Месторождения горючих полезных ископаемых приурочены к
Нефть — жидкое горючее полезное ископаемое. По химическому составу это смесь различных углеводородов с примесями других органических веществ.
Нефть — невозобновляемое полезное ископаемое – по крайней мере в масштабах времени существования человека на Земле. Возобновляемыми в отдаленном будущем можно считатьгорючие ископаемые – нефть, уголь, торф, сланцы, а также некоторые природные соли. Но воссоздание месторождений – столь длительный процесс, что полезные ископаемые почти все можно считать срочным вкладом природы.
К категории практически невозобновляемых ресурсов относятся ископаемые магматического происхождения – рудные, из которых получают металлы, и некоторые нерудные (например, корунд, графит и т. д.).
Нефть, природный газ и их природные производные — горючие полезные ископаемые — природные образования, которые могут быть источником тепловой энергии., их называют также каустобиолитами. Помимо нефти и газа, к каустобиолитам относятся торф, различные виды углей, горючие углистые сланцы, а также битумы. К горючим ископаемым относят и группу липтобиолитов, представляющих собой янтарь и его производные (древние смолы, отложившиеся в морском иле). НЕФТЬ, жидкое горючее полезное ископаемое. Залегает обычно в пористых или трещиноватых горных породах (песках, песчаниках, известняках) на глуб. 1,2—2 км и более. Маслянистая жидк. от светло-коричневого до темнобурогоцв. со специфич. запахом плотн. 0,65—1,05 г/см (обычно 0,82—0,95) Н., плотн. к-рой ниже 0,83, наз. легкой, 0,831—0,860 — средней, выше 0,860 — тяжелой т-ра начала кипения>28°С, реже > 100 °С, от 26 до —60 °С (в нек-рых случаях 30—32 °С) вязкость колеблется в широких пределах (напр., при 50 °С — от 1,2 до 55 мм=/с), уд.теплоемкость 1,7—2,1 кДж/(кг-К), теплота сгорания.
Горючие полезные ископаемые служат ценнейшим топливом, а чтобы вещество являлось таковым, оно должно обладать достаточно высокой теплотой сгорания, быть распространенным, продукты его горения должны быть летучими, чтобы не затруднять процесс горения и не быть вредными и ядовитыми для людей. В зависимости от агрегатного состояния горючие ископаемые подразделяются на твердые, жидкие и газообразные. Агрегатное состояние определяет способы добычи и использования их в качестве источника энергии.
Классические работы Г. Потонье положили начало классификации горючих полезных ископаемых, для которых он ввел термин каустобиолиты (каустос — горючий, биос — жизнь, литое — камень), т.е. горючие камни биогенного генезиса. Для углей и горючих сланцев, а также твердых природных продуктов преобразования нефти (нафтидов) это и справедливо, но такое определение вряд ли соответствует основным горючим полезным ископаемым — нефти и горючему газу.
К середине XX в. было доказано единство всех горючих полезных ископаемых нефти, угля, газа, горючих сланцев установлена генетическая связь нефти с ископаемым органическим веществом осадочных пород разработаны критерии выделения нефтематеринских свит.
Другой генетической классификацией горючих полезных ископаемых, построенной также по их элементному составу, является схема А.Ф. Добрянского. Она представляет собой треугольную диаграмму, по сторонам треугольника отложено в процентах содержание углерода, водорода и суммы гетероэлементов (кислорода, азота и серы). Все точки, соответствующие элементным составам каустобиолитовразных классов, сгруппированы в две расходящиеся вверху вытянутые линии, отражающие две ветви преобразования единого исходного вещества. Схема превращения сапропелитов от керогенагорючих сланцев через оксиасфальты и мальты в нефти, предлагаемая А.Ф. Добрянским (правая ветвь диаграммы), не отвечает действительным соотношениям, существующим в природе. И.О. Брод обратил внимание на то, что генетическую классификациюкаустобиолитов вряд ли целесообразно строить на основе элементного анализа, поскольку количественное соотношение атомов углерода и водорода может быть сходное у веществ, имеющих совершенно различное строение и генезис. При этом он отмечает удачность генетической классификации В.А. Клубова, построенной также по элементному составу, но, прибегая к иной системе изображения элементного состава.
