Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Часть 1. Теория и методология физико-химического моделирования. Бычинский В.А - 105 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

– 105 –
5.4.2. Ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññîâ
íåôòåãàçîîáðàçîâàíèÿ â îñàäî÷íûõ ïîðîäàõ
Ïî÷òè âñå òåîðåòè÷åñêèå ïðåäñòàâëåíèÿ îá îðãàíè÷åñêîì ïðî-
èñõîæäåíèè íåôòè è ãàçà áàçèðóþòñÿ íà ýìïèðè÷åñêè óñòàíîâëåí-
íûõ ãåîëîãè÷åñêèõ è ãåîõèìè÷åñêèõ ôàêòàõ è çàêîíîìåðíîñòÿõ.
Õàðàêòåð ïðåîáðàçîâàíèÿ ðàññåÿííîãî îðãàíè÷åñêîãî âåùåñòâà
(ÐÎÂ) îïèñûâàåòñÿ òàêèìè íåîïðåäåëåííûìè ñ òî÷êè çðåíèÿ òî÷-
íûõ íàóê òåðìèíàìè, êàê «êàòàãåíåç», «çðåëîñòü», «ìåòàìîðôèçà-
öèÿ», «òåðìîêàòàëèòè÷åñêèå ðåàêöèè» è ò.ä. áåç ãëóáîêîãî ïðîíèê-
íîâåíèÿ â ñóùíîñòü ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ íåôòåîáðàçî-
âàíèÿ. Ïîïûòêè ýêñïåðèìåíòàëüíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ýòèõ ïðîöåñ-
ñîâ âðÿä ëè ìîãóò âíåñòè ïîëíóþ ÿñíîñòü â ýòó ïðîáëåìó â ñèëó
íåâîçìîæíîñòè òî÷íîãî âîñïðîèçâåäåíèÿ â ëàáîðàòîðèÿõ âñåõ ïðè-
ðîäíûõ óñëîâèé íåôòåîáðàçîâàíèÿ. Ïîñëåäíåå îïðåäåëÿåòñÿ íå
ñòîëüêî òåõíè÷åñêèìè ñëîæíîñòÿìè ýêñïåðèìåíòà, ñêîëüêî íåçíà-
íèåì äåéñòâèòåëüíûõ ïðèðîäíûõ óñëîâèé ïðåîáðàçîâàíèÿ ÐÎÂ.
 êà÷åñòâå âåêòîðà b ñèñòåìû K–Na–Ca–Mg–Fe–Al–Si–S–Cl–
N–C–H–O (ìîäåëü ¹ 2) ïðèíÿò ñîñòàâ ñàïðîïåëåâîãî ÐÎÂ, èìåþ-
ùåãî óñðåäíåííóþ «ôîðìóëó» C
1378
H
1664
N
32
S
40
O
144
(òàáë. 5.6).
Ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññîâ íåôòåãàçîîáðàçîâàíèÿ â óñëîâèÿõ
îòêðûòîé ãåòåðîãåííîé ìóëüòèñèñòåìû ñ ó÷àñòèåì îñàäî÷íûõ ïîðîä
ðàçëè÷íîé ëèòîëîãèè ïîêàçàëî ïðèíöèïèàëüíîå ñõîäñòâî îáðàçóþ-
ùèõñÿ ãàçîâ (òàáë. 5.7). Òàê, â ãëèíèñòûõ ïîðîäàõ, ïåñ÷àíèêàõ è èç-
âåñòíÿêàõ ïðè Ð = 300 áàð è Ò = 323,15 Ê (50 °Ñ) îñíîâíûìè ïðåäñòà-
âèòåëÿìè ãàçîâîé ôàçû ÿâëÿþòñÿ ÑÍ
4
, H
2
O (ãàç) è N
2
. Òÿæåëûå ãîìî-
ëîãè ìåòàíà íå îáðàçóþòñÿ, òâåðäûå ôàçû ïðåäñòàâëåíû àìîðôíûì
Ñ. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî â èçîáàðíî-èçîòåðìè÷åñêèõ óñëîâèÿõ îòêðûòûõ
ìóëüòèñèñòåì ïðè óìåðåííûõ äàâëåíèÿõ è òåìïåðàòóðàõ èç ÐÎÂ â
çíà÷èìûõ êîëè÷åñòâàõ ìîãóò îáðàçîâàòüñÿ òîëüêî ÑÍ
4
, Í
2
Î(ãàç) è N
2
ñ ïðèìåñüþ àììèàêà. Æèäêèõ óãëåâîäîðîäîâ íåò.
Óâåëè÷åíèå äàâëåíèÿ îò 1 äî 1000 áàð íå âëèÿåò íà ñîäåðæàíèå Ñ,
ÑÍ
4
, Í
2
Î(ãàç) è N
2
, íî ñíèæàåò êîíöåíòðàöèþ Í
2
, ÑÎ
2
, ÑÎ, ïîâûøàÿ
êîëè÷åñòâî ãîìîëîãîâ ìåòàíà, àììèàêà è ñåðîâîäîðîäà (ðèñ. 5.1). Ñî-
äåðæàíèå ãîìîëîãîâ ìåòàíà èíòåíñèâíî ðàñòåò â èíòåðâàëå 1–50 áàð.
