Природных битумов
Запасы природных битумов и тяжелых нефтей в мире несколько раз превышают запасы средних и легких нефтей. Мировые извлекаемые запасы природных битумов распределяются следующим образом: Канада – 75 %, Россия – 22 %, остальные страны мира — 3 %.
Мировые запасы тяжелых нефтей и природных битумов сосредоточены в 63 геологических провинциях и оцениваются в 500-550 млрд. м 3 до 1 триллиона, около половины из которых являются доказанными запасами, а остальные – прогнозными (табл.1).
| Регионы | Геологические запасы млрд. куб. м |
| Северная Америка | |
| Южная Америка | |
| Европа (в т.ч. Россия) | |
| Африка | 0,2 |
| Ближний Восток | Менее 100 млн. м 3 |
| Азия (в т.ч. Россия) | |
| ВСЕГО |
Битуминозные песчаники Атабаски (провинция Альберта, Канада) являются примером природных битумов, кроме того, природные битумы имеются в России, Казахстане, Китае, на острове Мадагаскар.
Мировые запасы сверхтяжелых нефтей оцениваются в 350 млрд. м 3 и сосредоточены, в основном, в Венесуэле (Пояс Ориноко), в Канаде, Китае, Индии. Примерно треть этих запасов является доказанными.
Месторождения тяжелых нефтей открыты в 155 различных геологических провинциях. Около трети запасов тяжелых нефтей сосредоточены в 48 гигантских нефтяных месторождениях, расположенных, в основном, в Канаде, США, на Ближнем Востоке, Южной Америке. Большие запасы тяжелых нефтей открыты в Казахстане, Азербайджане, России, Румынии, в районе Карибского бассейна, в Юго-Восточной Азии.
Прогнозные ресурсы природных битумов в Российской Федерации оцениваются несколько десятков миллиардов тонн. 71 % сосредоточены в Волго-Уральском регионе, главным образом в Татарстане.
В тектоническом плане ареал скоплений тяжелых нефтей (ТН) и природных битумов (ПБ) в пределах Татарстана охватывает Мелекесскую впадину, Южно — и Северо — Татарской своды.
По разрезу пермских образований выделяется три битумоносных комплекса:
1) нижнепермский – карбонатный;
3) казанский – карбонатно-терригенный.
Каждый комплекс залегает под более или менее выдержанной покрышкой для:
комплекса 1- глинисто-алевритовая пачка в основании шешминского горизонта уфимского яруса;
комплекса 2 — толща глин в нижней части казанского яруса;
комплекса 3 — разнофациальные отложения татарского яруса.
Последний комплекс подразделяется на два – нижне- и верхнеказанский. Поля скоплений битумов по комплексам в плане не совпадают.
Скопления битумов в нижнепермских отложениях приурочены преимущественно к западному склону Южно-Татарского свода, а также к восточному борту Мелекесской впадины. Коллекторами являются сильно выщелоченные, кавернозные, местами закарствованные доломиты и известняки сакмарского и в меньшей степени ассельского ярусов.
Битумопроявления в уфимском ярусе связаны с песчаными отложениями шешминского горизонта и в плане в общих чертах совпадают в нижнепермском комплексе, за исключением юго-востока.
Поля распространения битумопроявлений в казанском ярусе значительно смещены на запад по сравнению с нижнепермским и уфимским комплексами, почти целиком совпадают с Мелекесской впадиной и лишь частично выходят за ее пределы.
Основной объем битумопроявлений приходится на верхние уфимские и казанские отложения. Согласно оценкам, произведенными в Казанском государственном университете и институте ТатНИПИнефть самыми перспективными являются отложения казанского яруса, в которых заключено более 60% суммарного объема прогнозных запасов природных битумов в республике. В то же время подсчет запасов, показал, во-первых, что величина ресурсов этого нетрадиционного вида углеводородного сырья значительно ниже, чем предполагалось по более ранним оценкам, а во-вторых, что большая часть запасов (61,6%) сосредоточена в терригенных коллекторах уфимского яруса.
