Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up

ГА́ЗЫ ПРИРО́ДНЫЕ ГОРЮ́ЧИЕ

  • рубрика

    Рубрика: Геология

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 6, 2006, стр. 275-276

ГА́ЗЫ ПРИРО́ДНЫЕ ГОРЮ́ЧИЕ, газовая фаза природных уг­ле­во­до­ро­дов, содер­жащая и не­уг­ле­во­до­род­ные ком­по­нен­ты; разновидность горючего полезного ис­ко­паемого. Г. п. г. встре­чают­ся в оса­доч­ном чех­ле зем­ной ко­ры в ви­де сво­бод­ных ско­п­ле­ний, а так­же в рас­тво­рён­ном (в неф­ти и пла­сто­вых во­дах), рас­се­ян­ном (сор­би­ро­ван­ные по­ро­да­ми) и ок­клю­ди­рованном (в га­зовых ­гид­ратах) видах. Уг­ле­во­до­ро­ды пред­став­ле­ны: ме­та­ном, эта­ном, про­па­ном, бу­та­нами, ре­же пен­та­ном и бо­лее тя­жё­лы­ми (до ок­та­на вклю­чи­тель­но), а так­же эти­ле­ном, про­пи­ле­ном, бу­ти­ле­ном. Г. п. г. счи­та­ет­ся су­хим, ес­ли со­сто­ит гл. обр. из ме­та­на (>85%), с низ­ким со­дер­жа­ни­ем эта­на (<10%), при прак­тич. от­сут­ст­вии про­па­на и бу­та­на; с со­дер­жа­ни­ем га­зо­во­го кон­ден­са­та ме­нее 10 см33. То­щим на­зы­ва­ют пла­сто­вый газ ме­та­но­во­го со­ста­ва с низ­ким со­дер­жа­ни­ем эта­на, про­па­на и бу­та­на, с со­дер­жа­ни­ем кон­ден­са­та 10–30 см33. Жир­ным счи­та­ет­ся газ с со­дер­жа­ни­ем кон­ден­са­та 30–90 см33. Не­уг­ле­во­до­род­ные ком­по­нен­ты вклю­ча­ют гл. обр. азот, ди­ок­сид уг­ле­ро­да, ­ок­сид уг­ле­ро­да, во­дя­ные па­ры; кро­ме то­го, не­ко­то­рые Г. п. г. обо­га­ще­ны со­еди­не­ния­ми се­ры, ге­ли­ем, ар­го­ном; встре­ча­ют­ся так­же во­до­род, па­ры рту­ти и ле­ту­чих жир­ных ки­слот. Со­дер­жа­ние ди­ок­си­да уг­ле­ро­да ме­ня­ет­ся от до­лей про­цен­та до 10–15%, ино­гда бо­лее (в Ас­т­ра­хан­ском ме­сто­ро­ж­де­нии СО2 22%). Кон­цен­тра­ция азо­та в Г. п. г. обыч­но не пре­вы­ша­ет 10% (час­то 2–3%), в га­зах отд. неф­те­га­зо­нос­ных бас­сей­нов и про­вин­ций дос­ти­га­ет 30–50% (в Вол­го-Ураль­ской), ино­гда бо­лее; из­вест­ны ме­сто­рож­де­ния с пре­им. со­дер­жа­ни­ем азо­та (Чу-Са­ры­суй­ская га­зо­нос­ная об­ласть: Аман­гель­дин­ское ме­сто­ро­ж­де­ние – 80% N2 и 16% СH4; Уча­раль­ское – 99% N2). Ко­ли­че­ст­во се­ро­во­до­ро­да обыч­но не пре­вы­ша­ет 2–3%; как ис­клю­че­ние, из­вест­ны га­зо­вые за­ле­жи с со­дер­жа­ни­ем се­ро­во­до­ро­да 15–20% и бо­лее (Ас­т­ра­хан­ское ме­сто­ро­ж­де­ние – 25%). Кон­цен­тра­ция ге­лия в боль­шин­ст­ве слу­ча­ев – со­тые и ты­сяч­ные до­ли про­цен­та, в не­ко­то­рых ме­сто­рож­де­ни­ях – до 3–13% (см. Га­зы при­род­ные).

