.
8. التركيب الكيميائي والخواص الفيزيائية للغازات.

الغازات الطبيعية عبارة عن خليط من غازات مختلفة. الأكثر شيوعا هي CH4، N2، CO2.

تصنيف الغازات الطبيعية حسب ف.أ.سوكولوف:

1. 
   الغازات الجوية(يعد وجود O2 الحر سمة مميزة. والمكونات الرئيسية هي N2 (78%)، O2 (20-21%)، Ar (1%)، CO2 (0.03%)، Ne، He، H).
2. 
   الغازات الموجودة على سطح الأرض(على سطح الأرض، تحدث عمليات تكوين الغاز بشكل مكثف في الأراضي الرطبة وفي رواسب الطمي في قاع الخزانات - CH4، H2S، CO2).
3. 
   الغازات الرسوبية(ومن غازات الطبقات الرسوبية تتشكل تراكمات صناعية:
   1. 
      جاف(التركيب الكيميائي يصل إلى 99% CH4).
   2. 
      النفط المرتبطة بها(الغازات المذابة في الزيوت، الهيدروكربونات العالية بنسبة تصل إلى 50% (C2H6، C3H8، C4H10...)، والغازات الدهنية (الغنية)).
   3. 
      الغازات من رواسب المكثفات(ρ = 0.69-0.8 جم/سم3 - زيت حر جدًا، يغلي بشكل كامل تقريبًا حتى 300 درجة مئوية ولا يحتوي على مواد سفلية سم. تحتوي غازات هذه الرواسب على ما يصل إلى 10% أو أكثر من الهيدروكربونات الثقيلة.
   4. 
      غازات الفحم الحجري الودائع(تحتوي عادة على الكثير من الميثان وعادة ما يتم إثراؤها بثاني أكسيد الكربون والنيتروجين، وعادة ما تكون الهيدروكربونات الثقيلة غائبة عنها).
4. 
   الغازات النارية

يمكن أن يكون كل من هذه الغازات في حالة حرة أو ممتزة أو مذابة.

توجد غازات حرة في مسام الصخور، وتتواجد في شكل متفرق وعلى شكل مجموعات.

يتم الاحتفاظ بالغاز الممتص على سطح جزيئات الصخور (الامتزاز)، أو يتخلل الكتلة الكاملة لهذه الجزيئات (الامتصاص).

تشمل مجموعة الغازات الذائبة غازات المحاليل السائلة. وهي شائعة في المحاليل المائية والزيوت.

خصائص الغاز:

• 
  كثافة.
• 
  اللزوجة.
• 
  انتشار- الاختراق المتبادل لمادة إلى أخرى من خلال المسام عند ملامستها. عادة ما يتناسب الفرق في تركيز الغاز في جزيئات الصخور المجاورة بشكل مباشر مع الضغط ومعامل الذوبان.
• 
  ذوبان الغازات. يعتمد معامل ذوبان الغازات في الماء على درجة حرارة الماء وملوحته:
  1. 
     إن قابلية ذوبان الغازات الهيدروكربونية في الزيت أكبر بعشر مرات من ذوبانها في الماء.
  2. 
     يذوب الغاز الرطب في الزيت بشكل أفضل من الغاز الجاف.
  3. 
     يذيب الزيت الأخف غازًا أكثر من الزيت الثقيل.

9. التركيب الكيميائي والخواص الفيزيائية للنفط.

سائل لزج بني داكن، أسود تقريبًا، دهني الملمس، يتكون من مركبات هيدروكربونية.

^ الكيمياء. مُجَمَّع. ج-83-87%. ن-11-14%. S، N، O موجودة دائمًا في الزيت، محتواها 1-3٪.

في المجمل، تم عزل حوالي 500 مركب في الزيت:

• 
  اتصال u/v [الألكانات (الميثان، البارافينيك)، الألكانات الحلقية (النفثينيك)، الأرينات (العطرية)]؛
• 
  غير متجانسة (جميع المركبات S، N، O).

تم العثور على النيكل والفاناديوم والصوديوم والفضة والكالسيوم والألمنيوم والنحاس وغيرها في رماد الزيت.

^ فيز. ملكيات.

1. 
   كثافة– كتلة المادة لكل وحدة حجم . (جم / سم 3)

في روسيا، يستخدمون الكثافة النسبية - نسبة كثافة الزيت عند 20 درجة مئوية إلى كثافة الماء عند 4 درجة مئوية. في أغلب الأحيان، تتقلب كثافة النفط في حدود 0.8-0.92 جم / سم 3. تعتمد كثافة الزيت على كثافة المركبات التي يتكون منها وعلى حجم تركيزها. (في الزيوت الخفيفة، تسود الأجزاء منخفضة الغليان (البنزين والكيروسين)؛ وفي الزيوت الثقيلة، يهيمن زيت الوقود. الزيت الذي تهيمن عليه هيدروكربونات الميثان أخف من الزيوت المخصبة بالهيدروكربونات العطرية. كلما زاد محتوى مواد القطران الأسفلتين في كلما كان النفط أثقل ب. في ظروف المكامن، تكون كثافة النفط أقل مما هي عليه على سطح الأرض، لأن النفط الموجود تحت الأرض يحتوي على غازات مذابة.)

1. 
   اللزوجة- قدرة السائل على توفير المقاومة عندما تتحرك جزيئاته بالنسبة لبعضها البعض تحت تأثير القوى المؤثرة.

تحدد اللزوجة مدى الهجرة أثناء تكوين رواسب النفط. تلعب اللزوجة دورًا كبيرًا في الإنتاج. اللزوجة في ظروف الخزان<, чем вязкость нефти на поверхности. Динамическая вязкость – Пуаз, кинематическая вязкость – сантистокс. Наименьшая вязкость у метановых нефтей, наибольшая – у нафтеновых. Вязкость зависит от температуры: чем больше температура, тем меньше вязкость.

ومقلوب اللزوجة هو السيولة (كلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت السيولة).

1. 
   ^ التوتر السطحي هي القوة التي يقاوم بها الزيت تغير السطح الأملس.
2. 
   النفط لديه النشاط البصري، أي. القدرة على تدوير مستوى استقطاب شعاع الضوء.

يعتبر الزيت المستخرج من الرواسب القديمة أقل نشاطًا بصريًا من الزيت المستخرج من الرواسب الأحدث.

1. 
   التلألؤ– القدرة على التوهج في ضوء الشمس.

تتألق الزيوت بشكل مختلف اعتمادًا على تركيبها الكيميائي: الزيوت الخفيفة باللون الأزرق، والزيوت الثقيلة باللون الأصفر والبني والبني.

1. 
   نقطة الغليانالزيوت: الخفيفة منها أخف من الثقيلة.
2. 
   نقطة صبالزيوت: تعتمد على محتوى البارافين.

10. الخزانات الهائلة.

تتشكل نتيجة التدمير الميكانيكي للصخور الموجودة مسبقًا. الأكثر شيوعاً: الرمال، الحجارة الرملية، الحصى، الكتل الصخرية، البريشيا، أحجار الغرين. تتراكم الشظايا الكبيرة بالقرب من الصخور المنهارة، وتتراكم الشظايا الصغيرة بعيدًا. يتميز الجزء الأكبر من الخزانات الثلاثية بوجود مساحة بين الحبيبات (المسام) - وهي خزانات بين الحبيبات أو الحبيبات. ومع ذلك، من بين الخزانات الهائلة توجد أيضًا خزانات ذات مساحة فارغة مختلطة. تتميز أصناف المسام الشقية وحتى المسام الكهفية.