Теплота сгорания нефти выше, чем у твердых горючих полезных ископаемых (угля, сланца, торфа), и составляет около 42 МДж/кг. В отличие от твердых горючих ископаемыхнефть содержит мало золы.
Объективная оценкаразведанных запасов горючих полезных ископаемых планеты показывает, что основным топливом третьего тысячелетия будет каменный уголь. Газоносные угольные месторождения считаются нетрадиционными источниками углеводородных газов. Угольный метан в пересчете на условное топливо занимает в мире третье-четвертое место после угля, нефти и природного газа.
Нефтегазоносность Земли рассматривается как феноменальное следствие развития ее геосфер, а нефтегазообразование — частный случай дефлюидизации осадочных пород. Нефтеобразование представлено как фундаментальная проблема естествознания, тесно связанная с происхождением и эволюцией жизни на Земле 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 органического вещества, несущий информацию о биосферах прошлых геологических эпох.
Нефть и газ.Нефть представляет собой маслянистую темно-коричневую жидкость с красноватым, желтым или зеленоватым оттенком с характерным резким запахом. Залежи нефти всегда содержат определенное количество растворенного природного газа, который образует газовую шапку над нефтесодержащими пластами горных пород. В Оренбургской области запасы нефти и газа сосредоточены в известняковых осадочных отложениях раннего палеозоя. Нефть и газ — жидкие и газообразные полезные ископаемые и могут перемещаться по проницаемым горным породам. Препятствовать перемещению нефти и газа могут вышележащие глинистые породы и каменная соль (рис. 21).
Нефтегазоносные пласты в Оренбургской области обычно представляют собой небольшие куполообразные складки — ловушки, в которых нефть и газ уже не могут перемещаться в вертикальном или горизонтальном направлениях. С огромной складкой карбонатных пород — Оренбургским валом — связано Оренбургское нефтегазоконденсатное месторождение. В западной части области открыто свыше 200 нефтяных и газовых месторождений. Глубина залегания нефтегазоносных пород изменяется от 110 м на северо-западе области до 4700 м на юго-западе.
Суммарные разведанные запасы нефти на начало 1998 г. составили 495 млн т, природного газа — 1004 млрд м3. Около 87% запасов природного газа сосредоточено на Оренбургском нефтегазоконденсатном месторождении (рис. 21). Это же месторождение является крупнейшим в области по запасам нефти. К числу крупных нефтяных месторождений относятся Покровское, Бобровское, Сорочинско-Никольское и Росташинское месторождения. Кроме них в разработке находятся около 100 нефтяных и 3 газоконденсатных месторождения.
Несмотря на высокую разведанность и освоенность недр перспективные и прогнозные запасы еще велики. В сумме разведанные и прогнозные запасы обеспечивают современный уровень добычи нефти на 150 лет, газа — на 60 лет.
Нефтяные битумы. Природные битумы — вязко-жидкие или твердые вещества, желто-бурого и бурого цвета. Битумы образуются при выходе из нефти летучих веществ. В области встречается хрупкая твердая разновидность природных битумов — асфальтиты. Открыты 3 месторождения асфальтитов, наиболее известным из которых является Садкинское в Бугурусланском районе.
Бурые угли— неплотные, иногда рыхлые образования, бурого или черно-бурого цвета. Относительно других видов углей (каменных углей, антрацитов) они содержат меньшее количество углерода, много влаги и летучих веществ. Бурые угли являются продуктом уплотнения древесных органических остатков под действием массы перекрывающих горных пород.
Рис. 20. Полезные ископаемые
Формирование угольных пластов происходило в древних карстовых впадинах, в которых превращались в уголь остатки древесной флоры (сосны, кипарисовых). На территории области располагается южная часть Южно-Уральского буроугольного бассейна. Разведано 8 месторождений бурых углей с запасами 740 млн т. С 1983 г. эксплуатируется Тюльганское месторождение, угли которого отличаются низкой степенью углефикации — в них можно встретить массу сохранившихся растительных остатков, обугленные стволы деревьев. Пласты угля сильно обводнены, содержание влаги достигает 50%.
Горючие сланцы.Месторождения горючих сланцев области входят в состав Волжского сланценосного бассейна. Разведанные запасы горючих сланцев в области составляют 1,3 млрд т. Большая их часть находится в юго-западных районах области близ границы с Самарской областью.
Рис. 21. Разрез Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения
Месторождения нефти
Добыча нефти в Беларуси ведется нефтегазодобывающим управлением «Речицанефть» (НГДУ «Речицанефть»).
В настоящее время в разработке – 59 месторождений (52 из них находятся на балансе РУП «Производственное объединение «Белоруснефть», 7 – на балансе «Белгеология»), из которых наиболее крупные уже вступили в заключительную стадию и имеют высокую обводненность продукции. Эксплуатационный фонд к началу 2010 г. составил 698 скважины, из них фонтанных – 61, эксплуатирующихся механизированным способом – 637. [10]
Речицкое месторождение расположено южнее г. Речицы, в восточной части Речицкого выступа северной зоны тектонических ступеней. Обильные притоки нефти, полученные в скважинах, позволили уже в 1965 г. включить месторождение в пробную эксплуатацию. В первый же год в нефтепровод «Дружба» поступило около 40 тыс. т белорусской нефти. В 1965–1967 гг. разведочные работы интенсивно продолжались. Пробуренными скважинами месторождение в основном было оконтурено. Залежи нефти прослежены на протяжении около 17 км. В 1966 г. на месторождении добыто более 200 тыс. т нефти. В 1967 г. в эксплуатации находилось уже 25 скважин, из которых было получено около 1 млн. т нефти.
Нефтегазоносные залежи Речицкого месторождения сформировались под пластами каменной соли Речицкой соляной структуры. Это структурное поднятие каменной соли геофизическими исследованиями было выявлено еще в 1949г. Геологическое строение соляной структуры сложное. Кристаллический фундамент в ее пределах лежит на глубине 2760–3360 м. Продольным сбросом он разорван со смещением южной части под крутым углом (30–40°) в сторону Копаткевичской депрессии (ступени) на значительную глубину. [2]
Строение девонских отложений, в которых главное место принадлежит двум соленосным толщам, во многом повторяет тектонический план докембрия. Южное крыло Речицкой структуры вдоль разрывного нарушения также глубоко погружено вместе с кристаллическим фундаментом. В связи с этим оно совершенно не изучено. Подсолевые и межсолевые отложения северного крыла лежат почти моноклинально на поверхности фундамента, постепенно погружающегося в сторону Шатилковской депрессии на глубину до 4500 м. Разрывное нарушение с амплитудой до 200 м, секущее основной разлом в северо-восточном направлении, установлено также в юго-восточной части структуры. По кровле верхней соленосной толщи Речицкая структура представляет собой асимметричную брахиантиклинальную складку, вытянутую в субширотном направлении на протяжении свыше 17 км. Ширина ее от 2,5 до 4– 5 км. Амплитуда поднятия около 1200 м. В над-солевых и выше залегающих отложениях она постепенно выполаживается.