                              – 105 –
     5.4.2. Ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññîâ
            íåôòåãàçîîáðàçîâàíèÿ â îñàäî÷íûõ ïîðîäàõ
     Ïî÷òè âñå òåîðåòè÷åñêèå ïðåäñòàâëåíèÿ îá îðãàíè÷åñêîì ïðî-
èñõîæäåíèè íåôòè è ãàçà áàçèðóþòñÿ íà ýìïèðè÷åñêè óñòàíîâëåí-
íûõ ãåîëîãè÷åñêèõ è ãåîõèìè÷åñêèõ ôàêòàõ è çàêîíîìåðíîñòÿõ.
Õàðàêòåð ïðåîáðàçîâàíèÿ ðàññåÿííîãî îðãàíè÷åñêîãî âåùåñòâà
(ÐÎÂ) îïèñûâàåòñÿ òàêèìè íåîïðåäåëåííûìè ñ òî÷êè çðåíèÿ òî÷-
íûõ íàóê òåðìèíàìè, êàê «êàòàãåíåç», «çðåëîñòü», «ìåòàìîðôèçà-
öèÿ», «òåðìîêàòàëèòè÷åñêèå ðåàêöèè» è ò.ä. áåç ãëóáîêîãî ïðîíèê-
íîâåíèÿ â ñóùíîñòü ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ íåôòåîáðàçî-
âàíèÿ. Ïîïûòêè ýêñïåðèìåíòàëüíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ýòèõ ïðîöåñ-
ñîâ âðÿä ëè ìîãóò âíåñòè ïîëíóþ ÿñíîñòü â ýòó ïðîáëåìó â ñèëó
íåâîçìîæíîñòè òî÷íîãî âîñïðîèçâåäåíèÿ â ëàáîðàòîðèÿõ âñåõ ïðè-
ðîäíûõ óñëîâèé íåôòåîáðàçîâàíèÿ. Ïîñëåäíåå îïðåäåëÿåòñÿ íå
ñòîëüêî òåõíè÷åñêèìè ñëîæíîñòÿìè ýêñïåðèìåíòà, ñêîëüêî íåçíà-
íèåì äåéñòâèòåëüíûõ ïðèðîäíûõ óñëîâèé ïðåîáðàçîâàíèÿ ÐÎÂ.
      êà÷åñòâå âåêòîðà b ñèñòåìû K–Na–Ca–Mg–Fe–Al–Si–S–Cl–
N–C–H–O (ìîäåëü ¹ 2) ïðèíÿò ñîñòàâ ñàïðîïåëåâîãî ÐÎÂ, èìåþ-
ùåãî óñðåäíåííóþ «ôîðìóëó» C1378 H1664N32S40 O144 (òàáë. 5.6).
     Ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññîâ íåôòåãàçîîáðàçîâàíèÿ â óñëîâèÿõ
îòêðûòîé ãåòåðîãåííîé ìóëüòèñèñòåìû ñ ó÷àñòèåì îñàäî÷íûõ ïîðîä
ðàçëè÷íîé ëèòîëîãèè ïîêàçàëî ïðèíöèïèàëüíîå ñõîäñòâî îáðàçóþ-
ùèõñÿ ãàçîâ (òàáë. 5.7). Òàê, â ãëèíèñòûõ ïîðîäàõ, ïåñ÷àíèêàõ è èç-
âåñòíÿêàõ ïðè Ð = 300 áàð è Ò = 323,15 Ê (50 °Ñ) îñíîâíûìè ïðåäñòà-
âèòåëÿìè ãàçîâîé ôàçû ÿâëÿþòñÿ ÑÍ4, H2O (ãàç) è N2. Òÿæåëûå ãîìî-
ëîãè ìåòàíà íå îáðàçóþòñÿ, òâåðäûå ôàçû ïðåäñòàâëåíû àìîðôíûì
Ñ. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî â èçîáàðíî-èçîòåðìè÷åñêèõ óñëîâèÿõ îòêðûòûõ
ìóëüòèñèñòåì ïðè óìåðåííûõ äàâëåíèÿõ è òåìïåðàòóðàõ èç ÐÎÂ â
çíà÷èìûõ êîëè÷åñòâàõ ìîãóò îáðàçîâàòüñÿ òîëüêî ÑÍ4, Í2Î(ãàç) è N2
ñ ïðèìåñüþ àììèàêà. Æèäêèõ óãëåâîäîðîäîâ íåò.
     Óâåëè÷åíèå äàâëåíèÿ îò 1 äî 1000 áàð íå âëèÿåò íà ñîäåðæàíèå Ñ,
ÑÍ4, Í2Î(ãàç) è N2, íî ñíèæàåò êîíöåíòðàöèþ Í2, ÑÎ2, ÑÎ, ïîâûøàÿ
êîëè÷åñòâî ãîìîëîãîâ ìåòàíà, àììèàêà è ñåðîâîäîðîäà (ðèñ. 5.1). Ñî-
äåðæàíèå ãîìîëîãîâ ìåòàíà èíòåíñèâíî ðàñòåò â èíòåðâàëå 1–50 áàð.

Страницы