На территории Татарстана во всех битуминозных горизонтах разреза выявлено около 450 залежей ПБ. Они встречены почти во всех частях Республики. Геологические запасы и ресурсы ПБ всех категорий составляют по различным оценкам специалистов составляют от 2,6 до 7,2 млрд.т.
С учетом значительности территории (67787 км 2 ), различной изученности на битумоносность пермских отложений и их тектоники, было намечено провести специальные поисково-разведочные работы на ПБ в три очереди: в первую очередь — на западном склоне Южно-Татарского свода и восточном борту Мелекесской впадины (юго-восточное Закамье), во вторую очередь — в западной части Мелекесской впадины, Казанско-Кировском прогибе и на восточном склоне Токмовского свода (юго-западное Закамье) и в третью очередь — на северо-татарском своде и северной части Казанско-Кировского прогиба.
С 1970 г по сегодня поисково-разведочные работы на залежи ПБ, в том числе и попутные поиски их при структурном бурении, проводились, в основном, в пределах западного склона Южно-Татарского свода и восточного борта Мелекесской впадины, т.е. на землях первой очереди работ.
По состоянию на 1.01.2001 г. в Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых и Республиканской комиссии по запасам полезных ископаемых Республики Татарстан утверждены запасы природных битумов категории В+С1+С2 в 9-и месторождениях (Мордово-Кармальском Ашальчинском Нижне-Кармальском, Подлесном, Студено-Ключевском, Олимпиадовском, Краснополянском, Южно-Ашальчинском и Каменском). Балансовые запасы в них составляют 63,5, извлекаемые – 21,8 млн.т. В результате проведения геолого-разведочных работ и подсчета запасов предусматривается ежегодное увеличение извлекаемых запасов в размере 7-9 млн.т.
На 60 из выявленных залежей ПБ проведены предварительные разведочные работы, определены геологические запасы — 189,3 млн.т. и основные черты строения. На остальных залежах специальные разведочные работы пока не проводились.
В действующей классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов скопления ПБ, которые еще не разведывались или ожидаются на еще не изученных землях, относятся к прогнозным ресурсам категории Д.
Но 249 залежей ПБ, хотя они вскрыты единичными скважинами, все же уже выявлены. Именно из таких залежей после разведочных работ появились запасы категорий С1 и С2. Поэтому рассматривать их ресурсы как прогнозные неправомерно, их нужно выделить в отдельную категорию перспективных ресурсов категории С3. Они являются ближайшими объектами постановки разведочных работ на ПБ.
Условия и закономерности образования месторождений ТН и ПБ
Формирование современного рельефа и палеорельефов различных стратиграфических горизонтов геологического разреза территории Татарстана тесно связаны с воздействием тектонических процессов, происходящих здесь и оказывающих влияние как на верхние слои пород, так и на более глубоко залегающие породы.
Пермские породы, как и карбонатные, так и терригенные, несут следы вторичных изменений, которые возникли в результате воздействия минерализованных и пресных вод различных газов и углеводородов.
Процессы протекали и в более глубоко залегающих породах карбона и девона, в которых за геологическую историю имели место перерывы в осадконакоплении, формирование глубоких врезов и карстование пород, оказавшихся выше и ниже древних базисов эрозии. Немалую роль играли температура и давление. В связи с этим на всех стратиграфических уровнях породы осадочного чехла находятся в значительно преобразованном состоянии относительно их первичного состава. Деградация нефти на путях миграции дополняет и усиливает гипергенные процессы в породах, контактирующих с углеводородами. Следы вторичных изменений проявляются в породах в виде скоплений кальция, гипса, кремния, пирита и халькопирита, самородной серы, окислов железа и других минералов.
