ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ

ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА – ЮГРЫ

БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА - ЮГРЫ

«КОГАЛЫМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

                     ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:

                               «Происхождение нефти и газа»

                                                  Выполнила студентка I курса группы № РН-14 по

                                                      специальности «Разработка и эксплуатация нефтяных

                                                                                 и газовых месторождений»:

                                                                             Лоушкина Полина Андреевна

                                                         Руководитель работы: мастер производственного

                                                                обучения Балахнин Александр Юрьевич

                   г.Когалым 2015г.                                          

Содержание:

1. Происхождение нефти           стр. 3-6
2. Происхождение газа               стр. 7-8
3. Список литературы                 стр. 9

1. Происхождение нефти.

    Английское слово petroleum (нефть) произошло от латинских слов petra (камень) и oleum (масло). Оно означает смесь жидких углеводородов - сырую нефть. Слово petroleum также часто употребляется, когда речь идет о природном газе.

    Термин "нефтяная промышленность" включает в себя как нефтяную, так и газовую промышленность. Таким образом понятие нефть охватывает большую и сложную группу жидких, газообразных и твердых углеводородов, то есть соединения углерода и водорода.

     Более 150 лет осуществляется промышленная добыча нефти и газа. Тем не менее до сих пор ученые не достигли согласия по вопросам генезиса нефти.

    Проблема происхождения нефти и газа, как проблема генезиса любого полезного ископаемого, сложна из-за многофакторности причинно-следственных связей и явлений, существующих в природе.

    Более 150 лет осуществляется промышленная добыча нефти и газа. Тем не менее до сих пор ученые не достигли согласия по вопросам генезиса нефти. Проблема происхождения нефти и газа, как проблема генезиса любого полезного ископаемого, сложна из-за многофакторности причинно-следственных связей и явлений, существующих в природе.

    Единого мнения о происхождении нефти и газа нет. Существует в основном две гипотезы о происхождении нефти и газа. Одна из них органического, а другая не органического происхождения.

    Гипотезу органического происхождения выдвинул в 1759 году великий русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов. В этой гипотезе говорится, что нефть и газ образуется из остатков животных и растительных организмов под воздействием высоких температур и давления без доступа кислорода. Остатки животных и растительных организмов при высокой температуре и давлении разлагаются. В результате разложения органических остатков образуются углеводороды как основная составная часть нефти и газа.

    В застойных низменных бассейнах в огромных количествах скапливались водоросли, членистоногие и планктоновые организмы, которые вместе с привнесенным минеральным веществом, осаждаясь на дне бассейнов, образовывали мощные слои органического ила – сапропеля. Сапропель и гумусовые отложения накапливались на дне водоемов, и под воздействием давления, температуры, при наличии кислорода и минерализованной воды шла реакция гидролиза жиров, содержащихся в отложениях, в результате чего образовывались жирные кислоты, глицерин и другие продукты, которые затем превращались в метановые, нафтеновые, ароматические углеводороды и кислородные соединения – катионы. Эти соединения, растворяясь в массе жирных кислот , образуют столообразную массу и вместе с минеральными веществами (песком, глиной) остаются на дне бассейнов и покрываются минеральными отложениями. Эта смолообразная масса является первичной нефтью. В дальнейшем в процессе превращения в нефть органического материала происходят химические процессы, при которых происходит увеличения содержания углерода и водорода и снижение содержание кислорода. В настоящие время ряд ученых высказывает мнение, что первичный органический материал преобразуется в нефть при повышенных темприратурах и давлениях, а так же деятельности бактерий и деятельности радиоактивных веществ.

    Нефть в виде мельчайших включений пропитывает горную породу, которая со временем подвигается все большему горному давлению из-за увеличения накапливающихся осадочных пород. Под горным давлением она перемещается в более пористые породы, к месту образования нефтяных залежей.

    Важную роль в формировании и понимании теории происхождения углеводородов сыграли труды выдающегося ученого В.И. Вернадского – основоположника геохимии  и в том числе основ биохимии нефти, разроботевшего геохимическую систему взаимодействия углерода с живыми веществом биосферы.

    Основными предпосылками биогенной теории происхождения нефти и газа служит приуроченность почти всего объема промышленных скоплений углеводородов (99,9%) к осадочным образованиям, сосредоточение наибольших ресурсов углеводородов и в отношениях геологических периодов с активной жизнедеятельностью организмов биосферы наличие скоплений  углеводородов и замкнутых лизнов песчанков, прибрежных местах древних палеоморей палеорусел рек, заключенных в мощной толще непроницаемых глин; установление процессов преобразования органического вещества и углероды нефтяного типа в осадках современных морей и океанов; сходство изотропного состава серы, содержащихся в нефти; наличие в составе нефтей различных химических соединений биогенного происхождения и сходство изотропного состава углерода нефти и органического вещества. Важным является сходство изотропных составов углерода и серы, содержащихся в нефтях и органическом веществе вмещающих пород, в то время как изотропные составы этих элементов в разных литолого-стратиграфических комплексах даже в пределах одного региона неодыкватны, что указывает на различные источники образования углеводородов в данном регионе. Процесс образования нефти и газа , формирования их скоплений-залежей проходят несколько залежей, каждые из которых свойственны определенные палеогеологические, палеогеофические, палеогеохимические палеогидрогеологические условия, характеризующие развитие данного региона и земной коры в целом. В зависимости от условий, в которых накапливается органическое вещество – в основном остатки простейших животных и растительных организмов, - происходит его преобразование в сторону формирования ископаемых углей, нефти и газа. Из исходного органического вещества сапропелевого типа при прочих равных условиях образуются, главным образом, нефть и углеводородный газ, из неорганического вещества гумусового типа генерируется, преимущественно, газ.

    К сапропелевому органическому веществу относятся продукты распада планктона с высоким содержание липоидов, накапливающихся в морских и озерных породах или преобладании восстановительных или слабо восстановительных условий, к гумусовому – продукты распада целлюлозы и танинов, входящих в состав растительных организмов в окислительной обстановке, но при ограниченном доступе кислорода.

    Неизменным условием образования нефти и углеводородных газов является накопление органического вещества в субаквальной среде  с восстановительной анаэробной обстановкой на фоне преимущественного прогибания бассейна седиментации. Как отмечает Д. Хонт, некоторые углеводороды, содержащиеся в нефти, попали  в нее из живых организмов малоизменном виде, большинство же углеводородов претерпели значительные изменения, и, в конечном счете,  углеводороды нефти в целом намного сложнее по строению, чем таковые в исходном органическом ве ществе.

    Гипотезу не органического происхождения нефти и газа  выдвинул в 1877 году Дмитрий Иванович Менделеев который объяснял,  что углеводороды могут образовываться в недрах земли при воздействии перегретого водяного пара на карбиды тяжелых металлов под действием высоких температур и давлений. Во время горных процессов по трещинам-разломам в земную кору поступает вглубь вода, которая на своем пути встречает карбиды железа и вступает с ними в реакцию. В результате реакций образуются окислы железа и в виде паров - углеводороды. Образовавшиеся углеводороды по тем же трещинам поднимаются в верхние слои земной коры и по проницаемым породам (песчаники, известняки и другие) перемещаются к местам образования нефтяных залежей.

     Как отмечалось, до сих пор нет единого мнения о происхождении нефти и газа. Обе гипотезы имеют свои «за» и «против».

Во многом подтвердилась гипотеза органического происхождения. К настоящему времени рождений в мире находятся в осадочных породах, содержащих окаменелые останки животных и растений. В то же время сторонники органического происхождения не могут обосновать огромные скопления останков животных и растений в местах, где органического вещества в осадочных породах сравнительно мало. Кроме того, имеются большие скопления нефти в Морокко, Венесуэле и других странах в метаморфических и изверженных породах, в которых органического вещества не может быть.

Не согласуются с гипотезой органического происхождения нефти и результаты, полученные в магматических породах. Так, на сверхглубокой Кольской скважине, в древнейших кристаллических породах, обнаружено присутствие сходного с нефтью битуминозного вещества. На территории шельфа Вьетнама открыты сравнительно крупные нефтяные месторождения (Белый тигр, Волк и другие), где продуктивными коллекторами являются не песчаники и известняки, а гранитный массив.

2.Происхождение газа.

 Метан всегда имеется в составе нефти. Значительное количество метана растворено в пластовых водах на глубине 1-5 км. Метан в определенных количествах присутствуют в водах рек, озер и океанов, в атмосфере и т.д. Основное содержание метана наблюдается в осадочных и изверженных породах. В настоящие время известно несколько процессов образования метана.

    Процессы образования метана:

- биохимический;
- радиационно-химический;
- метаморфический;
- термокаталитический;
-механо-химический;
- космогенный.

    Биохимический процесс.

Процесс образования метана происходит в илах, почве, осадочных горных породах и гидросфере, в результате жизнедеятельности бактерий из органических соединений образуется метан.

Радиационно-химический процесс

Процесс образования метана проходит при воздействии радиоактивного излучения на углеродистые соединения.

Метаморфический процесс

Процесс образования метана проходит с преобразованием угля под воздействием высоких температур в углерод.

Термокаталитический процесс

Процесс образования метана заключается в  преобразовании в газ органического вещества осадочных пород под действием высоких температур и давления в присутствии глинистых минералов. Важную роль в этом процессе играют катализаторы-алюмоселикаты, входящие в состав глинистых пород, а также микроэлементы и их соединения.

Механо-химический процесс

Процесс образования метана происходит в образовании происходит в образовании углеводородов из органического вещества под воздействием механических нагрузок, когда на контактах зерен минеральных пород образуются высокие напряжения, энергия которых учувствует в преобразовании органического вещества.

Космогенный процесс

Процесс образования метана согласуется с гипотезой образования нефти  В.Д. Соколова. Считается, что основная масса метана газовых месторождений термокаталитическое происхождение и образуется он на глубине от 1 до 10 км. Значительная часть метана имеет биохимическое происхождение и образуется на глубинах 1-2 км.

             Список литературы:

1. Кудинов В.И. Основы нефтегазопромыслового дела – НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика» - 2011г.
2. Бакиров Э.А. Геология нефти и газа – М.; Недра – 1990г.
3. Закожурников Ю.А. Подготовка нефти и газа к транспортировке – Издательский Дом «Ин-Фолио» - 2010г.