Рис. 3.1 Речицкое месторождение. Геологический разрез
Условные обозначения к рис. 3.1., 3.2., 3.3., 3.4.: 1 – стратиграфические границы; 2 – дизъюнктивные нарушения; 3 – зона срезания (прорыва) межсолевых отложений; 4 – залежи нефти; 5 – предполагаемые залежи; 6 – соль; 7 – породы кристаллического фундамента; 8 – скважина и её забой; 9 – возраст отложений
Речицкое месторождение мпогопластовое. Три нефтегазоносных горизонта заключены в подсолевых и одно — в межсолевых отложениях. В подсолевых отложениях горизонты приурочены к пярнуско-наровскому, семилукско-петинскому (бурегскому), воронежскому горизонтам; в межсолевых — к задонскому горизонту. [7] Первым на Речицкой структуре в 1963 г. был открыт самый нижний пярнуско-наровский нефтеносный горизонт. Залежи нефти в нем небольшие и не имеют промышленного значения. Главным продуктивным горизонтом является семилукско-петинский. В нем на глубине 2730– 3212 м выделен один пласт. Пластовая залежь нефти разведана на протяжении 15,7 км при ширине в среднем 3,25 км и мощности 17,4 м. Нефть содержится в породах-коллекторах в кавернозно-трещиноватых доломитах и органогенных известняках. Эксплуатация залежи началась в апреле 1965 г. Нефть метановая, малосернистая, парафинистая. Газ жирный, с высоким содержанием этан-пропан-бутана. В воронежском нефтегазоносном горизонте выделены две залежи. Первая разведана на 16,5 км в длину при ширине в среднем 4 км и мощности 10,6 м; вторая — в длину на 15 км при ширине 3 км и мощности 10 м. Залежи эксплуатируются, но скважины в большинстве своем малодебитные. Нефть такого же состава, как в семилукско-петинском горизонте. Задонский горизонт лежит на глубине 1913–2265 м. В нем выделено пять пластовых залежей длиной от 11,25 до 13 км при ширине 2,5–3,25 км и мощности 11–29 м. Нефтегазоносные залежи горизонта образуют второй по значению продуктивный горизонт месторождения. Породами-коллекторами являются кавернозно-трещиноватые органогенные известняки и порово-кавернозно-трещиноватые доломиты. Нефть и газ такого же состава, как и в главном продуктивном горизонте. В целом по месторождению нефть относится к высококачественным сортам, она легкая и малосернистая, со значительным выходом бензиново-керосиновой фракции. [7]
Осташковичское месторождение находится в 15 км южнее г. Светлогорска и в 20 км северо-западнее Речицкого месторождения на территории Светлогорского, Калинковичского и Речицкого районов. Осташковичская соляная структура геофизическими работами выявлена в 1959 г. В 1963 г. на ней заложена первая параметрическая скважина, а в 1965 г. из задонских отложенийполучен промышленный приток нефти. [5]
Рис. 3.2 Осташковичское месторождение. Геологический профиль. Условные обозначения см. на рис. 3.1
Осташковичская структура расположена на Речицко-Вишанском валообразном поднятии. Подобно Речицкой структуре она протягивается вдоль северного приподнятого блока, отделенного от южного глубоко опущенного блока региональным глубинным разломом. Поверхность фундамента в пределах структуры лежит на глубине 3500–4000 м и постепенно погружается в сторону Шатилковской ступени. По подсолевым отложениям Осташковичская структура представляет брахиантиклинальную складку с амплитудой 450 м, вытянутую в субширотном направлении на протяжении около 15 км, шириной 4,5–5 км. По поверхности верхней соленосной толщи структура имеет форму двухкупольной брахиантиклинали с крутым южным (до 25°) и пологим (до 10°) северным крыльями. Длина складки 9,5 км, ширина 2,5–3,6 км. [2]
На Осташковичском месторождении в подсолевых отложениях залегают семилукско-петинский и воронежский, в межсолевых — задонский нефтегазоносные горизонты.Нефтегазоносные залежи семилукско-петинского горизонта разведаны на глубине 3200–3378 м и на протяжении свыше 14 км. Высота нефтенасыщенности пластов 150– 220 м. Породами-коллекторами являются порово-трещиновато-кавернозные доломиты и известняки. [7] Воронежский нефтегазоносный горизонт залегает на глубине 3274–3308 м, а задонский — 2500–2605 м. На обоих горизонтах залежи имеют пластовый характер с карбонатными коллекторами. На месторождении эксплуатируются все три нефтегазоносных горизонта. Газ частично утилизируется и используется в местной промышленности и быту.
Рис. 3.3 Давыдовское месторождение. Геологический профиль. Условные обозначения см. на рис. 3.1
Давыдовское месторождение расположено между Осташковичским и Вишанским месторождениями. В геологическом строении соляных структур этих месторождений много общего. Промышленные залежи нефти Давыдовского месторождения связаны с задонским горизонтом, вскрытым на глубине 2595–2677 м. Залежи нефтеносного горизонта относятся к массивному сводовому типу. В 1971 г. началась их эксплуатация. На Давыдовском месторождении в отличие от других месторождений промышленная нефть открыта и в елецком горизонте в верхней части межсолевой толщи. Породами-коллекторами залежи служат трещиновато-поровые доломиты и ангидриты. Такие сульфатно-карбонатные коллекторы встречены только на Давыдовском месторождении. Елецкая залежь разведана на протяжении 6 км; ширина ее около 1 км, нефтенасыщенная мощность составляет в среднем 13,6 м. Нефтеносными на месторождении являются семилукско-петинский и воронежский горизонты подсолевых отложений, но залежей с промышленными запасами нефти в них не обнаружено. [5]
Вишанское месторождение находится в 30 км юго-западнее г. Светлогорска на территории Светлогорского, Октябрьского и Калинковичского районов.
Первая скважина на структуре была пробурена в 1962–1964 гг. на глубину 3823 м.
В 1967 г. в скважине Р2 из подсолевых отложений получен промышленный приток нефти.В 1970 г. началась пробная эксплуатация нескольких скважин месторождения.
Вишанская соляная структура расположена в западной части Речицко-Вишанского вала. Она вытянута на протяжении 32 км. Ширина около 5 км, высота от 300 до 600 м. По подсолевым отложениям Вишанская структура региональным сбросом разделена на пологое приподнятое северное и крутое опущенное южное крылья.
Амплитуда сброса в среднем близка к 800 м. По поверхности верхней соленосной толщи структурный план в целом повторяется. [2]
Промышленные залежи нефти заключены в двух горизонтах подсолевых отложений. Семилукско-петинский горизонт на глубине 2900–2945 м прослежен на протяжении 31 км. Пластовая залежь нефти имеет мощность около 30 м, ширина ее 2,7 км. Воронежский горизонт отделяется от семилукско-петинского глинистой породой мощностью 5–6 м. Пластовая залежь нефти вскрыта теми же скважинами. Мощность ее в среднем 15 м, ширина около 3 км.
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Осадочные полезные ископаемые наиболее характерны для платформ, так как там располагается платформенный чехол. Преимущественно это нерудные полезные ископаемые и горючие, ведущую роль среди которых играют газ, нефть, уголь, горючие сланцы. Они образовались из накопившихся в прибрежных частях мелководных морей и в озерно-болотных условиях суши остатков растений и животных. Эти обильные органические остатки могли накопиться лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для пышного развития растительности. В жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей, использующихся как сырье в химической промышленности.
К ним относятся, прежде всего, месторождения сапропеля, торфа, угля, горючих сланцев.
Месторождения углей представляют самостоятельный раздел учения о минеральном сырье, который рассматривается в специальном курсе. При неполном разложении отмерших растений происходило постепенное накопление органической массы – исходного материала для образования углей.
Захоронение органической массы под перекрывающими осадками, диагенез, катагенез и последующий метаморфизм приводили к её углефикации и образованию ископаемых углей. При этом происходило уплотнение, обезвоживание, цементация и полимеризация исходного рыхлого и влажного осадка. Вследствие этого исходная растительная масса сапропеля и торфа претерпевала следующий ряд постепенного и необратимого изменения: бурый уголь, каменный уголь, антрацит, шунгит и графит.
торф представляет собой скопление полуперепревшей растительной массы, накопившейся на дне болот и заросших озер. В его состав входят не полностью разложившиеся остатки деревьев, кустарников, тростника, камыша, трав и мхов, продукты их полного разложения, или гумус, а также глина и ил. В естественном состоянии торф содержит много воды (около 80—90%), поэтому он относится к низкокачественным горючим ископаемым. В настоящее время торф как горючее ископаемое не играет заметной роли: он используется как удобрение в сельском хозяйстве.
Уголь — главный источник энергии, потребляемой самыми различными отраслями промышленности и транспорта.
Уголь представляет собой горную породу темного цвета с большим содержанием горючего вещества, возникшего вследствие захоронения в осадочных толщах скоплений различных растений. В хлорофилловых зернах стеблей и листьев под влиянием солнечного света растения синтезируют из углекислого газа, воздуха и почвенной воды первичные органические вещества, при этом растения не только концентрируют в своих тканях углерод, водород и кислород, но и накапливают солнечную энергию, которая освобождается при сгорании. Пласты каменного угля формировались за счет накопления растений двух групп. К первой принадлежат водоросли, при разложении которых на дне водных бассейнов накапливались сапропели. Ко второй группе относятся остатки деревьев, кустарников, трав и мхов, подобных тем, которые слагают торф, но преобразованные в гумус. Поэтому в зависимости от состава исходной растительной массы различают угли сапропелевые и гумусовые.
Месторождения углей могут состоять из одного пласта, например в Подмосковном бассейне, или из десятков, как в Донецком бассейне. Пласты могут располагаться горизонтально или быть смяты в складки вместе с вмещающими их породами. Они могут встречаться на ограниченной площади, а также распространяться на большой территории. В последнем случае они формируют угольные бассейны. Например, Подмосковный бассейн бурого угля располагается в пределах Ленинградской, Новгородской, Калининской, Смоленской, Калужской, Московской, Тульской и Рязанской областей на общей площади 120 тыс. км2. Донецкий бассейн каменного угля и антрацита расположен на территории Украины и Ростовской области на площади 60 тыс. км2.
Горючие сланцы образуются преимущественно из сапропелей. Они представляют тонкослоистую глину, содержащую горючее органическое вещество, которое окрашивает породу в черный цвет. Горючие сланцы употребляются не только как топливо, из них извлекают минеральные масла, горючий газ, аммиак.
Сапропе́ль (от греч. σαπρός — гнилой и πηλός — ил, грязь) — это многовековые донные отложения пресноводных водоёмов, которые сформировались из отмершей водной растительности, остатков живых организмов, планктона, также частиц почвенного перегноя, содержащий большое количество органических веществ, гумуса
Нефть и горючий газ встречаются в земных недрах как вместе, так и раздельно. Нефть — это природная горючая маслянистая жидкость, состоит из смеси жидких и газообразных углеводородов. При отвердевании нефти образуются асфальт и озокерит. Природный горючий газ состоит из газообразных углеводородов — метана, этана, пропана. Нефть и горючий газ накапливаются в пористых породах, называемых коллекторами. Хорошим коллектором является пласт песчаника, заключенный среди непроницаемых пород, таких, как глины или глинистые сланцы, препятствующие утечке нефти и газа из природных резервуаров. Наиболее благоприятные условия для образования месторождений нефти и газа возникают в тех случаях, когда пласт песчаника изогнут в складку, обращенную сводом кверху. При этом верхняя часть такого купола бывает заполнена газом, ниже располагается нефть, а еще ниже — вода. Залежи нефти и газа вскрываются при помощи буровых скважин.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 |