По мне­нию боль­шин­ст­ва ис­сле­до­ва­те­лей, при­вер­жен­цев ор­га­нич. (био­ген­ной) тео­рии про­ис­хо­ж­де­ния неф­ти и га­за, осн. мас­са Г. п. г. – про­дукт ка­та­ге­не­тич. пре­об­ра­зо­ва­ния рас­се­ян­но­го ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ст­ва в оса­доч­ных гор­ных по­ро­дах, не­боль­шой круг учё­ных при­дер­жи­ва­ет­ся не­ор­га­нич., или абио­ген­ной, ги­по­те­зы и об­ра­зо­ва­ние этих по­лез­ных ис­ко­пае­мых счи­та­ет в осн. ре­зуль­та­том син­те­за уг­ле­ро­да, ок­си­да уг­ле­ро­да и во­до­ро­да в ус­ло­ви­ях вы­со­ких тем­пе­ра­тур и дав­ле­ний глу­бин­ных зон зем­ной ко­ры. Зна­чит. ко­ли­че­ст­во ме­та­на, ди­ок­си­да и ок­си­да уг­ле­ро­да об­ра­зу­ет­ся в при­по­верх­но­ст­ных ус­ло­ви­ях (пре­им. на глу­би­не до 500 м) в ре­зуль­та­те био­хи­мич. пе­ре­ра­бот­ки ор­га­нич. ве­ще­ст­ва на ста­дии диа­ге­не­за (т. н. мик­ро­би­аль­ный газ). До­бы­ча био­хи­мич. ме­та­на ве­лась в Япо­нии из ми­не­ра­ли­зов. под­зем­ных вод плио­це­но­вых и плей­сто­це­но­вых от­ло­же­ний. Обя­за­тель­ным ус­ло­ви­ем фор­ми­ро­ва­ния пром. ско­п­ле­ний Г. п. г. яв­ля­ет­ся на­ли­чие круп­ных об­лас­тей дли­тель­но­го по­гру­же­ния зем­ной ко­ры (оса­доч­ных бас­сей­нов), в про­цес­се раз­ви­тия ко­то­рых неф­те­га­зо­ма­те­рин­ские по­ро­ды мог­ли дос­тичь зо­ны с бла­го­при­ят­ны­ми тер­мо­ба­рич. ус­ло­вия­ми для ге­не­ра­ции га­зо­об­раз­ных уг­ле­во­до­ро­дов. Ко­ли­че­ст­во и со­став об­ра­зую­щих­ся уг­ле­во­до­род­ных га­зов за­ви­сят от при­ро­ды и со­ста­ва рас­се­ян­но­го ор­га­нич. ве­ще­ст­ва, на­хо­дя­ще­го­ся (как в рас­се­ян­ной, так и в кон­цен­т­ри­ро­ван­ной фор­мах) в зо­не ка­та­ге­не­за. Гу­му­со­вое ор­га­нич. ве­ще­ст­во ге­не­ри­ру­ет в осн. ме­тан и не­боль­шое ко­ли­че­ст­во бо­лее тя­жё­лых уг­ле­во­до­ро­дов, са­про­пе­ле­вое – осн. мас­су неф­тя­ных жид­ких уг­ле­во­до­ро­дов, жир­ные га­зы и ме­тан. Для вы­де­ле­ния уг­ле­во­до­ро­дов в ко­ли­че­ст­ве, дос­та­точ­ном для об­ра­зо­ва­ния за­ле­жей, оса­доч­ная по­ро­да, со­дер­жа­щая рас­се­ян­ное ор­га­нич. ве­ще­ст­во, долж­на по­пасть в оп­ре­де­лён­ные тер­мо­ба­рич. ус­ло­вия. Гу­му­со­вое ор­га­нич. ве­ще­ст­во име­ет два тем­пе­ра­тур­ных пи­ка ге­не­ра­ции ме­та­на: на на­чаль­ной ста­дии ка­та­ге­не­за при темп-ре 50–60 °С (про­то­ка­та­ге­нез) и на за­вер­шаю­щей – при темп-ре выше 150–160 °С (позд­ний ме­зо­ка­та­ге­нез). Са­про­пе­ле­вое ор­га­нич. ве­ще­ст­во глав­ный пик ге­не­ра­ции про­яв­ля­ет так­же в позд­нем ме­зока­та­ге­не­зе (т. н. глав­ная зо­на га­зо­об­ра­зо­ва­ния, сле­дую­щая сра­зу за глав­ной зо­ной неф­те­об­ра­зо­ва­ния). Вна­ча­ле ге­не­ри­ру­ют­ся жир­ные га­зы, за­тем ме­тан. Об­ра­зо­ва­ние ме­та­на про­дол­жа­ет­ся и при бо­лее вы­со­ких темп-рах (св. 200 °С) и дав­ле­ни­ях на ста­дии ме­та­мор­физ­ма (пу­тём тер­мич. раз­ло­же­ния уг­ли­сто­го ор­га­нич. ве­ще­ст­ва и неф­ти). На­блю­да­ет­ся вер­ти­каль­ная зо­наль­ность рас­пре­де­ле­ния Г. п. г. во мно­гих неф­те­га­зо­нос­ных бас­сей­нах: на глу­би­не 1,2–2 км га­зо­вые за­ле­жи пред­став­ле­ны в осн. су­хим га­зом (поч­ти чис­тый ме­тан), на глу­би­не 2–5 км за­ле­жи б. ч. га­зо­неф­тя­ные и неф­те­га­зо­вые, со­дер­жа­щие пре­им. жир­ные га­зы, ни­же 5–6 км сно­ва рас­про­стра­не­ны за­ле­жи чис­то­го ме­та­на. Как пра­ви­ло, рас­се­ян­ное в по­ро­дах ор­га­нич. ве­ще­ст­во име­ет сме­шан­ный (гу­му­со­вый и сап­ро­пе­ле­вый) со­став. Наи­бо­лее вы­со­ко­про­дук­тив­ные га­зо­ма­те­рин­ские по­ро­ды (спо­соб­ные ге­не­ри­ро­вать пре­им. га­зо­об­раз­ные уг­ле­во­до­ро­ды и от­да­вать их) – гли­ни­стые, алев­ри­то-гли­ни­стые и гли­ни­сто-алев­ри­то­вые от­ло­же­ния сла­бо­вос­ста­но­ви­тель­ных и вос­ста­но­ви­тель­ных фа­ций, бо­га­тые гу­му­со­вым и са­про­пе­ле­во-гу­му­со­вым ор­га­нич. ве­ще­ст­вом.

Фор­ми­ро­ва­ние га­зо­вых за­ле­жей про­ис­хо­дит в ре­зуль­та­те ми­гра­ции Г. п. г. из ма­те­рин­ских толщ в кол­лек­то­ры неф­ти и га­за, ак­ку­му­ля­ции их в ло­вуш­ках неф­ти и га­за и кон­сер­ва­ции внут­ри при­род­ных ре­зер­вуа­ров, ог­ра­ни­чен­ных флюи­до­упо­ра­ми (по­крыш­ка­ми). По­дав­ляю­щее чис­ло за­ле­жей Г. п. г. свя­за­но с оса­доч­ны­ми по­ро­да­ми. Пес­ча­ные кол­лек­то­ры вме­ща­ют св. 76% за­па­сов, кар­бо­нат­ные – св. 23%. Гли­ни­сты­ми по­крыш­ка­ми эк­ра­ни­ру­ет­ся св. 65% за­па­сов, со­ле­нос­ны­ми – св. 34%. Св. 91% за­па­сов со­сре­до­то­че­но в ло­вуш­ках струк­тур­но­го ти­па. Со­во­куп­ность га­зо­вых за­ле­жей, кон­тро­ли­руе­мых еди­ной гео­ло­гич. струк­ту­рой, об­ра­зу­ет га­зо­вое ме­сто­ро­ж­де­ние.

