Общая геология. Начальные сведения.

Краткий конспект лекций

Начальные сведения по геологии и разведке месторождений нефти и газа

Учебно-методическое пособие

Краткий конспект лекций по курсу:

«Начальные сведения по геологии и разведке месторождений нефти и газа»

Содержание:

1. Общая геология. Начальные сведения.

2. Геология нефти и газа

2.1 Химический состав и физические свойства нефти.

2.2 Природные газы (основные сведения).

2.3 Понятие о коллекторах.

2.4 Понятия о залежах и месторождениях нефти и газа.

2.5 Месторождения нефти и газа Западной Сибири.

2.6 Месторождения нефти зарубежных стран.

3. Поиски и разведка месторождений нефти и газа.

Общая геология. Начальные сведения.

В настоящее время в раздел геологических наук входят несколько специальных дисциплин общенаучного и прикладного характера. Так, например петрография изучает горные породы в целом; петрохимия - особенности химического состава горных пород, а петрофизика - физические свойства пород, а так же их практическое использование при проведении геофизических измерений. Объектом минералогии остаются минералы, а минерагения изучает связь определенных типов полезных ископаемых с определенной геологической обстановкой и.т.д. Главной задачей прикладного характера для всех геологических наук было и остается изучение земных недр в целях увеличения разведанных запасов полезных ископаемых (расширения минерально-сырьевой базы).

Геология - наука о Земле. Земля состоит из ядра, мантии и земной коры. Земная кора - верхняя оболочка земли, ее наиболее изученная часть, в которой сосредоточены все полезные ископаемые, имеет толщину 10-15 км под океанами и 30-70 км под материками. Земная кора состоит из геологических структур. Геологические структуры состоят из масс горных пород и образовались в результате различных геологических процессов.

Горные породы состоят из минералов, а последние из простых химических элементов - молекул и атомов.

Минералы в зависимости от химического состава и структуры делятся на классы и группы, а по своему значению на главные - породообразующие и второстепенные и т. д. Главные, породообразующие минералы (например: кварц, полевые шпаты, слюды, кальцит) составляют большинство известных типов горных пород и имеют широкое распространение. Всего в природе известно свыше 5000 видов минералов.

Горные породы в зависимости от того, как они образовались, делятся на три большие группы: 1) изверженные (или магматические) например: гранит, андезит, базальт; 2) осадочные, например: известняк, песчаник, глина; 3) метаморфические, например: сланцы, гнейсы, мраморы.

Из множества геологических процессов формирующих облик Земли главнейшими являются: магматизм, метаморфизм, осадконакопление и тектоника. К магматическим относят процессы внедрения расплавленных масс горных пород (магмы) из глубинных очагов (чаще всего из верхних частей мантии) в вышерасположенные слои земной коры. Магма может застывать на глубине, либо изливаться из жерла вулкана на поверхности земли.

Накоплению осадков (главным образом в водоемах) предшествуют процессы образования осадков. Под воздействием атмосферных осадков, ветра и перепадов температур горные породы разрушаются - происходит выветривание. Реки и ручьи также активно размывают возвышенные участки суши - происходит эрозия. Крупные реки переносят продукты разрушения горных пород к местам их осаждения и накопления в морях и озерах - происходит накопление (аккумуляция) осадков. В меньшей степени обломочный материал перемещается ветрами и ледниками. Иногда продукты разрушения пород не выносятся, а остаются на месте - идет образование новых химически переработанных пород, образуется кора выветривания. В болотах идет накопление гумусовых осадков (торфа) из которого впоследствии образуются залежи каменного угля. В мелководных заливах и дельтах крупных рек идет накопление гниющего ила - сапропеля, из которого впоследствии образуются залежи нефти, газа и битумов. В соленых заливах, озерах и лагунах идет выпадение различных солевых осадков - образуются пласты каменной соли, гипса, ангидрита. В теплых морях на мелководье растут кораллы - формируются пласты известняков слагающие рифовые нефтеносные структуры.

При погружении на большие глубины осадочные породы под воздействием больших температур и давлений изменяют свой минеральный состав, структуру и физические свойства. К примеру, возрастает плотность пород и уменьшается количество и размер пор между зернами минералов, соответственно в таких породах маловероятно обнаружить значительные запасы нефти или газа. Такие процессы принято называть метаморфическими.

Явления, приводящие к перемещению больших и малых объемов пород, в результате которых образуются складки, трещины, разломы и зоны дробления, образуются горы и впадины, относят к тектоническим процессам.

Под воздействием геологических процессов из пластов горных пород происходит формирование геологических структур более простых, мелких; которые, соединяясь вместе, образуют крупные структуры сложного строения. К самым простым структурам относятся отдельные пласты или группы пластов осадочных пород залегающие горизонтально. Под воздействием горообразовательных процессов пласты могут сминаться в складки, образуя выпуклые и вогнутые структуры: купола, своды, прогибы и впадины. Иногда пласты разрываются, и по крупным трещинам-разломам происходит их смещение, образуются блоковые структуры: горсты (выступы) или впадины с отвесными склонами (грабены, рифтовые зоны). Иногда по плоскостям разломов происходит наползание одних массивов пород на другие, и тогда образуются особые структуры - пологие надвиги (шарьяжи).

Самыми крупными геологическими структурами, из которых состоит земная кора являются платформы и геосинклинали. Платформы это чаще всего древние, равнинные, обширные, относительно тектонически-спокойные участки земной коры. Геосинклинали, наоборот, являются " подвижными" участками земной коры, обычно в виде узких, протяженных зон, опоясывают стабильные платформенные части континентов. Развитие геосинклинальной зоны начинается в морях с образования прогибов в земной коре. Там происходит интенсивное накопление осадков, происходят извержения вулканов. На более поздней стадии развития на месте прогибов из моря поднимаются острова, вырастают горные сооружения, пласты сминаются я складки, образуются многочисленные разломы и трещины, часто происходят землетрясения. Как только воздымание гор прекращается, начинается их разрушение реками и временными водотоками. Таким образом, геосинклиналь преобразуется в " молодую" платформу. Иногда часть платформы затопляется морем, и тогда размытые горно-складчатые сооружения перекрываются мощными толщами песков, глин или известняков залегающих горизонтально. Образуются плиты - крупные структуры наиболее благоприятные для скопления больших объемов нефти и газа.

Чтобы разобраться в сложном построении геологических структур геологи определяют абсолютный и относительный возраст горных пород, слагающих ту или иную часть геологической структуры. Составляется схема последовательности напластования осадков с учетом времени образования и мощности осадков для данного района или месторождения (стратиграфическая колонка). Время образования осадка определяется по окаменелым остаткам организмов живших на земле в ту или иную геологическую эпоху (палеонтологический метод), либо путем специального изотопного анализа определяется возраст породы в единицах реального времени. На основании взаимного расположения пород составляются геологические карты и разрезы. На основе карт и разрезов делается прогноз, ведутся поиски и разведка определенных полезных ископаемых.

Полезные ископаемые подразделяются согласно своему происхождению и использованию в промышленности на рудные (месторождения железа, меди и.т.д.), нерудные (строительного сырья, минеральных удобрений, ювелирного камня и.т.д.), и горючие полезные ископаемые (нефть, газ, конденсат, битумы, горючие сланцы, угли и торф).