Условия залегания нефти и газа в недрах земли.

Не так давно все проявления нефти на земной поверхности объясняли якобы существующими в недрах земли крупными пустотами, заполненными нефтью. Тогда верили в существование подземных нефтяных озер и даже целых подземных нефтяных рек и ручьев.

Отголоски подобных представлений можно услышать и сейчас в Азербайджане от стариков, вспоминающих предания далекой молодости. Горячие патриоты, они с удовлетворением расскажут о богатствах родного Азербайджана, припомнят легенды об огромных реках нефти, протекающих в недрах под любимым городом Баку.
 

С началом развития бурения начинают меняться и взгляды на условия залегания нефти. Мнение большинства нефтяников той поры склоняется к тому, что нефть обнаруживается в скважинах благодаря пересечению ими трещин, рассекающих пласты горных пород.

Однако робко и несмело высказывалась в то время и другая мысль о скоплении нефти в порах пластов горных пород. В 1865 году инженер Р. Романовский допускает наличие, правда, в виде исключения, пропитанных нефтью пористых слоев. В это же время Д. И. Менделеевым было высказано предположение, что резервуарами, накапливающими жидкости и газы в земной коре, являются горные породы, обладающие значительным числом соединяющихся между собой пустот. Они-то подобно губке и вбирают в себя нефть и газ.
 

В дальнейшем эта мысль высказывается все чаще и чаще, все смелее и смелее и, наконец, подтвержденная данными бурения, становится господствующей среди геологов-нефтяников.

Для того чтобы рассказать об условиях залегания нефти и газа в недрах земли, необходимо прежде всего описать, каким образом возникли горные породы, слагающие земную кору.

Вода и ветер разрушают породы, слагающие горные хребты и возвышенности, образуются обломки различной величины. Вода, стекающая с возвышенных участков земной коры, несет с собою обломки горных пород, которые отлагаются и накапливаются с течением времени в пониженных частях суши и в морях.

Проходят миллионы лет, прежде чем накопится толща в несколько десятков или сотен метров. Осадки, возникшие как в безводных условиях в пониженных участках суши, так и под водой, после их уплотнения превращаются в осадочные горные породы.

Особенно больших мощностей достигают осадочные породы, образовавшиеся из осадков, отложившихся в водных бассейнах, дно которых в процессе колебательных движений земной коры прогибается в течение длительного геологического времени.
 

При погружении осадочных пород на большую глубину, достигающую многих километров, происходит их сильное уплотнение, которое вместе с повышением температуры приводит породы к перекристаллизации. Таким путем возникают сильно видоизмененные осадочные породы, называемые метаморфическими (по латыни «метаморфос» изменение). Уплотнение и метаморфизация осадочных пород протекают особенно интенсивно в тех участках земной коры, в которых возникают сильные их изгибы с образованием сложно построенных складок.
 

В процессе образования гор интенсивнее всего разрушаются наиболее приподнятые части хребтов. Здесь возникают вулканы и происходит излияние расплавленных масс на поверхность земли или их внедрение в толщу осадочных пород.

Таким образом, состав земной коры неоднороден в различных ее частях. В областях, где преобладали и преобладают ныне процессы погружения земной коры, очень большой мощности достигают осадочные горные породы. В центральных частях горных сооружений и на участках современных материков, где преобладали и преобладают процессы подъема земной коры, обнажаются изверженные породы.
 

Скопления нефти и газа встречаются преимущественно в осадочных породах песках, песчаниках и трещиноватых известняках и доломитах. Очень редко встречаются скопления этих полезных ископаемых в трещиноватых метаморфических и изверженных породах.

Образование осадочных пород происходит различными путями. В пониженные участки, покрытые водой вследствие разрушения суши, заносятся обломки пород. Они отлагаются на дне бассейна и дают начало породам, называемым обломочными.
 

Обломочные породы состоят из различных по величине частиц от крупных галечников, крупнозернистых песков до тонкоотмученных, глинистых пород.

На дне озер, морей и океанов может происходить отложение выпадающих из раствора солей. Так образуются химические осадочные породы: соль, гипс, ангидрит, иногда известняки в доломиты.
 

Водные бассейны населены всевозможными живыми организмами, среди которых встречаются самые разнообразные виды животных и растений как простейших одноклеточных, так и сложнопостроенных. Животные и растения, населяющие подводный мир, резко отличаются от привычных для человеческого глаза форм, распространенных на суше. Подводное царство, особенно на больших глубинах, до сих пор слабо изучено. Еще много и много тайн скрывают от нас огромные глубины океанов и морей.
 

Недостаток знаний нередко рождал суеверие. Суеверие в фантазия населили подводный мир самыми страшными чудовищами. Но перед вооруженным точными знаниями естествоиспытателем, изучающим пространства, покрытые морями в океанами, раскрываются заключенные там тайны.

Взор геолога, изучающего осадочные породы и заключенные в них следы жизни, проникает в прошлое земли на многие сотни миллионов лет. Он восстанавливает прошлое земли, очертания существовавших когда-то на земле морей и гор, исчезнувших в процессе тех преобразований, которые испытала земная кора.

Геолог, изучая горные породы, определяет виды и форма животных и растений, населявших древние моря и континенты.

Он открывает мир, который когда-то существовал, который жил и развивался. Перед взором исследователя меркнут сказочные небылицы. Наука не только прослеживает зарождение и развитие жизни на земле, но и раскрывает участие животжъ го и растительного мира в процессе образования горных пород, составляющих верхние слои земной коры, сложенные преимущественно осадочными породами.

Участие органического мира в породообразовании очень велико. В природе можно встретить породы, целиком обязанные своим происхождением жизненным формам. Такие породы называются органическими. Органические породы представлены часто мощными толщами известняков или кремнистых пород, составленных скелетами вымерших живых организмов. Некоторые известняки, сложенные целиком раковинами, называются ракушниками. Особенно часто органические породы сложены мельчайшими скелетами микроорганизмов, невидимых простым глазом. При смешении на дне моря известковых скелетов

Микроорганизмов с илистыми частицами образуются породы, называемые мергелями.
 

Известковые, кремнистые и мергелистые илы в процессе уплотнения сравнительно быстро превращаются в плотные и крепкие породы, которые при этом теряют пластичность и становятся трещиноватыми. Трещиноватость является свойством, имеющим большое значение для свободного перемещения в этих породах жидкостей и газов. Некоторые органические породы могут гореть.

Образование горючих органических пород нетрудно наблюдать в многочисленных торфяных болотах. Масса отмирающей и попадающей в болото растительности образует с течением времени пласты торфа толщиной в несколько метров. При погружении торфа на большую глубину он уплотняется так же, как и другие породы. Пласты торфа при этом превращаются в пласты бурого угля.
 

Известковый ил с рассеянными в нем продуктами преобразования легко разлагающейся части органических остатков дает начало битуминозным известнякам.

Ил, состоящий из мельчайших обломочных и рассеянных среди них органических частиц, превращается в глину, из которой при уплотнении возникают битуминозные сланцы.

Так образуются всевозможные осадочные породы, среди которых немалое место занимают глинистые породы, содержащие в большем или меньшем количестве связанные с ними рассеянные органические вещества Некоторые осадочные породы очень плотные, и в них неза — метко ни пустот ни трещин. В других осадочных породах видны многочисленные трещины и мелкие пустоты, соединяющиеся между собой.
 

Породы, легко проницаемые для жидкости и газа, называются коллекторами. Лучшими коллекторами являются хорошо проницаемые пески, рыхлые песчаники, кавернозные (обладающие крупными пустотами кавернами) и трещиноватые известняки.

В свое время было подсчитано, что в одном квадратном метре пласта мощностью 10 метров (то есть в объеме прямоугольника породы), при пористости 10 процентов, то есть когда объем пустот между частицами породы составляет 10 процентов от объема породы, содержится один кубический метр жидкости, то есть около одной тонны.

Обобщив эти цифры, геологи пришли к выводу, что в пластах горных пород, распространяющихся на много километров, могут быть заключены миллионы тонн нефти и газа. К этому же времени было доказано, что все горные породы в отношении воды, нефти и газа являются либо вместилищами, допускающими свободное перемещение этих подвижных веществ, либо породами, непроницаемыми или мало проницаемыми.

Непроницаемыми породами с точки зрения свободного перемещения массы жидкостей и газов являются глины, мягкие мергели, соль, гипс, ангидрит, в порах которых подвижные вещества не могут двигаться под влиянием силы тяжести и распределяться по их удельному весу.

В таких непроницаемых породах возможно только диффузное или молекулярное перемещение веществ, поэтому правильнее именовать их малопроницаемыми.
 

Хотя в подавляющем большинстве случаев нефть и ее производные насыщают поры и мельчайшие трещины коллекторов, все же известно немало примеров заполнения асфальтом, озокеритом и другими твердыми битумами больших трещин и расселин в горных породах. Так, например, вблизи селения Садки в Бугурусланеком районе известна заполненная асфальтом трещина, ширина которой 18 метров. Трещины, заполненные озокеритом, в Бориславе, в предгорьях Карпат, достигают нескольких метров в ширину. Нефть иногда заполняет системы трещин в плотных известняковых, метаморфических ч; изверженных породах. Однако все эти примеры залегания нефти и ее производных в крупных трещинах, системах трещин и в пещерах по сравнению с общей массой всех известных скоплений нефти следует рассматривать, как частные случаи.
 

Обычно же жидкие и газообразные углеводороды, так же как и вода, заполняют мельчайшие пустоты поры между минеральными частицами осадочных горных пород и почти незаметные для глаза многочисленные трещины в горных породах.

Отчего же зависит объем пор в породе? Это легко установить из рассмотрения тела, состоящего из равновеликих шаров. Объем пор такого тела не зависит от размера зёрен шаров. Определения пористости различных пород подтверждают этот вырод. Так, например, мелкозернистый песок Сураханского нефтяного района обладает пористостью 2526 процентов, а светлосерая песчанистая глина, взятая в том же районе,; имеет значительно больший объем пор, равный 31 проценту.