^ 11. إطارات الملح والكبريتات.

وتشمل صخور الملح والكبريتات الجبس والأنهيدريت والملح الصخري. وهي صخور فاتحة اللون ذات بنية بلورية وكثيفة وقوية. وقد تشكلت نتيجة هطول الأملاح من الخزانات الضحلة المتصلة بالبحر. طلاء الملح الأفضل والأكثر شيوعًا هو الملح الصخري.
^ 12. أنواع النفاذية وطرق تحديدها.

نفاذية- قدرة الصخر على تمرير السائل أو الغاز من خلال نفسه في ظل وجود اختلاف في الضغط.

تعتبر وحدة النفاذية 1 دارسي هي النفاذية التي يتم من خلالها عبور مقطع عرضي قدره 1 سم 2 مع انخفاض ضغط قدره 1 ATM. في 1 ثانية. يمر عبره 1 سم 3 من السائل اللزوجة 1 سنتي بواز. في كثير من الأحيان الصخور ذات المسامية العالية. وهي خالية عمليا من النفاذية، على سبيل المثال الطين (المسامية - 40-50٪، النفاذية - 0).

أنواع النفاذية:

1. 
   مطلق (فيزيائي)هي نفاذية وسط مسامي للغاز أو السائل المتجانس في حالة عدم وجود تفاعلات فيزيائية وكيميائية بين السائل والوسط المسامي وبشرط أن تكون مسام الوسط مملوءة بالكامل بالسائل أو الغاز.
2. 
   فعالة (المرحلة)هي نفاذية وسط مسامي لغاز أو سائل معين بينما يوجد وسط آخر في المسام.
3. 
   نسبي– نسبة المسامية الفعالة إلى المسامية المطلقة.

عند المسامية الثابتة، يمكن أن تزيد النفاذية مع زيادة حجم الحبوب، أي. يعتمد بشكل كبير على حجم الفراغات والحبوب. كما تعتمد النفاذية على كثافة التعبئة والموقع النسبي للحبوب؛ على درجة الفرز، على التدعيم والتكسير؛ من ترابط المسام والتجاويف والشقوق.

عند نفس محتوى المادة الأسمنتية في الصخر، يلاحظ انخفاض حاد في النفاذية في الصخور ذات الكثافة العالية وسوء الفرز والحبيبات أو الشظايا المستديرة.

كما تتميز الخزانات باختلاف قيم النفاذية على طول الفرشة والمتعامدة معها.

يمكن تحديد المسامية والنفاذية عمليا:

1. 
   الطرق المخبرية في وجود عينات من الآبار أو الرواسب الطبيعية
2. 
   بحسب المعطيات الميدانية
3. 
   بناءً على بيانات جيوفيزيائية ميدانية شاملة

13. المسامية الأولية والثانوية.

المسامية

^ المسامية الأولية - يحدث هذا عندما تتشكل المسام بين جزيئات الصخور في نفس الوقت الذي تتشكل فيه الصخور. وتشمل هذه المسام الموجودة بين حبيبات الصخور، والتي تسببها السمات التركيبية لهذه الصخور.

^ المسامية الثانوية يحدث بعد تكوين الصخور نتيجة دوران المياه الجوفية، تحت تأثير العمليات الكيميائية، نتيجة التجوية، نتيجة الحركات التكتونية.
^ 14. النظريات العضوية وغير العضوية لأصل النفط والغاز.

المواقف الأساسية للنظرية غير العضوية

لديه عدد قليل من المؤيدين. تم تحديد الأحكام الرئيسية من قبل مندليف.

1. 
   لقد أظهر تطور علم الفلك ودراسة طيف الأجسام الكونية في الكثير منها وجود مركبات الكربون والهيدروجين. على سبيل المثال: تم اكتشاف وجود CH4، CO، CO2، CN في الغلاف الغازي لرأس المذنب. كما تم اكتشاف وجود الهيدروكربونات في الكواكب. تم العثور على CH4 في الغلاف الجوي للمشتري وزحل وأورانوس ونبتون.
2. 
   تحتوي الغازات البركانية الحديثة على غازات قابلة للاشتعال. ومع ذلك، فإن محتوى CH4 هو 0.004%.
3. 
   احتمال تخليق الهيدروكربونات بوسائل غير عضوية. ومع ذلك، أثبتت أبسط التجارب الكيميائية في القرن التاسع عشر أن هذه التجارب لم تتوافق مع الظروف التي يمكن ملاحظتها على الأرض في أي مرحلة من مراحل تطورها.
4. 
   وجود النفط أو علاماته في الصخور النارية أو المتحولة. (30 رواسب صناعية.)
5. 
   هناك طريقة الهيليوم لتحديد العمر المشروط للزيوت والغازات الطبيعية. أظهرت الحسابات أن عمر النفط والغاز في معظم الحالات يتوافق مع عمر الصخور المضيفة.

النظرية العضوية (الحيوية).

لديه عدد كبير من المؤيدين. تم تحديد الأحكام الرئيسية من قبل لومونوسوف. نشره جوبكين في كتاب "عقيدة النفط".

1. 
   99.9% من تراكمات النفط والغاز الصناعي تقتصر على الطبقات الرسوبية.
2. 
   تركيز أكبر الموارد الهيدروكربونية في رواسب الفترات الجيولوجية التي تتميز بنشاط الحياة النشط لكائنات المحيط الحيوي.
3. 
   ولوحظت أوجه التشابه الهيكلية لعدد من المركبات العضوية الموجودة في الرواسب التي تحتوي على الهيدروكربونات، والتي تشكل الجزء الأكبر من النفط.
4. 
   التشابه في التركيبات النظائرية لـ S وC الموجودة في الزيوت والمواد العضوية في الصخور المضيفة. في تكوين المادة العضوية يمكن تمييز الدهون والبروتينات والكربوهيدرات (بعد موت عالم النبات والحيوان).

الدهون– الدهون والهيدروكربونات والراتنجات والبلسم والستيرول والشموع وما إلى ذلك. الدهون في موادها الكيميائية. التركيب والبنية الجزيئية هي الأقرب إلى المركبات التي يتكون منها الزيت. من بين الدهون، أهمها الدهون. الاستنتاج: إن عدم وجود أي بقايا كربونية في رواسب النفط دفع مؤلفي النظرية العضوية إلى استنتاج مفاده أن المنتج الأساسي لتكوين الزيت هو الدهون الحيوانية.

السناجب– C، H، N، S، O، P. في ظل الظروف اللاهوائية، يتم تدمير البروتينات بسهولة لتكوين الأحماض الدهنية والأحماض الأمينية. يعتبر العديد من العلماء البروتينات بمثابة المادة الأولية لتكوين الزيت.

الكربوهيدرات.إن اكتشاف الكلوروفيل ومشتقاته في النفط يعطي سببًا للاعتقاد بأن المواد النباتية تشارك في تكوين النفط.

يُحتجز الغاز والنفط والماء وفقًا لكثافته. الغاز، كونه الأخف، يقع في الجزء العلوي من الخزان الطبيعي تحت الإطار. أدناه، يتم ملء مساحة المسام بالزيت. وحتى أقل - الماء.

غطاء الغاز، جزء الزيت من الرواسب، اتصال الغاز والنفط بالماء.
^ 16. أنواع المسامية.

المسامية– هذا هو حجم الفراغ في الصخر الخزان، اعتمادا على الخصائص التركيبية والهيكلية للصخر.

في الخزانات الفتاتية، تعتمد المسامية على حجم وشكل ودرجة مساحة المادة ونظام وضع هذه المادة، فضلا عن تكوين وكمية وتوزيع المواد الأسمنتية.

هناك فرق بين المسامية العامة والمسامية المفتوحة.

• 
  ^ عام(الإجمالي أو المطلق) هو حجم جميع الفراغات الصخرية، بما في ذلك المسام والكهوف والشقوق، المتصلة وغير المتصلة.
• 
  يفتح– هذا هو حجم المسام المترابطة فقط. المسامية المفتوحة أقل من المسامية الكلية بحجم المسام المعزولة.

^ معامل المسامية هي نسبة حجم مسام الصخر إلى حجم تلك الصخرة، معبرا عنها بنسبة مئوية.

نسبة المسامية المفتوحةهي نسبة حجم المسام المتصلة إلى حجم الصخر. يتم التعبير عنها كنسبة مئوية.
^ 17. الأختام الطينية والكربونات

تتكون الإطارات الطينية من جزيئات يقل حجمها عن 0.01 ملم. بالإضافة إلى المواد الفتاتية، فهي تحتوي أيضًا على معادن طينية (كاولينيت، مونتموريلونيت، هيدروميكاس، إلخ). وهو نتاج التحلل الكيميائي للصخور النارية. يتم حملهم بعيدا عن طريق المياه. يصل معامل مسامية الطين إلى 50%. ومع ذلك، فإن الطين يعمل كإطارات، لأنه فهي غير قابلة للاختراق عمليا، لأن المسام الدقيقة في الطين لا تتواصل مع بعضها البعض. هناك أغطية طينية وطينية وأخرى من الطين.

وتشكلت الأغطية الكربونية نتيجة لترسيب الأملاح من المحاليل المائية في الخزانات الضحلة المتصلة بالبحر. وتشمل هذه الحجر الجيري من أصول مختلفة، والدولوميت دون وجود علامات على وجود مساحة حرة فيها. غالبًا ما تكون طينية وكثيفة ومتحجرة في كثير من الأحيان.
^ 18. التغير في خصائص المكمن مع العمق.

ومع زيادة عمق الصخور تحت تأثير الضغط الجيوساتيكي، تزداد كثافتها، وبالتالي تقل المسامية وتتدهور خصائص الترشيح بالسعة.

وهذا ينطبق بشكل رئيسي على الخزانات الحبيبية (الرمال والأحجار الرملية والأحجار الغرينية).

لوحظ تحسن في خصائص الخزان مع العمق في الكربونات وغيرها من الصخور الهشة شديدة الضغط والمعرضة للتشقق تحت تأثير العمليات التكتونية وغيرها.

في الصخور الصخرية - الخزانات، تحدث المسامية الثانوية في أعماق كبيرة عند درجات حرارة عالية نتيجة لترشيح وذوبان الأسمنت الكربوني أو الكربوني الطيني تحت تأثير المياه الساخنة العدوانية المشبعة بثاني أكسيد الكربون.
^ 19. تصنيف الصخور المكمنة.

وتسمى الصخور التي لها القدرة على الاحتفاظ بالنفط والغاز والماء وإطلاقها أثناء التطور جامعي.الغالبية العظمى من الصخور الخزانية هي من أصل رسوبي. خزانات النفط والغاز هي: رهيب(الرمال والطمي والأحجار الرملية والأحجار الغرينية وبعض الصخور الطينية). كربونات(الحجر الجيري، الطباشير، الدولوميت) الصخور.

وتنقسم جميع المجمعات إلى ثلاثة أنواع حسب طبيعة الفراغات: حبيبية أو مسامية(الصخور الفتاتية فقط) متصدع(أي الصخور) و كهفي(الصخور الكربونية فقط).

هناك ثلاث مجموعات كبيرة من الخزانات: ذات نفاذية موحدة، ونفاذية غير متساوية، ومكسورة.

هناك 5 فئات من الخزانات على أساس المسامية المفتوحة:

1. 
   المسامية> 20%
2. 
   المسامية 15-20%
3. 
   المسامية 10-15%
4. 
   المسامية 5-10%
5. 
   المسامية<5%

الفصول الأربعة الأولى (المصلحة الصناعية) لها أهمية عملية.

بناءً على طبيعة وطبيعة مساحة المسام، تنقسم الخزانات إلى مجموعتين كبيرتين:

1. 
   جامعي مع المسام الحبيبية (بين الحبيبات).– الرمال والأحجار الرملية والأحجار الغرينية
2. 
   ^ جامعي مع مساحة المسام متداخلة – الصخور الكربونية (الحجر الجيري والدولوميت) التي يتطور فيها التكسير أو الكهف.

يتم تصنيف الصخور المكمنية حسب وفرتها وتماسكها الصخري وسمكها. وبناء على هذه الخصائص يتم تمييز ما يلي:

1. 
   جامعي الإقليمية. تم تطويرها ضمن منطقة كبيرة من مناطق توليد وتراكم الهيدروكربونات.
2. 
   جامعي المناطق. لديهم مساحة توزيع أصغر وتغطي مناطق تراكم النفط والغاز أو أجزاء من المناطق الحاملة للنفط والغاز.
3. 
   جامعي المحلية. تم تطويره ضمن الهياكل المحلية أو ضمن مجموعة من عدة مناطق متجاورة.

^ 20. الخزان الطبيعي. أنواع الخزانات الطبيعية .

الخزان الطبيعي عبارة عن حاوية طبيعية للنفط والغاز يمكن من خلالها تداول السوائل. يتم تحديد شكل (مورفولوجيا) الخزان الطبيعي من خلال العلاقة بين قسم ومساحة صخور الخزان مع الصخور المضيفة منخفضة النفاذية.

هناك 3 أنواع من الخزانات الطبيعية:

1. 
   خزان

إنه سمك صخور الخزان، منتشر بشكل كبير في المنطقة وفي نفس الوقت صغير السمك (يصل إلى عدة أمتار). ممثلة بالصخور الرائعة. متماسك جيدًا من حيث السمك ومن الناحية الحجرية، من الأعلى والأسفل، ومحدود بصخور غير منفذة.

1. 
   جَسِيم

وهي عبارة عن طبقة سميكة من صخور الخزان (عدة مئات من الأمتار). هناك متجانسة (كربونات) وغير متجانسة. حالة خاصة من الخزان الطبيعي الضخم هي الشعاب المرجانية، التي يتم دفنها لدعم طبقات الرواسب الصغيرة، وهياكل الشعاب المرجانية.

1. 
   محدودة من الناحية الحجرية من جميع الجوانب

وتشمل هذه الصخور الخزانية المنفذة والمحاطة من جميع الجوانب بصخور غير منفذة. مثال: عدسة من الرمل بين طين غير منفذ.
^ 21. ما هي العوامل التي تحدد الخصائص الخزانية للصخور.

وتسمى الصخور التي لها القدرة على الاحتفاظ بالنفط والغاز والماء وإطلاقها أثناء التطور جامعي.الغالبية العظمى من الصخور الخزانية هي من أصل رسوبي. خزانات النفط والغاز هي: رهيب(الرمال والطمي والأحجار الرملية والأحجار الغرينية وبعض الصخور الطينية). كربونات(الحجر الجيري، الطباشير، الدولوميت) الصخور.

وتنقسم جميع المجمعات إلى ثلاثة أنواع حسب طبيعة الفراغات: حبيبية أو مسامية(الصخور الفتاتية فقط) متصدع(أي الصخور) و كهفي(الصخور الكربونية فقط).

ويترتب على تعريف الصخور المكمنة أنها يجب أن تكون ذات سعة، أي. نظام الفراغات - المسام والشقوق والتجويف. ومع ذلك، ليست كل الصخور ذات القدرة نفاذية للنفط والغاز، أي. جامعي. لذلك، عند دراسة خصائص الخزان للصخور، لا يتم تحديد فراغاتها فحسب، بل يتم تحديد نفاذيتها أيضًا. تعتمد نفاذية الصخور على الحجم العرضي (في اتجاه حركة السوائل) للفراغات الموجودة في الصخر. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تتمتع الصخرة بمعامل تشبع عالي بالنفط والغاز.

^ الاستنتاج: المؤشرات الرئيسية للخصائص الخزانية للصخور هي المسامية والنفاذية والتشبع بالنفط والغاز.
22. مفهوم "فخ النفط والغاز". أنواع الفخاخ حسب الأصل.

فخ- هذا جزء من خزان طبيعي حيث تقل سرعة حركة السوائل - الماء والنفط والغاز - ويحدث تمايزها ويحدث تراكم للنفط والغاز. فخ- وهذا يشكل عائقاً أمام حركة موائع التكوين. يتضمن هيكل المصيدة الخزان والرواسب غير المنفذة المحيطة به. تظهر المصائد عند انحناءات طبقة الخزان، في المناطق التي تقتصر فيها على الشاشات التكتونية والطبقية والحجرية، في النتوءات والعدسات.

بناءً على أصلها، يتم تمييز الفخاخ التالية:

• 
  الهيكلية- تتشكل نتيجة ثني الطبقات أو كسر استمراريتها؛
• 
  طبقي- تكونت نتيجة تعرية الطبقات المكمنة أثناء انقطاع تراكم الرواسب (خلال عصر الحركات الصاعدة) ومن ثم تغطيتها بالصخور غير المنفذة (خلال عصر الحركات الهابطة). كقاعدة عامة، تتميز الطبقات الصخرية التي تكونت بعد انقطاع الترسيب بأشكال هيكلية أبسط. يُسمى السطح الذي يفصل هذه الطبقات عن الطبقات التي نشأت سابقًا بسطح عدم المطابقة الطبقية؛
• 
  حجري- تشكلت نتيجة للاستبدال الحجري للصخور النفاذية المسامية بأخرى غير منفذة؛
• 
  ريفوجينيك- تشكلت نتيجة لموت الكائنات الحية التي تبني الشعاب المرجانية (الشعاب المرجانية والبريوزوان) وتراكم بقايا هياكلها العظمية على شكل جسم مرجاني وتغطيته لاحقًا بصخور لا يمكن اختراقها.

يرتبط حوالي 80% من الرواسب في العالم بمصائد من الطبقة الهيكلية؛ وتمثل المصائد ذات الأصول الأخرى (المنشأ الصخري والطبقي والحجري) ما يزيد قليلاً عن 20%.

كل فخ له نشأة مختلفة:

1. 
   تكتونية,
2. 
   الترسيب,
3. 
   تعرية.

23. مفهوم "الخزان" وتراكم النفط والغاز.

رواسب النفط والغازهو تراكم صناعي محلي طبيعي للنفط والغاز في الخزانات النفاذية (المصائد) بمختلف أنواعها. ويتكون الراسب في ذلك الجزء من المكمن الذي ينشأ فيه التوازن بين القوى التي تجبر النفط والغاز على التحرك في المكمن الطبيعي، والقوى التي تمنع هذه الحركة.

التعريبعبارة عن مجموعة من الرواسب المحصورة في مصيدة واحدة أو عدة مصائد في أعماق نفس المنطقة المحدودة.

يمكن أن تكون التراكمات محلية (الودائع والتراكمات) وإقليمية (مناطق تراكم النفط والغاز والمناطق والمقاطعات الحاملة للنفط والغاز).
^ 24. تصنيف الودائع .

رواسب النفط والغازيسمى تراكم المعادن التي نشأت تحت تأثير قوى الجاذبية في فخ في خزان طبيعي. ويتكون الراسب في ذلك الجزء من المكمن الذي ينشأ فيه التوازن بين القوى التي تجبر النفط والغاز على التحرك في المكمن الطبيعي، والقوى التي تمنع هذه الحركة.

وتنقسم الودائع إلى:

1. 
   الهيكلية
   1. 
      مجموعة من الهياكل المضادة للميل.وهي تقتصر على الارتفاعات المحلية من مختلف الأنواع:

• 
  رواسب القوس
• 
  الرواسب المعلقة (الموجودة على أجنحة الطية)
• 
  محمية تكتونيا (تتكون على طول الصدوع والأخطاء العكسية)
• 
  الاتصال القريب (يتكون عند اتصال الأفق الإنتاجي بمخزون الملح أو التكوينات البركانية)

1. 
   مجموعة من الهياكل أحادية الميل. يرتبط بتكوينات الثني أو الأنوف الهيكلية أو اضطرابات الدموع.
2. 
   مجموعة من الهياكل المتزامنة. تشكلت في الخزانات الخالية من المياه عمليا تحت تأثير الجاذبية، فهي نادرة للغاية.
1. 
   ريفوجينيك.في الكتلة الصخرية للشعاب المرجانية، يكون الكهف والكسر غير متجانسين للغاية، لذلك يمكن أن تتغير خصائص الخزان حتى على مسافات صغيرة ومعدلات تدفق الآبار في أجزاء مختلفة من الكتلة الصخرية ليست هي نفسها.
2. 
   ليثولوجية.
   1. 
      محمية ليثولوجياً:

• 
  مناطق معسر جامع
• 
  مجالات استبدال الصخور النفاذة بأخرى غير منفذة

1. 
   محدودة من الناحية الليثولوجية:

• 
  التكوينات الرملية لأحواض الأنهار القديمة
• 
  جامعي عدسي

1. 
   طبقية. يتم قطع الرواسب في الخزانات بسبب التآكل وتغطيتها صخور غير منفذة ذات عمر أصغر.

25. هجرة النفط والغاز. أنواع الهجرة.

الهجرةهي الحركة في القشرة الرسوبية.

تشمل مسارات الهجرة المسام والشقوق والتجاويف وكذلك أسطح الطبقات وأسطح الصدوع. يمكن أن تحدث الهجرة في نفس الطبقات أو التكوين (داخل الطبقات، داخل الخزان)، ويمكن أن تكون أيضًا من تكوين إلى آخر (بين الطبقات، بين الخزانات). يتم تنفيذ الأول على طول المسام والشقوق، والثاني - على طول العيوب وعدم المطابقة الطبقية. يمكن أن يكون لكل منهما إجهاد جانبي (على طول طبقة الطبقات) - هجرة عمودية جانبية (عمودية على طبقة الطبقات).

اعتمادًا على الحالة المادية ، يختلف مصدر المياه:

• 
  جزيئي(حركة الماء في الحالة الذائبة مع الماء)
• 
  مرحلة(U/V في حالة حرة)

وتحدث الحركة أيضًا على شكل أبخرة يمكن تحويلها إلى نفط وغاز عند تغير درجة الحرارة والضغط.

فيما يتعلق بطبقات مصدر النفط والغاز:

• 
  أساسي– عملية انتقال الهيدروكربونات من الصخور التي تكونت فيها إلى خزانات.
• 
  ثانوي– حركة الهيدروكربونات عبر صخور الخزان وعلى طول الصدوع والشقوق وما إلى ذلك.

26. العوامل المسببة لهجرة الهيدروكربونات.

1. 
   الضغط الإحصائي والديناميكي.

الضغط الإحصائي هو ضغط الصخور تحت تأثير الصخور التي تغطيها.

الضغط الديناميكي هو عمل القوى التكتونية التي تزيل الصخور من مكانها الطبيعي وتسحقها إلى طيات.

تحت تأثير القوى التكتونية، تتكسر الصخور بسبب الصدوع ويتم إعادة توزيع الضغط على طولها؛ كما تعمل الفواصل والشقوق كمسارات للهجرة للنفط والغاز والمياه. أثناء الطي، ترتفع بعض الصخور إلى ارتفاع كبير وتكون عرضة للتآكل (التدمير). ويؤثر التآكل، من ناحية، على تغيرات الضغط في القشرة الأرضية، ومن ناحية أخرى، يمكن أن يؤدي إلى تدمير الطبقات التي تحتوي على النفط والغاز.

1. 
   ^ عامل الجاذبية .

يشير تأثير النفط والغاز إلى حركة النفط والغاز تحت تأثير الجاذبية (الجاذبية). إذا دخل النفط والغاز إلى خزان خالٍ من الماء (سينكلينال)، فنظرًا لوزنهما يميلان إلى احتلال مناطق منخفضة.

1. 
   ^ العامل الهيدروليكي.

يحمل الماء في حركته أصغر قطرات من النفط والغاز وما إلى ذلك. يحركهم. في عملية الحركة، يكون من الأسهل التمييز بين المواد وفقًا لجاذبيتها المحددة. تتواصل قطرات النفط والغاز، التي تطفو فوق الماء، مع بعضها البعض، وفي ظل ظروف مواتية، يمكن أن تشكل تراكمات من النفط والغاز.

1. 
   ^ الظواهر الشعرية والجزيئية.

لأن فالماء يبلل الصخور بشكل أفضل من النفط، وعندها ستكون قوى التوتر السطحي بين الصخور والماء أكبر منها بين الصخور والنفط. وهذا ما يفسر الظاهرة الملحوظة أحيانًا وهي إزاحة الزيت بواسطة الماء من المسام الصغيرة إلى المسام الكبيرة.

1. 
   الطاقة الغازية.
2. 
   قوى تمدد السوائل.

27. تدمير الرواسب الهيدروكربونية.

يمكن لاحقًا تدمير تراكمات النفط والغاز المتكونة نتيجة للهجرة والتراكم في الفخاخ جزئيًا أو كليًا تحت تأثير العمليات التكتونية والكيميائية الحيوية والكيميائية والفيزيائية.

يمكن أن تتسبب الحركات التكتونية في اختفاء المصيدة بسبب ميلها أو تكوين صدع انفصالي، ثم يهاجر النفط والغاز منها إلى مصيدة أخرى أو إلى السطح. إذا واجهت مناطق واسعة حركات تصاعدية لفترة طويلة , ومن ثم يمكن جلب الصخور التي تحتوي على النفط والغاز إلى السطح وسوف تتبدد الهيدروكربونات.

يمكن أن تؤدي التفاعلات الكيميائية الحيوية في وجود البكتيريا المتحللة للهيدروكربون والعمليات الكيميائية (الأكسدة) أيضًا إلى تدمير تراكمات النفط والغاز. وفي بعض الحالات، يمكن أن تؤدي عمليات الانتشار أيضًا إلى التدمير.
^ 28. الالتقاط التفاضلي للنفط والغاز.

يتحرك النفط والغاز، عند الهجرة في الطور الحر، في الخزان في اتجاه أقصى زاوية رفع للتكوين. في الفخ الأول الذي يواجهه هجرة الغاز والنفط، سيحدث تراكمهما، ونتيجة لذلك، سيتم تشكيل رواسب. إذا كان هناك ما يكفي من النفط والغاز لملء عدد من الفخاخ الموجودة على طريق هجرتهم، فسيتم ملء الفخ الأول بالغاز، وقد يمتلئ الثاني بالنفط والغاز، والثالث - بالزيت فقط، وجميع المصائد الأخرى ، التي تقع أعلى من مستوى قياس الضغط، قد تكون فارغة (تحتوي على الماء). في هذه الحالة، ما يسمى الالتقاط التفاضليالنفط والغاز. تم تطوير نظرية الالتقاط التفاضلي للنفط والغاز أثناء هجرتهما من خلال سلسلة من الفخاخ المترابطة الموجودة واحدة فوق الأخرى من قبل العلماء السوفييت V.P. سافتشينكو ، إس.بي. ماكسيموف. وبصرف النظر عنهم، صاغ هذا المبدأ الجيولوجي الكندي ف. جاسو.

يمكن أن تحدث هجرة النفط والغاز في حالة حرة ليس فقط داخل الخزان، ولكن أيضًا من خلال إزاحة الصدوع، مما يؤدي أيضًا إلى تكوين الرواسب.

إذا تحرك النفط والغاز المذاب فيه في الخزان، فسيتم ملء الفخاخ على أعماق كبيرة بالزيت (والغاز المذاب فيه). بمجرد امتلاء هذه المصائد، سوف يهاجر النفط إلى أعلى التكوينات. في المنطقة التي يكون فيها ضغط المكمن أقل من ضغط التشبع، سيتم إطلاق الغاز من الزيت إلى الطور الحر ويتدفق مع الزيت إلى أقرب مصيدة. قد يتشكل في هذه المصيدة رواسب زيتية ذات غطاء غازي، أو إذا كان هناك الكثير من الغاز، فسيتم ملؤها بالغاز، وسيتم إزاحة الزيت بها إلى المصيدة التالية الأعلى قياسًا بالضغط، والتي ستحتوي على غاز - النفط أو رواسب النفط. إذا لم يكن هناك ما يكفي من النفط أو الغاز لملء جميع المصائد، فسيتم ملء أعلى المصائد بالماء فقط. وبالتالي، فإن الالتقاط التفاضلي للنفط والغاز يحدث أثناء تكوين رواسبهما فقط في الحالات التي تحدث فيها حركة كل من النفط والغاز في الطور الحر.
^ 29. تصنيف أختام السوائل حسب التركيب الحجري.

وتسمى الصخور المتراكمة من النفط والغاز، أو الصخور غير المنفذة أو ضعيفة النفاذية الإطارات (الأختام السائلة).

وتختلف صخور الختم في طبيعة التوزيع والامتداد، والسمك، والسمات الحجرية، ووجود أو عدم وجود انقطاعات، وتجانس التركيب، والكثافة، والنفاذية، والتركيب المعدني.

بناءً على تركيبها الحجري، تنقسم الأختام إلى:

1. 
   متجانس(الطين، الكربونات، الهالوجين) - تتكون من صخور لها نفس التركيب الحجري.
2. 
   غير متجانسة:
   • 
     مختلط(طين رملي، كربونات طينية، هالوجين ثلاثي، إلخ) - تتكون من صخور ذات تركيبة حجرية مختلفة لا تحتوي على طبقات محددة بوضوح.
   • 
     طبقية– تتكون من طبقات متناوبة من أنواع مختلفة من الصخور الصخرية.

^ 30. مراحل تحول المادة العضوية إلى هيدروكربونات.

تتلخص الفكرة الحديثة للنظرية الحيوية لأصل النفط والغاز في المراحل التالية لتحول المادة العضوية إلى هيدروكربونات:

1. 
   تراكم المواد العضوية

تتأثر المواد العضوية U/V المتراكمة في الرواسب في حالة مشتتة بالانتشار والمادة العضوية نفسها بشكل رئيسي بالعمليات الكيميائية الحيوية والكائنات الحية الدقيقة. البيئة المائية ذات الظروف اللاهوائية. يحدث ضغط الصخور. الحركات التكتونية الهبوطية (الهبوط).

1. 
   جيل

ومع غرق الرواسب وزيادة تدفق الأرض، تصبح عملية توليد الهيدروكربونات أكثر نشاطًا، وتهاجر من الطبقات المنتجة للنفط إلى الخزانات. الماء في حالة متفرقة. يتم الحفاظ على الوضع البيوكيميائي بدون الأكسجين والحركات التكتونية.

1. 
   الهجرة

تحت تأثير مصادر الطاقة الداخلية والخارجية المختلفة (تكتونية، زيادة تدفق الحرارة، قوى الجاذبية، الضغط، القوى الشعرية، مما يؤدي إلى إزاحة الهيدروكربونات بواسطة الماء من المسام الصغيرة إلى المسام الكبيرة)، تهاجر الهيدروكربونات في حالة حرة أو مذابة عبر الخزانات أو على طول الشقوق.

1. 
   تراكم

عند هجرتها، تملأ الهيدروكربونات الفخاخ وتشكل رواسب. وجود صخور خزانية. البيئة اللاهوائية. وجود صخور الإطارات (تراكم).

1. 
   الحفاظ على المياه

اعتمادًا على طبيعة الحركات التكتونية الإضافية والعمليات الجيولوجية الأخرى، يتم الحفاظ على هذه الرواسب (5) أو تدميرها (6). تم العثور على الهيدروكربونات في شكل مجموعات. وجود صخور خزانية. الحفاظ على المصائد المغلقة أو الحفاظ على منحدر مناسب للطبقات. عوامل TD المواتية (ارتفاع درجة الحرارة والضغط).

1. 
   التدمير (إعادة التوزيع)

قد تتبدد الهيدروكربونات في الغلاف الصخري أو الغلاف الجوي. تراكم المواد الهيدروكربونية التي تدخل مناطق التهوية. كشف الفخاخ. الاضطراب التكتوني للصخور. ترشيح الهيدروكربونات من المصائد على أساس الاضطرابات التكتونية. نقل الهيدروكربونات عن طريق تحريك الماء. الحل. الأكسدة والتحلل u/v. تكون الهيدروكربونات في حالة مشتتة أو على شكل تراكمات جديدة. الحركات التكتونية الصاعدة. حركة مياه التكوين أو الكسر.
^ 31. مقاطعة تيمان بيشوب. خصائص الودائع الرئيسية.

تقع في الشمال الشرقي من الجزء الأوروبي من روسيا. تبلغ مساحة المحافظة 350 ألف كم2. من الشرق والشمال الشرقي يحدها جبال الأورال وبايكوي، ومن الغرب - سلسلة جبال تيمان، ومن الشمال - بحر بارنتس.

العلاقة التكتونية: المنصة الروسية (هي الحافة الشمالية الشرقية)، في تلال بيتشورا، الرواسب الرسوبية من حقب الحياة القديمة والدهر الوسيط (7-8 كم).

تعتبر الخزانات الرملية في العصر الديفوني الأوسط ذات أهمية صناعية أساسية، والتي تشكل، جنبًا إلى جنب مع صخور الديفوني العلوي المغطاة، مجمعًا واحدًا هائلاً للنفط والغاز، منتجًا في جميع أنحاء الإقليم بأكمله.

يتكون مجمع النفط والغاز في العصر الكربوني السفلي من العصر البرمي من صخور كربونية: الخزانات مكسورة وحجر جيري كهفي، منتج في جميع أنحاء المنطقة بأكملها.

Vuktylskoye، Yaregskoye، Usinskoye. حقول Voyvozhskoye و Shapkinskoye و West Tebukskoye و Nibelskoye و Turchaninovskoye و Vozeiskoye و Kharyaginskoye.

^ حقل نفط أوسينسكوي يرتبط بطية كبيرة مائلة. ديفون: 33*12 كم السعة – 500 م 2 مخزون نفطي:

1. 
   في الخزانات الصخرية للعصر الديفوني الأوسط على عمق 2900-3100 م، تم اكتشاف الرواسب الصخرية والطبقية الرئيسية للنفط الخفيف.
2. 
   الكربونات الوسطى، طبقات الكربونات (1100-1400 م 0، رواسب النفط الثقيل ذات القبة الضخمة (ارتفاع 300 م).

^ حقل ياريجسكوي للنفط تقع على أعلى مستوى رطوبة في مقاطعتنا.

الكائن الصناعي الرئيسي هو الطبقة الديفونية الوسطى بسمك إجمالي يبلغ حوالي 30 مترًا.

أحجار رملية ذات عدسات وطبقات بينية من أحجار الغرين والأحجار الطينية. الزيت الثقيل – 0.95 جم/سم3.

^ حقل فوكتيلسكوي لمكثفات الغاز. طية كبيرة محدبة، في التركيب الجيولوجي الأوردوفيشي، السلوري، الكربوني، البرمي، الديفوني، الترياسي. السعة في رواسب العصر البرمي السفلي – 1500 م 2 رواسب مكثفات الغاز:

1. 
   يقتصر الجزء الرئيسي على الطبقات الكثيفة الكربونية السميكة من العصر البرمي الكربوني. سمك 800 م.
2. 
   في الصخور الرملية للطبقات الكربونية السفلى. يشير إلى القبو الطبقي. الطين بمثابة جامعي.

النفط والغاز الطبيعي. الزيت وتركيبته العنصرية. وصف موجز للخصائص الفيزيائية للنفط. الغاز الهيدروكربوني. تكوين المكونات ووصف موجز للخصائص الفيزيائية للغاز. مفهوم المكثفات

شروط وجود النفط والغاز الطبيعي ومياه التكوين في القشرة الأرضية. صخور الخزان. الأنواع الليثولوجية للصخور المكمنة. الفراغات المسامية في الصخور أنواعها وشكلها وأحجامها. خصائص الخزان من الصخور. المسامية والتشقق. نفاذية. محتوى الكربونات. محتوى الطين. طرق دراسة خصائص الخزان. تشبع الصخور المكمنة بالنفط والغاز. صخور الإطارات.

مفهوم الخزانات والمصائد الطبيعية. مفهوم رواسب النفط والغاز. اتصالات الماء والنفط والغاز والنفط. ملامح إمكانات النفط والغاز. تصنيف الودائع والودائع

أصل النفط والغاز. هجرة وتراكم الهيدروكربونات. تدمير الودائع.

مياه خزانات حقول النفط والغاز وتصنيفها الحقلي. معلومات عامة عن الضغط ودرجة الحرارة في تكوينات النفط والغاز. ضغوط الخزان مرتفعة بشكل غير طبيعي ومنخفضة بشكل غير طبيعي. خرائط إيزوبار والغرض منها.

مفهوم محافظات النفط والغاز والمناطق والمناطق ومناطق تراكم النفط والغاز. مقاطعات ومناطق النفط والغاز الرئيسية في روسيا. أكبر حقول النفط والغاز الفريدة في روسيا

المبادئ التوجيهية

عند حفر آبار النفط والغاز وتطوير حقول النفط والغاز، فإن معرفة جيولوجيا النفط أمر أساسي، أي أنه من الضروري معرفة التركيب والخواص الفيزيائية للنفط والغاز، وظروف وجودهما في القشرة الأرضية. تظل مسألة أصل النفط ذات صلة دائمًا. يحاول العلماء اليوم تجاوز نظرية المنشأ العضوية المقبولة عمومًا من أجل اكتشاف رواسب جديدة. لكن يجب أولاً دراسة جوهر النظريات العضوية وغير العضوية لأصل النفط والغاز والأدلة لصالح كل منهما.

الصخور المكمنة هي صخرة يمكن أن تحتوي على النفط والغاز وتطلقها عندما يكون هناك اختلاف في الضغط. يمكن أن تكون صخور الخزان عبارة عن رمال وأحجار رملية وأحجار الغرين وأحجار الغرين (تيريجينوس) والحجر الجيري والدولوميت (كربونات).

يتم توزيع الغاز والنفط والماء داخل المصيدة تحت تأثير قوى الجاذبية حسب كثافتها. يقع الغاز، باعتباره أخف السوائل، في الجزء العلوي من المصيدة، ويقع الزيت تحته، ويقع الماء أسفل الزيت. VNK - ملامسة الزيت والماء، GNK - ملامسة الغاز والنفط، GWK - ملامسة الغاز والماء. رسم تخطيطي لرواسب الغاز والنفط ووضع علامة GNK وVNK. فحص ورسم أنواع مختلفة من المصائد والرواسب.

دراسة مبادئ تقسيم المناطق الحاملة للنفط والغاز. المبدأ الرئيسي هو المبدأ التكتوني. تقع معظم مقاطعات النفط والغاز في روسيا ضمن أراضي المنصات. وترتبط بها المقاطعات التي يغلب عليها تراكم النفط والغاز في حقبة الحياة القديمة والدهر الوسيط. يوجد على أراضي روسيا والدول المجاورة منصتان قديمتان - الروسية والسيبيرية. على المنصة الروسية، تتميز مقاطعات النفط والغاز فولغا-أورال، وتيمان-بيتشورا، وبحر قزوين، والبلطيق. على منصة سيبيريا، تتميز مقاطعات النفط والغاز لينو تونغوسكا ولينو فيليوي وينيسي أنابار. مقاطعات المنصات القديمة مذكورة أعلاه، وتقتصر مقاطعات النفط والغاز في غرب سيبيريا وشمال القوقاز على المنصات الحديثة. تقتصر مقاطعات الأراضي المطوية على المنخفضات الجبلية، وهي أحواض طيات جبال الألب بشكل رئيسي (الشرق الأقصى). تتوافق مقاطعات المناطق الانتقالية مع أحواض التلال - مقاطعات النفط والغاز ما قبل القوقاز وما قبل فيخويانسك. يوجد داخل المحافظات مناطق حاملة للنفط والغاز، داخل المناطق - مناطق حاملة للنفط والغاز، داخل المناطق - مناطق تراكم النفط والغاز، والتي تتكون من رواسب.

الأدب1، ص 126-203

أسئلة للتحكم في النفس

1. ما هو الزيت وما هي العناصر الكيميائية التي يدخل في تركيبه؟

2. تصنيف الزيت حسب الصفات التجارية.

3. ما هي كثافة ولزوجة الزيت وما هي تساويها؟ وحدات القياس. ما هي العوامل التي تعتمد عليها كثافة الزيت؟ أين تكون كثافة الزيت أكبر: في ظروف الخزان أو السطح؟ اشرح لماذا؟

4. ما هي الخصائص البصرية والخواص الحرارية والكهربائية للزيوت التي تعرفها؟

5. ما هي العوامل الحجمية وعوامل التحويل وانكماش الزيت؟ لماذا يعتبر استخدامها في الممارسة ضروريا؟ ما هو ضغط التشبع ونسبة الغاز ومحتوى الغاز؟

6. ما هو التركيب الكيميائي للغازات الهيدروكربونية الطبيعية؟ شرح كثافة ولزوجة الغازات الهيدروكربونية الطبيعية.

7. ما المقصود بالغاز الهيدروكربوني "الجاف" و"الرطب"؟

8. شرح قابلية الانضغاط والذوبان للغازات الكربوهيدراتية الطبيعية.

9. ما هو المكثفات؟ ما هو تركيبها وكثافتها؟ ما هي هيدرات الغاز؟

10. ما التركيب والخصائص الكيميائية لمياه التكوينات في حقول النفط والغاز؟

11. ما هو التمعدن وكيف يتغير مع العمق؟

12. على ماذا تعتمد كثافة ولزوجة مياه التكوين؟ على ماذا تعتمد انضغاطية مياه التكوين؟ ما هي الخواص الكهربائية لمياه التكوين وعلى ماذا تعتمد؟

13. اذكر أنواع المياه من تصنيف سولين وأي منها يصاحب الزيت؟

14. ما هي الصخور التي تسمى الخزانات؟ تسمية الأنواع الصخرية للصخور المكمنة.

15. ما هي أنواع المساحات الفارغة الموجودة؟ وصفهم.

16. ما المقصود بمسامية الصخور الخزانية؟ أعط معاملات المسامية الكلية والمفتوحة.

17. ما هي النفاذية؟ اسم البعد النفاذية. قانون دارسي.

18. ما المقصود بالتشبع بالزيت (التشبع بالغاز)؟

19. ما الذي يسمى صخور الإطارات؟ ما السلالات يمكن أن تكون؟

20. الخزانات والمصائد الطبيعية للنفط والغاز. رواسب النفط والغاز. إعطاء المفاهيم.

21. ما تسمى الخزانات الطبيعية؟ ارسم أنواعها.

22. ما يسمى مصيدة النفط والغاز؟ تقديم رسومات لأنواع مختلفة من الفخاخ.

23. ما هو خزان النفط والغاز، حقل النفط والغاز؟ يرسم

رواسب الغاز والنفط، رواسب النفط، رواسب الغاز؟

24. كيف يتم توزيع الغاز والنفط والماء في المصيدة؟ ما هو العامل الذي يعتمد عليه؟

الغاز – على شكل فقاعات أو نوافير غاز (أقماع طينية، من متر إلى مئات الأمتار) مثال. شبه جزيرة أبشيرون، "بركان" توراجاي - 300 متر، وقد لوحظت المخاريط في إيران والمكسيك ورومانيا والولايات المتحدة الأمريكية.

يتسرب النفط الطبيعي - من قاع الخزانات المنبعثة من قاع بحر قزوين والشقوق والأقماع النفطية والصخور المشبعة بالنفط. داغستان، الشيشان، أبشيرونسكي، شبه جزيرة تامان. تعتبر هذه المظاهر نموذجية للتضاريس شديدة الوعورة، حيث تقطع طيات الجبال إلى طبقات. توجد بحيرات نفطية يصل حجمها إلى 50 هكتارًا. زيت مؤكسد لزج. الصخور المشربة بالزيت تسمى "كيرامي" مثلا الحجر الجيري المشرب. القوقاز، تركمانستان، أذربيجان.

في البداية، كانت المصادر الطبيعية كافية. نمت الحاجة إلى الطاقة. أدى ملء الآبار عند المنافذ إلى زيادة معدل التدفق.

إن أبسط طريقة للاستكشاف هي حفر الآبار على خط مستقيم يربط بين منفذين طبيعيين أو بئرين موجودين بالفعل. ملء الأعمى للآبار. (الحالة مع الغراب).

حفر بئر واحد يكلف حوالي ثلاثة ملايين روبل. ويمكن لآبار واحدة فقط من بين كل عشرة أن تنتج النفط. المشكلة هي زيادة احتمال العثور على النفط.

يعتمد ذلك على علم الجيولوجيا - تكوين الأرض وبنيتها وتاريخها، وكذلك طرق البحث واستكشاف حقول النفط والغاز.

تكوين وعمر القشرة الأرضية. طبيعة السلالات الرئيسية.

تكوين وعمر القشرة الأرضية

تتكون القشرة الأرضية من صخور تنقسم حسب أصلها إلى ثلاث مجموعات: نارية (نارية)، رسوبية ومتحولة (معدلة). (التحول)

نارية - تتشكل نتيجة تصلب وتبلور الصهارة، بعد اختراقها لقشرة الأرض أو ثورانها على السطح، ولها بنية بلورية بشكل رئيسي. ولا يوجد فيها أي أثر لبقايا حيوانات أو نباتات. إنها كتل قوية جدًا ومتجانسة ومتجانسة تشكل طبقات البازلت والجرانيت من القشرة الأرضية.

الرسوبية - نتيجة ترسب المواد العضوية وغير العضوية في قاع الأحواض وسطح القارات. الركام الجليدي. وهي مقسمة إلى فتاتى(الصخور، الحصى، الرمال، الحجر الرملي، الطين،) صخور كيميائيةالأصل - ترسيب الأملاح والمحاليل المائية، أو التفاعلات الكيميائية في القشرة الأرضية (الجبس، الملح الصخري، خامات الحديد البني، الطفات السيليسية)، عضوي(بقايا الحفريات) و مختلط(خليط من الصخور الفتاتية والكيميائية والعضوية) والأحجار الجيرية الطينية والرملية.

سمك الطبقة الرسوبية 15 -20 كم. تشكل الصخور الرسوبية حوالي 10% من كتلة القشرة الأرضية وتغطي 75% من سطح الأرض.

يرتبط أكثر من ¾ جميع المعادن - الفحم والنفط والغاز وخامات الحديد والمنغنيز وأحجار الذهب والبلاتين والماس - بالصخور الرسوبية.

متحولة– تتكون من الصخور النارية والرسوبية تحت تأثير درجات الحرارة والضغط المرتفعة (الصخر الزيتي والرخام واليشب وغيرها)

وتتركز رواسب النفط والغاز الرئيسية في الصخور الرسوبية،هناك استثناءات. تتواجد الصخور الرسوبية في المناطق المنخفضة من القارات والأحواض المائية. أنها تحتوي على علامات لمواد حيوانية ونباتية على شكل حفريات أو بصمات.

وتواجدت أنواع معينة من المواد العضوية خلال فترات زمنية معينة، لذا فمن المنطقي ربط عمر الصخور بوجود هذه الخصائص.

في الجيولوجيا، يتم حساب تحديد عمر الصخور بالنسبة إلى فترة وجود نوع معين من النباتات والحيوانات.

الجيولوجيا لقشرة الأرض.

وبما أن رواسب النفط والغاز الرئيسية المعروفة تتركز في الصخور الرسوبية، فإنها تحتاج إلى مزيد من الاهتمام.

وتوجد الصخور الرسوبية في المناطق المنخفضة من القارات وفي الأحواض البحرية. وغالبًا ما يحافظون على بقايا الكائنات الحيوانية والنباتية التي سكنت الأرض في أوقات مختلفة على شكل بصمات وحفريات. وبما أن أنواعًا معينة من الكائنات الحية كانت موجودة فقط لفترات زمنية معينة، فقد أصبح من الممكن ربط عمر الصخور بوجود بقايا معينة.

ينقسم وقت تكوين قشرة الأرض، 3-3.5 مليار سنة، إلى عصور، والتي تنقسم إلى فترات، فترات إلى عصور، عصور إلى قرون.

تسمى سماكة الصخور المتكونة خلال عصر ما مجموعة، خلال فترة - نظام، خلال عصر - قسم، خلال قرن - مرحلة. سمك الصخور المتكونة في عصر ما مجموعة، في فترة نظام، في عصر قسم، خلال قرن طبقة.

العصر القديم - أثري- "عصر بداية الحياة". في صخور هذا العصر، تكون بقايا النباتات والحيوانات نادرة جدًا.

العصر القادم - البروتيروزويك- "فجر الحياة." تحتوي صخور هذا العصر على حفريات لحيوانات لافقارية وطحالب.

العصر القديم، أي. يتميز "عصر الحياة القديمة" بالتطور السريع للنباتات والحيوانات وعمليات بناء الجبال المكثفة. تم العثور على المزيد من احتياطيات الفحم والنفط والغاز والصخر الزيتي في هذه الصخور.

توجد رواسب كبيرة من الفحم والنفط والغاز والصخر الزيتي في هذه الصخور.

الدهر الوسيط، أي. ويتميز "عصر الحياة الوسطى" أيضًا بظروف مواتية لتكوين الهيدروكربونات والفحم.

حقب الحياة الحديثةالعصر، أي. "عصر الحياة الجديدة"، الأقرب إلينا، مع الظروف الأكثر ملاءمة لتكوين الرواسب المعدنية. تنتمي أقوى الرواسب الهيدروكربونية إلى هذه الفترة.