Св. 90% раз­ве­дан­ных за­па­сов Г. п. г. со­дер­жат­ся в чис­то га­зо­вых или га­зо­кон­ден­сат­ных ме­сто­ро­ж­де­ни­ях, ос­таль­ные – в га­зо­неф­тя­ных и неф­те­га­зо­вых. На глу­би­не до 1 км за­клю­че­но ок. 14% за­па­сов га­за, 1–3 км – св. 70%, 3–5 км – ок. 13% и ни­же 5 км – св. 1%. Круп­ней­шие за­па­сы Г. п. г. со­сре­до­то­че­ны в За­пад­но-Си­бир­ской неф­те­га­зо­нос­ной про­вин­ции, а так­же в бас­сей­нах ак­ва­то­рий Се­вер­но­го, Ба­рен­це­ва и Кар­ско­го мо­рей, Мек­си­кан­ско­го и Пер­сид­ско­го за­ли­вов; а так­же в бас­сей­нах: За­пад­ном Внут­рен­нем, Се­вер­но­го скло­на Аля­ски, За­пад­но-Ка­над­ском, Бо­фор­та и Свер­д­руп. Ми­ро­вые раз­ве­дан­ные за­па­сы га­за со­став­ля­ют св. 150 трлн. м3, осн. за­па­сы скон­цен­три­ро­ва­ны: в Рос­сии (св. 48 трлн. м3), Ира­не (23,00), Ка­та­ре (11,15), Сау­дов­ской Ара­вии (6,05), Объ­е­ди­нён­ных Араб­ских Эми­ра­тах (6,01), Ал­жи­ре (4,52), США (4,47), Ве­не­су­эле (4,16), Ни­ге­рии (3,51), Ира­ке (3,11), Турк­ме­нии (2,86), Ма­лай­зии (2,31), Ин­до­не­зии (2,05), Уз­бе­ки­ста­не (1,87), Ка­зах­ста­не (1,84), Ни­дер­лан­дах (1,77), Ку­вей­те (1,49), Ки­тае (1,37), Ли­вии (1,31), Ав­ст­ра­лии (1,26), Нор­ве­гии (1,25). Все­го в ми­ре из­вест­но св. 12 тыс. га­зо­вых ме­сто­ро­ж­де­ний (в Рос­сии св. 800), од­на­ко ок. по­ло­ви­ны (45,3%) за­па­сов га­за со­сре­до­то­че­но в 23 уни­каль­ных (бо­лее 1 трлн. м3) га­зо­вых и га­зо­кон­ден­сат­ных ме­сто­ро­ж­де­ни­ях. Круп­ней­шие в ми­ре – в Ка­та­ре (Се­вер­ное, 10,64 трлн. м3) и Рос­сии (Урен­гой­ское, 10,2 трлн. м3). Сре­ди уни­каль­ных рос. ме­сто­рож­де­ний: Урен­гой­ское, Ям­бург­ское, Бо­ва­нен­ков­ское, За­по­ляр­ное, Шток­ма­нов­ское, Аркти­чес­кое, Ас­т­ра­хан­ское, Мед­ве­жье, Орен­бург­ское, Ха­ра­са­вей­ское, Юж­но-Том­бей­ское. Ок. 300 рос. ме­сто­ро­ж­де­ний раз­ра­ба­ты­ва­ют­ся. Уни­каль­ные за­ру­беж­ные га­зо­вые ме­сто­ро­ж­де­ния (за­па­сы, трлн. м3): в Ира­не (Юж­ный Парс, 2,8; Па­зе­нан, 1,4; Парс, 1,3), Ни­дер­лан­дах (Гро­нин­ген, 2,7), Ал­жи­ре (Хас­си-Рмель, 2,6), США (Пан­хандл-Хью­го­тон, 2,04), а так­же в Турк­ме­нии (Да­уле­та­бад-Дон­мез­ское), Са­удов­ской Ара­вии (Га­вар), Ка­зах­ста­не (Ка­ра­ча­га­нак), Нор­ве­гии (Тролль). До­бы­ча про­из­во­дит­ся в 85 стра­нах и со­став­ля­ет 2174,8 млрд. м3, ли­ди­ру­ют Рос­сия (606,8 млрд. м3) и США (552,7).

Г. п. г. – эф­фек­тив­ный энер­го­но­си­тель (те­п­ло­та сго­ра­ния 34,3 МДж/м3 и вы­ше) и цен­ное хи­мич. сы­рьё для про­из-ва ме­та­но­ла, фор­маль­де­ги­да, ук­сус­ной ки­сло­ты, аце­то­на и др. ор­га­нич. со­еди­не­ний. По­пут­но из­вле­кае­мые из Г. п. г. се­ро­во­до­род­со­дер­жа­щие га­зы ис­поль­зу­ют для по­лу­че­ния эле­мен­тар­ной се­ры (см. в ст. Аг­ро­но­ми­чес­кое сы­рьё), ге­лий­со­дер­жа­щие – для по­лу­че­ния ге­лия.

Лит.: Бе­ка К., Вы­соц­кий И. В. Гео­ло­гия неф­ти и га­за. М., 1976; Хант Дж. Гео­хи­мия и гео­ло­гия неф­ти и га­за. М., 1982; Спра­воч­ник по гео­ло­гии неф­ти и га­за / Под ред. Н. А. Ере­мен­ко. М., 1984; Гео­ло­гия и гео­хи­мия неф­ти и га­за. 2-е изд. М., 2004.

Вернуться к началу