Под термином природные битумы понимают как природные органические соединения, с первичной углеводородной основой, имеющие твердую, вязкую и вязко-жидкую консистенцию. Они образуют широкий спектор соединений от высокоуглеродистых разностей до отдельных классов или сложной смеси высокомолекулярных углеводородов, содержащих асфальтеново — смолистые компоненты и металлы.
По классификации В.А. Успенского все природные битумы разделены на 12 классов: газы, нефти, мальты, асфальты, асфальтиды, озокериты, элатериты, альгариты, кериты, антраксолиты, оксикериты и гуминокериты.
Классы битумов разграничиваются по признакам их растворимости в хлороформе, удельному весу, твердости, коксуемости.
Для растворимых в хлороформе битумов основопологающим остается содержание в битуме масляной фракции (табл.2). В классе нефтей В.А. Успенский (табл.3.) также выделяет отдельные классификационные разряды легких, утяжеленных и тяжелых нефтей.
Схема классификации битумов по определенным физико-химическим параметрам, предложенная В.А. Успенским, предусматривает выделение генетических рядов и типов и отражает генетический ряд превращения нефти в твердые битумы. На основании соотношения в нефтяных объектах масел, смол и асфальтенов в настоящее время принято выделять нефть, мальту, асфальт, асфальтиты и другие классы, принадлежность к которым отражает их генезис и, главное, количественную сторону процесса преобразования исходной нефти.
В классификации В.Н. Муратова (табл.4) определяющим параметром является весь компонентный состав битумов. Классификация нафтидов по величине коксуемости из работы приведена в табл. 5.
В последнее время твердые, вязкие и жидко-вязкие битумы стали рассматриваться в качестве самостоятельного объекта изучения и промышленного освоения как новый, так называемый альтернативный, источник углеводородного сырья. Нефти же в семействе битумов образуют самостоятельный класс.
По И.С. Гольдбергу, промежуточное положение между “нормальными” нефтями и битумами занимают высокосернистые (сумма смол и асфальтенов более 25%), высоковязкие нефти, которые по возможным методам извлечения и характеру получаемых нефтепродуктов ближе стоят к вязким битумам – мальтам, неизвлекаемым в своем естественном состоянии по разработке обычными скважинными методами. Он считает, что граничащую с мальтами группу высоко — смолистых нефтей правильнее будет отнести к категории битумов, тем более что во многих районах они пространственно совмещены с другими более преобразованными разностями (мальтами, асфальтами) и образуют с ними генетически единые зоны битумонакопления.
В 1983 г. Б.А.Клубов (ВНИГРИ) опубликовал вещественную классификационную схему природных битумов, в которой учел известные ранее схемы. Он счел необходимым в самом начале разделить все эти вещества на две условные группы: обычные нефти и битумы, часто встречающиеся, и специфические битумы, встречающиеся относительно редко. К первой группе относится ряд из шести классов битумов: нефти, мальты, асфальты, асфальтиты, кериты и антраксолиты, ко второй группе относится пять классов битумов: оксикериты и гуминокериты, а также – озокериты, элатериты и альгариты. Автор не рассматривает углеводородные газы в составе семейства битумов. В схеме составлены только основные признаки: химические и физические. В дальнейшем В.А. Клубов развил свои взгляды на формирование и классификацию нефтей и битумов на основе новых геологических и химических данных и изложил в обобщающей работе.
Классы битумов вполне удовлетворительно разграничиваются по признакам их растворимости в хлороформе, удельному весу, твердости (по шкале Мооса), коксовому числу. Для растворимых в хлороформе битумов основополагающим остается предложенный В.А. Успенским с соавторами признак – содержание в битумах масляной фракции.
Успехи последних лет в области органической химии и геохимии нефти создали предпосылки для разработки новых схем классификации (химической типизации) нефтей, основанных на применении результатов анализа нефтей на молекулярном уровне и данных структурно-групповых методов анализа.
Наиболее упрощенная классификация тяжелых нефтей
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник