Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Эволюционно-динамические факторы преобразования веществ и нефтегазоносности недр

ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Эволюционно-динамические факторы преобразования веществ и нефтегазоносности недр"

КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ГЕОЛОГИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НЕДР

(РОСКОМНЕДРА) РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК (РАН) ВСЕРОССИЙСКИЙ НЕФТЯНОЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ ,,, , ИНСТИТУТ (ВНИГРИ)

е-г

- 4 На правах рукописи

^ с-э

I— ст) Бочкарев Анатолий Владимирович

С- см

Эволюционно-динамические факторы преобразования веществ и нефтегазоносности недр

Специальность: 04.00.17 - Геология, поиски и разведка нефтяных и

газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ . диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург - 1995

Работа выполнена в Северо-Кавказском научно-исследовательском институте природных газов (СевКавНИИгаз), Волгоградском государственном научно-исследовательском и проектном институте нефтяной и газовой промышленности (ВолгоградНИПИнефть) и'научно-производственном центре АО "Нижневолжскнефть"

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

член-корреспондент РАЕН, профессор С.Г.Неручев

доктор геолого-минералогических наук, профессор А.Н.Резников

доктор геолого-минералогических наук,*' профессор О.К.Баженова

Ведущее предприятие - Санкт-Петербургский государственный университет

Защита диссертации состоится ".......".................1996г. в.......часов

на заседании специализированного совета Д.071.02.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Всероссийском нефтяном научно-исследовательском

геологоразведочном институте (ВНИГРИ)

Адрес: 192104, г. Санкт-Петербург, Литейный проспект, 39, ВНИГРИ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИГРИ

Автореферат разослан "_"_1995 г.

Ученый секретарь докторского специализированного совета, кандидат геолого-

минералогических наук А.К.Дертев

\

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Топливно-энергетические проблемы как в ближайшем, так и в обозримом будущем остаются одними из главных, определяющих состояние и развитие народного хозяйства России: Современная энергетика, нефтехимическая, металлургическая, топливная и ряд других отраслей промышленности немыслимы без реализации уже имеющихся и еще невыявленных ресурсов углеводородного сырья. Для восполнения все возрастающей потребности в нем необходимо решение множества фундаментальных и прикладных проблем нефтегазопоисковой геологии, литологии и геохимии. В их перечне важное место занимает такой многофакторный процесс, как формирование залежей угля, нефти и природного газа. Наряду со значительными успехами в области познания онтогенеза горючих полезных ископаемых, мало изученными остаются движущие силы преобразования пород на этапе катагенеза.

Роль катагенеза в эволюционной истории осадочных бассейнов уникальна, поскольку на протяжении этой стадии литогенеза возникают все известные залежи твердых, жидких и газообразных горючих полезных ископаемых. Это ведущий процесс в изменении органо-минеральных веществ (ОМВ) и генерации углеводородов (УВ), что в совокупности во многом определяет закономерности и особенности распределения в недрах нефти и газа. По этой причине катагенетическая зрелость отложений входит в состав важнейших показателей оценки ресурсов топливно-энергетического сырья", что объясняет обширный диапазон специальных исследований органической и минеральной составляющей пород.

Анализ факторов катагенетических процессов является одним из условий: надежного научного обоснования перспективных на нефть и газ отложений, залегающих в значительном интервале глубин в пределах новых и уже освоенных территорий, горно-складчатых сооружений,

акваторий морей; определения состава, свойств и балансовой оценки образующихся подвижных и неподвижных продуктов катагенеза; условий формирования и размещения залежей УВ; установления зон преимущественного нефте- и газонакопления; разработки методологии геологоразведочных работ. При этом особую актуальность приобретает возможность практического использования результатов анализа эволюционно-динамических факторов нефтегазоносное™ недр, напрямую связанных с выявлением новых источников УВ в старых нефтегазодобывающих районах, где традиционные методы восполнения их сырьевой базы в значительной мере исчерпаны.

Решение поднимаемых в диссертации вопросов, связанных с использованием в практических целях полученных теоретических и методических результатов непосредственно направлено на повышение достоверности регионального и локального прогноза. Такой подход обеспечивает рост успешности и эффективности поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа в сложных геологических условиях, что в конечном итоге является важной хозяйственной задачей.

Цель работы состояла в разработке и практическом использовании теоретических моделей и механизмов формирования залежей нефти и газа на основе анализа движущих сил преобразования (новообразования) ОМВ и факторов, контролирующих нефтегазо-носность недр на стадии катагенеза.

Основные задачи исследований: 1. Рассмотреть современное состояние и содержание учения о катагенезе и его факторах в качестве составной части эволюционно-динамической теории нефтегазо-образования. 2. Обсудить основные термины, положения, физико-химическую сущность, выявить закономерности и особенности, а также произвести типизацию катагенетического процесса преобразования ОМВ; уточнить схемы литогенеза и шкалу катагенеза. 3. Детально проанализировать строение и историю геологического развития

разновозрастных отложений Донецкого бассейна й его окраин, предгорных впадин, прогибов и платформенной части Предкавказья, рассматриваемых в качестве объектов исследований. 4. Изучить на конкретных геологических объектах индивидуальную роль и взаимодействие факторов преобразования ОМВ при формировании палео- и современной неравномерной глубинной зональности катагенеза; оценить характер реализации генерационного потенциала нефте- и газоматеринских пород на различных эволюционных этапах развития осадочных бассейнов. 5. Расшифровать механизмы природных явлений, связанных с проявлением ряда динамических факторов превращения и новообразования ОМВ. 6. Определить современные источники УВ, за счет которых формировались зоны накопления нефти и газа. 7. Обосновать новые направления и объекты геологоразведочных работ на нефть и газ.

Научная новизна. Обосновано представление о движущих силах превращения ОМВ на стадии катагенеза, а также эволюционно-динамических факторах генерации, миграции и аккумуляции УВ как важнейшей предпосылке формирования залежей нефти и газа. В развитии учения о катагенезе показаны особенности и закономерности эволюционных физико-химических изменений ОМВ с позиции термодинамики, энергетики и кинетики процесса. Дано расширенное определение катагенетического процесса.

В числе слабоизученных энергетических источников превращения веществ и генерации флюидов раскрыта роль: сейсмотектонодинамики: в трансформации слаболитифицированных пород; в продолжении процессов катагенеза на орогенной и посторогенной стадиях развития Донецкого угленосного бассейна; в образовании вторичной трещиноватости в плотных аргиллитах; газогидродинамики в обезвоживании углей; флюидодинамики: в преобразовании углеродистых веществ; в появлении в глинах и плотных аргиллитах

плотностной и катагенетической анизотропии пород, аномально высоких пластовых температуры и давления; в трещинообразовании; в генерации и первичной миграции флюидов. Произведена типизация процессов преобразования ОМВ на основе системно-генетического (факторного) принципа.

Дана оценка роли факторов, определяющих: вертикальную размерность и другие особенности зональности катагенеза; преимущественную газоносность угленосных толщ и субугленосных формаций; нефтеносность майкопских глин; нефтегазоносность областей с высокой тектонической активностью; гидрохимическую зональность недр за счет образования органогенных вод; современную вертикальную газовую зональность Донецкого складчатого сооружения и зональность накопления УВ различного генезиса в мезокайнозойских отложениях платформенной части Предкавказья.

На основе анализа эволюционно-динамических факторов нефтегазоносности недр с привлечением разномасштабных региональных и детальных карт рассматриваемых территорий, площадей и месторождений разработаны многопараметровые модели формирования и схемы пространственного размещения залежей УВ в разновозрастных отложениях Предкавказья и Восточного Донбасса. Итогом этих работ явилось обоснование новых приоритетных направлений и конкретных объектов геологоразведочных работ на нефть и газ.

Практическая ценность и результаты внедрения выполненных исследований. Изучение в структуре литогенетических процессов термодинамических, тектонодинамических, флюидодинамических, геохимических и других факторов и предпосылок, а также предложенных новых поисковых критериев нефтегазоносности с учетом особенностей рассматриваемых геологических объектов, определяет по данной проблеме направление теоретических и практических исследований.

Внедрение методических приемов выявления приразломных поднятий привело впоследствии к открытию многопластовых газовых и нефтегазовых месторождений на южном склоне Воронежской антеклизы (Патроновское, Мартовское и др.)- Расшифровка условий формирования углеводородных скоплений в складчатой зоне Северного Донбасса, внедрение методики их поиска и разведки способствовали выявлению залежей газа на Скосырском, Северо-Белянском и Хлоповском месторождениях.

Выяснение причин литогенетической неоднородности пород, механизма образования трещин и залежей УВ в породах различного литологического состава в результате флюидодинамического, тектонического и термического воздействия, а также решение и внедрение методических приемов поисков и разведки в форме конкретных рекомендаций позволили расширить представления о стратиграфическом и литологическом диапазоне нефтегазоносности старых добывающих районов, повысить успешность бурения всех категорий скважин и эффективность геологоразведочных работ на майкопские и триасовые отложения в Ставропольском крае. Итогом этих работ явилось открытие Воробьевского нефтяного и Бойчаровского газоконденсатного месторождений.

Расшифровка механизма образования в верхнемайкопских песчаных пластах нового типа литологического экрана в зоне малоамплитудного дизъюнктивного нарушения (тиксотропный эффект под влиянием сейсмических колебаний) привело к обоснованию постановки структурно-поискового бурения и открытию Маячного газового месторождения.

Теоретические, методические и практические разработки, изложенные в диссертационной работе использованы при: текущем и перспективном планировании геологоразведочных работ и минерально-сырьевой базы Северного Кавказа; обосновании заложения скважин различного нтначения; моделировании залежей и подсчете запасов

нефти и газа; составлении технологических проектов и схем разработки многочисленных месторождений, в том числе уникальных по размерам и запасам Астраханского, Оренбургского и Тенгизского. Внедрение научных разработок автора подтверждено соответствующими документами. В практике научных исследований широкое применение получила разработанная автором уточненная шкала катагенеза.

Апробаиия работы. Диссертационная работа апробирована на научно-технических конференциях ВНИИГАЗа (Москва, 1975, 1976, 1977, 1978), СевКавНИИгаза (Ставрополь, 1974, 1976, 1977, 1978, 1980, 1981, 1982, 1983), УкрНИИгаза (Харьков,1976), СредАзНИИгаза (Ташкент, 1974, 1977), ВНИГНИ (Москва, 1978); на зональных и республиканских конференциях (Ростов-на-Дону, 1973; Харьков, 1974; Ставрополь, 1979, 1982; Краснодар, 1981; Буденновск, 1989); на Всесоюзных и международных семинарах, совещаниях, симпозиумах: "Масштабы (расстояния) миграции нефти и газа" (Ташкент, 1975); "Методы оценки нефтегазоносности локальных ловушек" (Санкт-Петербург, 1978); "Особенности формирования залежей нефти и газа в глубокозалегающих пластах" (Алма-Ата, 1977); "Коллекторы нефти и газа на больших глубинах" (Москва, 1979); "Прогнозирование нефтегазоносности недр и совершенствование методики поиска и разведки нефти и газа" (Москва, 1983); "Органическое вещество в современных и ископаемых осадках" (Москва, 1976, 1979; Ташкент, 1982); "Осадочные формации и их нефтегазоносность" (Москва, 1978, 1981, 1985); "Методы оценки нефте- и газоматеринского потенциала седиментитов" (Москва, 1979); "Геохимия углерода" (Москва, 1981, 1992); IX Всесоюзный симпозиум по стабильным изотопам в геохимии (Москва, 1982); "Аспекты генетических связей нефтей и органического вещества пород" (Москва, 1983); "Тектоническая цикличность и нефтегазоносность" (Пермь, 1983); "Эволюция нефтегазообразования в истории Земли" (Москва, 1984); "Подземные воды и эволюция

литосферы" (Москва, 1985); "Энергия и механизм первичной миграции" (Актюбинск, 1985); "Геохимия, минералогия и литология черных сланцев" (Сыктывкар, 1987); "Геохимические поиски месторождений нефти и газа" (Иркутск, 1987); "Физико-химическое моделирование в геохимии и петрологии на ЭВМ" (Иркутск, 1988); "Условия нефтегазообразования на больших глубинах" (Ивано-Франковск, 1986); XI Губкинские чтения "Фундаментальные проблемы нефтегазогеологической науки" (Москва, 1989); "Нетрадиционные источники углеводородного сырья и проблемы его освоения" (Санкт-Петербург, 1992); "Проблемы комплексного освоения трудно-извлекаемых запасов нефти и природного битума" (Казань, 1994); "Геохимическое моделирование и материнские породы нефтегазоносных бассейнов" {Санкт-Петербург, 1995).

Диссертация является составной частью свыше 210 тем, договоров, проектов, рекомендаций, обоснований и других работ, в том числе выполняемых в рамках народно-хозяйственных проблем, программ и заданий по: текущему и долгосрочному планированию геологоразведочных работ, разработке методики поисков и разведки, оценке ресурсов и добывных возможностей нефти и газа мелких, средних, крупных и уникальных по запасам месторождений. Все основные положения диссертационной работы опубликованы в открытой печати. Список опубликованных работ включает 98 наименований, в том числе переизданных в США и Германии. В диссертацию включены только те положения и результаты, приведенные в отчетах и опубликованные в статьях в соавторстве с другими исследователями, которые были сформулированы и изложены лично соискателем.

Объем диссертационной работы 320 страниц машинописного текста. Список литературы включает 289 наименований. Работа иллюстрирована 71 рисунком и содержит в тексте 26 таблиц. Помимо введения и основных выводов в заключении она состоит из семи глав,

которые последовательно освещают: состояние изученности проблемы и методологию ее решения; обоснование выбора и краткий геологический очерк объектов исследований (I глава); физико-химическую сущность и условия реализации катагенетического процесса изменения и новообразования веществ (II глава); важнейшие закономерности эволюционных изменений ОМВ на стадии катагенеза (III глава); движущие силы процессов преобразования ОМВ и генерации УВ (IV глава); взаимодействие факторов и типизацию процессов превращения веществ на стадии катагенеза (V глава); факторы, определяющие размерность и другие особенности зональности катагенеза и флюидообразования (VI глава); роль эволюционно-динамических факторов катагенеза и нефтегазоносности недр в процессах генерации, миграции, аккумуляции флюидов и в пространственном размещении залежей УВ (VII глава).

Учитывая сложность и слабую изученность рассматриваемых вопросов, автор в процессе подготовки выполненных исследований пользовался советами, консультациями и конкретной помощью Г.И.Амурского, О.К.Баженовой, Т.К.Баженовой, В.Г.Вершовского,

A.Н.Гусевой, А.К.Дертева, В.Н.Евика, Л. Н. Журавель, В.П.Ильченко,

B.П.Исаева, В.В.Калинина, Е.Г.Казанцевой, Е.Е.Карнюшиной, В.В.Кос-тылевой, И.К.Карпова, П.А.Карпова, Ю.И.Корчагиной, Ф.И.Курина,

C.Г.Неручева, А.А.Новикова, Г.М.Парпаровой, В.И.Петренко, А.М.Репея, Е.А.Рогозиной, Б.А.Соколова, Н.Н.Соловьева, А.Н.Степанова, О.П.Суда-ревской, В.К.Шиманского, которым диссертант выражает искреннюю благодарность. Автор постоянно чувствовал поддержку геологов, геохимиков, литологов МГУ, ВНИГНИ, ВНИГРИ, ИГиРГИ, ВНИИГаза, СевКавНИИгаза, ВолгоградНИПИнефть, АО Кавказтрансгаз, АО "Нижневолжскнефть", сотрудничество с которыми осуществлялось и продолжается в течение ряда лет.

Содержание работы

Изученность проблемы, методика и объекты исследований

Изучение факторов катагенетических процессов и нефте-газоносности недр имеет более чем двухсотлетнюю историю, начиная с работы М.В.Ломоносова "О слоях Земных" (1757 год), заложившей основы современного понимания теплоты и температуры. На раннем этапе развития взглядов выдающуюся роль в определении факторов катагенеза имели работы И.Ф.Генкеля, Ч.Лайеля,1830, Б.Штудера,1834, Д.Шарпа,1834, Г.0.добре,1860, К.В.Гюмбеля,1884, И.Г.Лемана,1884, К.А.Лоссена,1867, Г.Розенбуша,1886, А.Гейля,1878, Вальтера, 1894, Ф.Н.Чернышева,1886, И.В.Мушкетова,1899, Ф.Ю.Левинсон-Лессинга, 1898, Д.Уайта,1913, Ф.Бекке,1904, В.М.Гольдшмидта,1912, Д.С.Кор-жинского,1937, Т.Стадниченко,1926 и других ученых. Связь катагенетических процессов с нефтегазоносностью впервые обнаружена Х.Роджерсом, 1860 и развита Д.Уайтом,1913-1921, М.Фуллером,1919, В.Т.Томом, 1934, В.Расселем, Х.Фабианом и др.

Основы, ведущие направления и современное состояние изученности рассматриваемой проблемы определяются работами Н.М.Страхова, Л.В.Пустовалова, Д.В.Наливкина, И.М.Губкина,

A.Д.Архангельского, А.Е.Ферсмана, Б.Н.Рухина, В.А.Успенского, И.О.Брода, С.Г.Неручева, Н.Б.Вассоевича, Б.А.Соколова. Эволюционно-динамические факторы преобразования веществ, а также связь катагенеза с угленосностью и нефтегазоносностью недр в различных аспектах обсуждались такими видными геологами, геохимиками, петрографами и литологами, как Б.Альперн, Ф.А.Алексеев, И.И.Аммосов, Г.И.Амурский, Т.К.Баженова, О.К.Баженова, Н.Бостик, Д.Ван-Кревелен, Д.Вельте, В.С.Вышемирский, О.И.Гаврилова, Э.М.Галммов, Е. И. Глебовская, М.В.Голицин, В.В.Гречухин, А.Н.Гусева, А.Б.Гуревич,

B.Ф.Добронравов, А.Т.Донабедов, А.Н.Дубинский, Н.А.Еременко, В.И.Ермаков, Ю.А.Жемчужников, М.К.Калинко, А.В.Копелиович, П.А.Карпов,

Е.Е.Карнюшина, А.А.Карцев, В.И.Касаточкин, Д.Карвайль, А.Л.Козлов,

B.П.Козлов, Ю.Коннан, А.Э.Конторович, Ю.И.Корчагина, Т.А.Кухаренко, Е.С.Ларская, Б.А.Лебедев, М.Л.Левенштейн, Н.В.Лопатин, П.Ф.Мазор,

A.К.Матвеев, К.В.Миронов, З.Я.Мишунина, Р.Л.Мюллер, В.Н.Нагорный,

C.Г.Неручев, И.И.Нестеров, Е.О.Погребицкий, Г.М.Парпарова, К.Ф.Ра-дионова, А.Н.Резников, Е.А.Рогозина, В.И.Ручное, В.И.Скок, В.В.Станов, Л.И.Сарбеева, В.А.Скоробогатов.Э.Сианисян,В.Л.Соколов,Н.Н.Соловьев, Г.Л.Стадников, А.Н.Степанов, Т.И.Сороко, Р. и М.Тейхмюллер, П.П.Тимофеев, Б.Тиссо, С.А.Топорец, А.А.Трофимук, Р.Франклин, В.Е.Хаин, Дж.Хант, В.П.Царев, А.З.Широков, Э.Штах, Н.В.Черский, Б.К.Чичуа,

B.И.Яворский, О.В.Япаскурт и многие другие.

Дальнейшее развитие данной отрасли знаний идет в направлении повышения научной обоснованности и достоверности прогноза нефтегазоносное™ недр и научного обеспечения результативного и эффективного ведения поисково-разведочных работ.

Несмотря на значительные успехи в разработке теоретических основ современной нефтегазовой геологии, литологии и геохимиии, ряд фундаментальных положений все еще остаются спорными и недостаточно изученными. В перечне нерешенных проблем находятся и факторы катагенеза, которые явились целью выполненных исследований. Последние в совокупности с другими геологическими предпосылками используются в работе для расшифровки условий и механизмов формирования залежей нефти и газа.

Стратегия проведения исследований заключалась: в построении теоретических моделей катагенетических процессов; в анализе лабораторных экспериментов и обобщении опубликованных данных, посвященных рассматриваемой проблеме, а также методологическим и общетеоретическим вопросам; в разработке механизмов природных явлений и проверке их реальности на фактическом геологическом материале; в выявлении генетической взаимосвязи геологических и

катагенетических процессов.

В процессе изучения факторов катагенеза и нефтегазоносности недр обобщены известные и разработанные автором представления о движущих силах изменения и новообразования ОМВ, а также о глубинной зональности этих процессов. Для иллюстрации последних привлекались различные природные термодинамические системы и геотектонические объекты, разрез отложений в которых представлен различным набором осадков по составу, возрасту и генетическому типу органического вещества (ОВ) пород. Объекты исследований определены с точки зрения их максимальной информативности при оценке характера воздействия различных факторов на вышеуказанные процессы.

В качестве одного из таких объектов исследований, по ряду признаков наилучшим образом подходящим для анализа всех известных факторов катагенетических процессов, выбрана угленосная формация Донецкого складчатого сооружения (сложная геотектоническая история; открытая и закрытая термодинамическая системы; полный и доступный для изучения набор марочного состава углей и т.д.). Рассмотрены наиболее важные эпохи по своему значению в процессах преобразования ОВ под влиянием различных факторов катагенеза, формирования залежей УВ, их разрушения и переформирования в пределах Восточного Донбасса и его окраин с начала палеозойской седиментации до настоящего времени /4, 11, 12, 13, 15, 17, 23, 28, 37/.

На примере битуминозных глин Майкопа северного борта Восточно-Ставропольской впадины и плотных аргиллитов триаса Арзгирского прогиба рассмотрена слабо изученная в теоретическом отношении и с точки зрения практического использования динамическая группа факторов катагенеза (квазиизолированные системы, ОВ преимущественно алинового типа). Нефтенасыщенные глины нижнего Майкопа (Р1"2з) на глубинах 2000...2200 м имеют горизонтальную

слоистость тонкодисперсных пород (толщина микрослойков от 1-10"3 до 3 10'2 м). Слойки глин идентичны по структурно-текстурным особенностям и имеют сходный монтмориллонит-хлорит-каолин-гидрослюдистый состав. Содержание ОВ в породе до 8%, а развитых по нему пирита и марказита от 1...2 до 25%, что позволяет считать их породообразующими компонентами /10, 34, 41, 45, 50, 55, 62/. Роль флюидодинамики в преобразовании ОМВ и формировании в них залежей нефти и газа рассмотрена на примере битуминозных глин /36, 43, 47, 49, 50, 53, 54, 56/, угольных пластов /46/, а также неизученных прежде промышленно-газоносных аргиллитов триасового возраста Арзгирского прогиба /54/. Последние установлены на глубинах 3500...4000 м в западной части прогиба (Бойчаровская площадь).

В качестве объекта исследования привлекался основной продуцирующий комплекс пород Предкавказья - нижне-среднеюрские материнские отложения и разновозрастные зоны накопления УВ. Юрские отложения распространены главным образом в пределах Большого Кавказа и южной части Скифской платформы. Общая толщина их изменяется соответственно от 11 км до 2.5...3 км с максимальным погружением от 10...12 км до 6.5....8 км. Индоло-Кубанский прогиб, Восточно-Кубанская и Восточно-Ставропольская впадины имеют собственные зоны генерации в этих отложениях, приуроченные к наиболее погруженным участкам, а также обособленные и общие зоны накопления, связанные с положительными структурными элементами, расположенными внутри и за пределами зон генераций /2, 3, 19/.

На этапе заложения (доорогенный этап) нефтегазоносного бассейна (НГБ) объектами исследования служили газовые и газоконденсатные месторождения Северного Кавказа /2, 6, 9, 19, 42/, а также палеоместорождения УВ Донецкого бассейна и вала Карпинского /4, 11, 12, 20, 25/. На орогенном и посторогенном этапах развития бассейнов объектами изучения были Донбасс и вал Карпинского /4, 11,

12, 13, 17, 28, 33/, нефтяные и газовые месторождения южного склона Воронежской антеклизы и северного Донбасса /1, 5, 7, 30/, палеозойские отложения Скифской плиты /18, 26/, триасовый орогенный комплекс отложений Арзгирского прогиба /54/, тектонодинамически активные бассейны /36, 38, 40/.

Разработанные теоретические модели и механизмы формирования, а также выявленные закономерности пространственного размещения залежей УВ базируются на осадочно-миграционной теории их происхождения и эволюционно-динамическом учении о нефтегазо-носности осадочных бассейнов.

В итоге детального рассмотрения всех вышеназванных объектов исследований, в основу изучения которых положен многофакторный анализ катагенетических процессов и нефтегазоносности недр, получены принципиально новые результаты.

Термодинамика, энергетика и кинетика катагенетического процесса

Преобразование веществ в недрах Земли - процесс многоэтапный и характеризуется определенной стадийностью. В своей совокупности стадии составляют сущность литогенеза, что нашло отражение в авторской интерпретации схемы литогенетического цикла. Схема уточняет известные представления Л.Б.Рухина и Н.Б.Вассоевича о прогрессивно-регрессивной направленности процессов литогенеза и место в нем стадии катагенеза.

Катагенез (от греческого ката-сверху вниз) является стадией физико-химического качественного и количественного изменения состава, структуры и свойств осадочных пород в цикле литогенеза (между стадиями диагенеза и метагенеза) и характеризуется как сложный, многоступенчатый, радикально-молекулярный, последовательный. односторонне-направленный, необратимый, преимущественно эндоэнергетический, активационный и полифакторный процесс

превращения и новообразования ОМВ. Делится на три подстадии (по Н.Б.Вассоевичу): прото-, мезо- и апокатагенез. Подстадии подразделяются на градации, которые в катагенетическом ряду сопоставляются с определенными марками углей. В уточненной шкале катагенеза отражен принцип постепенности перехода вещества из одной градации в другую. Предложен один промежуточный уровень, условно разделяющий градацию на две примерно одинаковые части, из которых верхняя является переходной. Исключение составляют поздние градации апокатагенеза (антрациты), имеющие шесть промежуточных уровней /12, 13, 15, 16, 20, 46 и др./.

Изучение сущности катагенетических превращений (вещество и система; направленность, баланс, условия реализации, энергия активации и скорость катагенетических реакций; константа равновесия; промежуточные соединения; скачки, градиент, ступень, степень, уровень и зона катагенеза) опиралось на законы химической термодинамики, энергетики процессов и кинетики реакций /17, 28, 32, 44, 47, 49, 56, 61/.

Движущей силой превращения ОВ служит уменьшение свободной энергии, которая снижается от изолированных и замкнутых систем к открытым, от сложных к простым. Совокупность всех прошедших и текущих этапов преобразования ОВ представляет собой катагенетический процесс, который имеет место только в том случае, если в результате изменения термодинамических свойств системы меняются свойства вещества. Если при этом меняется его химический состав, то процесс называют катагенетической реакцией.

Сложные катагенетические реакции могут быть нулевого (протокатагенез) и первого порядка (мезокатагенез) типа У! -» У2. По ходу реакций исходный реагент в твердой фазе (Ут-|) расходуется на образование новых самостоятельных продуктов .независимых реакций, включая удаляющиеся из системы газообразные (Угг) и жидкие (Ужг)

вещества: Ут1-»(УГ2Т У1^ )_+уТ2. Такой ход реакции находится в

соответствии с законом сохранения массы:

т,(Ут1)=тг(Угг+Ужг+Ут2).

К наиболее значимым результатам выполненного анализа относится принципиально новая схема элементарного катагенетического акта. В ней в зависимости от величины подведенной энергии и интенсивности ее реализации рассматриваются три вида катагенетических процесса для умеренно и быстро развивающихся реакций, а также для реакций, не достигающих необходимых значений энергии активации (Еа). В отличие от известных схем, учитывающих только оптимальные, медленно развивающиеся поступательные процессы (региональный катагенез), показано, что для любой точки координаты реакции, идущей в экстремальных термобарических условиях, одновременно фиксируется большое число реакций с широким диапазоном Еа. В результате за равное контрольное время исходное вещество может пройти два и более уровней катагенеза. Такие процессы характерны для реакций, идущих в условиях быстрого и ураганного роста температуры, а также механо-химического воздействия. Наряду с этим в схеме отражена координата реакции для предельно замедленного катагенетического процесса /17, 20, 33, 37, 44, 47/.

Факторы изменения и новообразования веществ

Рассмотрены процессы преобразования ОВ и как следствие этого генерации продуктов катагенеза, которые протекают, с поглощением энергии. В цикле литогенеза все изменения в ОВ обусловлены воздействием на него разных форм энергии или факюров, непосредственно стимулирующих реализацию физико-химических процессов превращения веществ. Отсюда факторами преобразования ОВ и генерации УВ могут быть только энергоносители /32, 37, 44, 47/.

Ведущим фактором превращения веществ является температура (Т). При этом источником энергии является тепло, ведущим процессом -

термокатализ (термолиз, термический распад). Тепловое поле недр характеризуется Т, геотермическим градиентом, теплопроводностью, плотностью теплового потока, интенсивностью выделения тепла. В глобальном масштабе тепловой поток изменяется в зависимости от природы и возраста геоструктур земной коры. В осадочных бассейнах Предкавказья с низкими, средними и высокими геотермическими градиентами современные Т в разных точках плоскости геотектонического среза варьируют в широких пределах. Отсюда на одних и тех же глубинах различный катагенез ОВ пород. При этом высоким геотермическим градиентам соответствуют и более высокие градиенты значений отражательной способности витринита (ОСВ). Пропорциональный характер зависимости ОСВ от глубины и Т указывают на то, что современные геотермические условия определили достигнутую максимальную степень катагенеза недислоцированных нижне- и среднеюрских отложений Центрального и Западного Предкавказья, а также каменноугольных пород южного склона Воронежской антеклизы /2, 6, 9, 19/. Для теплового фактора считается нормальным, когда катагенетическое созревание ОВ протекает с разномерным во времени и пространстве увеличением Т.

Показано, что непрерывный рост катагенеза возможен при высоком и ураганном увеличении Т, а также при снижении быстро достигнутой избыточной Т в допустимых кинетических и термодинамических пределах. В природных условиях процессы катагенеза осуществляются в температурном интервале 20...400°С (Еа=10...70 к;кал/моль) /12, 13, 17, 28, 44/.

Статическое давление (Рс)- один из ведущих факторов литогенеза. Источник энергии - давление вышележащих осадков. Эффективно и самостоятельно действует на этапе протокатагенеза, для которого характерны реакции нулевого порядка (отщепления, перегруппировка радикалов и т.д.), низкие значения Т (менее 40°С) и Еа (менее 63

ккал/моль). Из числа фиксируемых результатов влияния Рс на изменение физических и химических свойств ОМВ можно указать на такие из них как уменьшение пористости и смыкание пор, возрастание плотности, деформацию минеральных решеток и электронных оболочек, разрыв межмолекулярных связей, перегруппировку самых мелких компонентов ОВ (мицел), удаление влаги из ОМВ, исчезновение термостойких гуминовых кислот из бурых углей и т.д.

Интенсивность воздействия Рс экспоненциально снижается в направлении градаций ПК1, -> ПК23 и в дальнейшем роль его становится все более трудноразличимой при рассмотрении природных моделей и в условиях эксперимента /20, 32, 33, 44, 61, 65/.

Источником энергии динамического давления (Рд) являются напряжения различной природы. Ведущий процесс - механо-химический в результате: низкотемпературных локальных и региональных дислокационных тектонических явлений, тектоно-термической активации, флюндодинамических, трибохимических, ударных и других процессов. Основная их особенность - высокая и повышенная скорости катагенетических реакций /12, 13, 17, 32, 37, 39, 56, 61/. Многочисленные данные о вариациях уровней катагенеза углей гетерогенных бассейнах угленакопления свидетельствуют о том, что признание важной роли динамической составляющей преобразования ОВ позволяет наиболее удовлетворительно подойти к объяснению следующих закономерностей: довольно узкий диапазон степени углефикации в слабо или ненарушенных частях бассейна и, наоборот, очень широкий набор марок углей в сильно дислоцированных их частях; резко выраженная дисконформность границ напластования и разделов марок углей в складчатых частях бассейнов; отсутствие бурых углей в интенсивно дислоцированных толщах; уменьшение толщин подзон катагенеза углей до минимальных в зонах высокой дислоцированности отложений по сравнению с их максимальными значениями в зонах

пологого залегания пород; однообразный марочный состав (АК1.-АК4) в бассейнах, испытавших весьма интенсивный горизонтальный стресс /13, 17, 28, 37, 39/.

Энергетические возможности тентонодинамических явлений (для вертикальных колебательных движений земной коры) рассмотрены на упрощенной физической модели вращающегося тела, построенной на основе законов механики. Модель раскрывает механизм возникновения сфероидальных пульсаций планеты и объясняет ряд геологических процессов, связанных с проявлениями центробежных эффектов вращения Земли (изменение тектонического облика планеты, трансгрессии и регрессии моря, ритмичность в осадконакоплении, периодическую эруптивную и сейсмическую активности, колебания уровня воды наземной и подземной гидросферы и др./52/.

Давление флюидов (Рф) в качестве динамического источника энергии играет заметную роль во всех звеньях различных природных процессов, происходящих в угле- и нефтегазоносных бассейнах. Природу такого воздействия можно познать, раскрыв механизм трещинообразования в битуминозных глинах /43, 47, 49, 50. 53. 56, 66, 69/. Рассматриваемые глины являются одновременно нефтематеринской толщей, коллектором и флюидоупором. Начало проявления главной зоны нефтеобразования (ГЗН) для продуктивной части нижнемайкопских глин соответствует по показателю степени преобразованное™ ОВ рубежу градаций ПК^/МК^. За счет теплового расширения жидких и газообразных продуктов катагенеза ОВ и глин происходит увеличение Рф до критического значения, адекватного давлению флюидоразрыва. С достижением давления флюидоразрыва кумулятивная струйка жидкости в тупике трещины разрывает составные части породы в первоначально сплошном материале (флюидоразрыв). Энергия флюидоразрыва столь велика, что в отдельных случаях вершина трещины расщепляет кристаллы карбонатов и кварца. В связи с резким

изменением в момент раскрытия трещины скорости течения обособившейся жидкости, в ней возникает кавитационный пузырек, схлопывание которого вызывает гидродинамический удар. Реализация энергии удара осуществляется в виде деформации (уплотнения) пород на стенках трещины. На свежеобразованной поверхности породы в трещине локализованные значения давления в момент замыкания каверн достигают 220...2500 МПа. Глины с исходной плотностью 2.0...2.15 г/см3 в плоскости удара переходят в аргиллиты, средняя плотность которых равна 2.41 г/см3 (скачок плотности). Аргиллиты при этом приобретают механическую прочность, хрупкость, способность к сохранению зияющих трещин. Если стенкой трещины являются известняки или алевролиты, то плотность таких пород в плоскости удара растет от 2.11...2.37 г/см3 до 2.56...2.86 г/см3. В алевролитовых слойках получают при этом развитие нетипичные для таких глубин инкорпорационные структуры.

Процессы механического воздействия на поверхности стенок трещины повышают реакционную способность пород, вызывают в них формирование и миграцию внутренних неравновесных структурных дефектов и сверхвысокую молекулярную подвижность. В результате появляются короткоживущие активные центры (внутренние генераторы энтропии). Избыточная свободная энергия расходуется на энергоемкие механохимические и термокаталитические процессы. Скорости подвода и поглощения энергии, а также скорости реакций продолжительностью в доли секунд неуловимы. К наиболее значимым результатам механически и термически активируемых реакций и процессов можно отнести: форсированное уплотнение и катагенетическое преобразование ОВ (от градаций ПК до градаций МК23 или в значениях ОСВ (10Ва) от 68 до 79 по данным Б.К.Чичуа) и глинистых пород (от ПК1з до МКг5) в узком интервале глубин (от 40 до 60м); инициирование генерации нефти, природных газов, органогенной воды; реакции железа с сероводородом

и др. Геохимическими последствиями импульсных твердофазных процессов в глинистых породах являются: массовая перекристаллизация карбонатного материала (замещение кальцита доломитом); интенсивная гидрослюдизация глинистых минералов; переход части марказита в пирит и т.д. Против ожидаемого закономерного роста с глубиной степени преобразования ОМВ наблюдается частое чередование низкйх и высоких значений ОСВ. Этому явлению дано определение катагенетической аномалии.

Вдоль стенок трещин появляются конформные новообразования органоминеральных агрегатов аномальной плотности: кристаллики сульфидов железа, мелкие карбонатные конкреции с размерами до 5х10"2 м, зерна вторичного доломита правильной огранки (2..ЗхЮ"8 м), гнезда и линзы твердых битумов (0.4...1.2х10"а м). В результате в системе доминируют процессы переуплотнения, что обусловливает среднюю повышенную плотность и пониженную пористость нефтенасыщенных пород нижнего Майкопа. Плотностная анизотропия (от 2.18 г/см3 до 2.73 г/см3) наблюдается в литологически однородных пропластках толщиной всего 0.1...0.3 м. Сложнопостроенные залежи нефти в разрезе глинистых отложений нижнего Майкопа сосредоточены в породах с контрастными значениями плотностных параметров, в которых густота трещин может достигать 900 1/м /34, 43, 45, 50, 53, 57, 62, 66, 69/.

В последовательном катагенетическом преобразовании углей в определенных условиях могут участвовать генерируемые ОВ природные газы, органогенные и поровые пластовые воды /46/. С началом катагенеза влажность углей резко понижается за счет их уплотнения при свободном оттоке воды из гидрофобного ОВ в сопредельные проницаемые горизонты. Образующиеся на ранних этапах мезокатагенеза в большом объеме газы не могут сразу покинуть место генерации, т.к. фазовая проницаемость для них равна нулю. Это

вызывает повышение давления в зоне генерации газов, которое передается на воду, насыщающую поровое пространство ОВ. Аномально высокие пластовые давления флюидов в углях среднего и позднего катагенеза встречаются повсеместно в инверсионной области Донбасса и в угленосной толще под нефтегазоносными отложениями сопредельной Днепровско-Донецкой впадины. Вскрытие таких зон сопровождается выбросами газа, воды и пород в горных выработках и скважинах. Выбросоопасные зоны характеризуются в этом случае высокой и повышенной трещиноватостью, пониженной прочностью, наличием сильно нарушенных перемятых пачек углей. По сравнению с невыбросоопасными участками в таких зонах втрое больше трещин, повышены пластовая температура, давление газа, газоносность и скорость начальной газоотдачи. Избыточное Рф создает перепад давления между зоной их генерации и участками, где она отсутствует, в результате чего происходит импульсный газогидроразрыв составных частей пород по мере превышения предела их прочности. В момент газогидроразрыва происходит перенос парогазовой смеси в свободном состоянии - прострел флюида. Через трещины вытесняется часть флюидов, прежде всего воды, в сопредельные с закрытой системой горизонты с меньшим давлением, что в свою очередь, обуславливает понижение давления в угленосном разрезе. В связи с этим, угленасыщенная зона временно превращается в закрытую систему, но вследствие продолжающейся генерации газа в системе вновь возрастает давление до величины, при которой происходит очередной газогидроразрыв углей и вмещающих их пород. В зависимости от конкретных условий залегания углей и степени их катагенеза газогидроразрывы пород могут возобновляться десятки и сотни раз. После каждого газогидроразрыва изотермическое снижение Рф способствует ускорению процессов углефикации ОВ. По времени эти процессы лимитируются следующим за газогидроразрывом ростом Рф /46/.

Таким образом процесс обезвоживания угленосных огложений происходит за счет проявления механизмов: 1) отжатия воды под воздействием гравитационного уплотнения; 2) вытеснения воды генерируемыми ОВ газами; 3) эмиграции воды в паровой фазе в составе парогазовой смеси. На стадии диагенеза и подстадии протокатагенеза ОВ превалирует первый механизм, на подстадии позднего апокатагенеза - остальные. Полученные данные свидетельствуют о том, что антрациты образуются в значительной степени благодаря дефициту влаги в них, вызванному интенсивным их обезвоживанием генерируемыми газами, обладающими при существующих термобарических параметрах высокой влагоемкостью /46/.

Ударный эффект катагенеза проявляется при столкновении крупных метеоритов с земной корой. В точках соударения происходят форсированные процессы преобразования ОМВ локального характера с концентрической катагенетической зональностью за счет прохождения мощной радиальной ударной волны (Попигайский метеоритный кратер диаметром 100 км и др.). Особенности этого явления: мгновенность проявления (10"1...10с), пиковые Рд (от 10...100 Кбар до Мбар) и Т (до 5000°С), реализация огромной энергии (1013... 1023 Ож).

Сейсмические колебания являются самостоятельным источником энергии. Ведущий процесс при реализации этого фактора - механо-химический. В условиях надежных модельных исследований (В.П.Царев) установлено влияние сейсмических колебаний (частота до 30 Гц) на катагенное изменение ОВ при низких значениях статической нагрузки (1.0...1.2 МПа) и Т (20...70°С). В Природных условиях сейсмические* колебания являются отражением тектонических процессов /12, 17, 37, 61/, чем объясняется появление термина "сейсмотектонодинамический фактор" /37, 40/.Под влиянием сейсмических колебаний в нефтяных залежах снижается давление насыщения и в свободную фазу

выделяется метан и его гомологи. Терригенные породы в условиях сейсмической и тектонической активности подвержены изменениям: появление свойства текучести для глин (явление диапиризма), увеличение плотности, широкое развитие мезотрещиноватости. В -таких районах наблюдается рост (до аномально высоких значений) пластового давления, изменение газонасыщенности нефтей и состава растворенных в ней газов и другие явления /67/.

Сейсмические колебания участвуют в преобразовании слаболи-тифицированных песчано-алевритовых пород (верхний майкоп Ставропольского свода и его окраин). Высокочастотное колебательное воздействие по линиям тектонических нарушений в моменты сбросовых подвижек разрушает структурные связи осадков, изменяет в породах в плоскости разлома параметры порового пространства, повышая плотность и прочность породы. В результате проявления тиксотропного эффекта коллектор в плоскости дизъюнктива переходит в изотропную, непроницаемую породу. Квазитиксотропные экраны сопровождаются запечаткой оставшихся пор за счет вторичного минералообразования. Представленный механизм формирования новой разновидности литологического экрана -и ловушки установлен в пределах Маячного газового месторождения /51/.

Источником энергии радиоактивного излучения являются альфа-, бетта- и гамма-активность при распаде изотопов урана, тория и других элементов и веществ. Ведущий процесс - радиационно-химический. Возможность радиоактивного воздействия подтверждается лабораторными исследованиями показателя отражения гелифицированных и липоидных компонентов до и после облучения проб угля. В природных условиях отмечены изменения угля от газового до тощего и даже антрацита по мере приближения к высокообогащенным радиоактивными элементами породам.

Обладающие большими ресурсами энергии естественные поля

Земли - геомагнитное, гравитационное, электрическое, акустическое, как факторы превращения веществ практически не изучены /32, 39, 56, 61/.

Проявление факторов преобразования веществ в каждом конкретном случае может быть индивидуальным или совместным в различных сочетаниях. При этом самостоятельное проявление того или иного фактора в природных условиях - событие исключительное. Подавляющее большинство явлений катагенеза - это совокупность одновременно или последовательно действующих факторов преобразования ОМВ.

На определенных этапах истории НГБ факторы катагенеза по значимости влияния на ОВ могут сложно взаимодействовать, нередко обуславливая и дополняя друг друга, в совокупности определяя направленность процесса и зональность нефтегазообразования. В данном процессе участвуют лишь те факторы, которые имеют достаточный для продолжения преобразования ОМВ энергетический потенциал. Взаимодействие факторов катагенеза не исключает в определенных условиях доминирующего значения одного из них. Нередко в недрах Земли происходит несколько конкурирующих катагенетических процессов и проявление одного механизма преобразования ОВ в чистом виде можно анализировать лишь, на определенном отрезке его эволюции. Энергетический вклад каждого фактора в суммарный эффект катагенеза не всегда очевиден. В работе рассматривается характер взаимодействия Т, Рс и Рд /11, 12, 13, 17, 37, 40, 65/.

Поскольку поверхность равного катагенеза ОВ ортогональна источнику энергии, за счет тепловых потоков из недр Земли (тепловой фактор на доорогенном этапе развития Донецкого бассейна) формируется субвертикальная зональность, а за счет направленного горизонтального сжатия (тектонодинамический фактор на орогенном и

посторогенном этапах) - субгоризонтальная. При их наложении формируется диагональная зональность катагенеза. Последняя в разрезах бассейнов имеет сложный характер, фиксируя многообразие форм проявления орогенных процессов /37, 40/. Отражением наложения одной зональности на другую является сужение (по сравнению с исходными толщинами градаций на доорсзгенном этапе) подзон катагенеза на величину от 25% ( МК2 ) до 46% ( МК3 ) /13, 1.7, 28, 38/.

В совокупности Т и Рс создают в недрах определенный термобарический режим, который необходим для приобретения ОВ в процессе его изменения, свойственных данному уровню катагенеза физико-химических свойств, Возрастание роли данных факторов с глубиной носит монотонно-прогрессирующий характер, обусловливая увеличение степени катагенеза в том же направлении. В процессе погружения отложений Т и Рс возрастают параллельно и одновременно, меняется только доля влияния каждого из них в суммарном эффекте катагенеза /65/. Определение доли Т и Рс осуществляется путем сравнения ОСВ идентичных разрезов с примерно равными геотермическими градиентами, но с различной литостатической нагрузкой.

При дефиците тепловой энергии (до 40°С) велика роль Рс. В процессе преобразования веществ в направлении градаций ПК1 ПК3 доля Рс экспоненционально снижается, тогда как вклад Т возрастает и при переходе от ПК к мезокатагенезу (МК) ведущая роль в преобразовании ОМВ переходит к фактору тепла. Медленное течение процессов изменения веществ на подстадии ПК сменяется их значительным ускорением на подстадии МК. Перерыв постепенности на рубеже ПК23/МК11 (скачок углефикации по витриниту и лейптиниту) приходится на одно из первых радикальных изменений ОВ: исчезновение гуминовых кислот и крупных метоксильных кислородсодержащих групп, деструкция наиболее крупных фрагментов

гетероатомных связей в порядке увеличения энергии разрыва и т.д. В результате интенсивной потери влаги глины переходят в аргиллиты.

С градации МК21 до МК14 (ОСВ от 72 до 90 10Ra, Т от 60 до 130°С) доля Т в суммарном эффекте интенсивно протекающего процесса преобразования ОМВ возрастает до 80%. При общем росте в том же интервале градаций значений Ре (30 - 105 МПа) доля его соответственно снижается до 20%. При столь невысоком вкладе Рс степень его влияния по ходу катагенеза снижается, а со значения 10Ra=87 не поддается учету.

Поступательно сокращающаяся доля Рс в преобразовании ОМВ обеспечивает в дальнейшем соответствующие каждому уровню катагенеза определенные физические свойства ОВ и пород. В открытых термодинамических системах Рс обеспечивает отвод жидких и газообразных продуктов катагенеза из пород-доноров УВ в породы-коллекторы, способствуя тем самым поступательному развитию термокаталитических реакций.

На зону схождения координат Т и Рс в интервале значений ОСВ 87...93 10Ra (МК23...МК14) приходится один из наиболее значительных скачков в эволюции углей, которые на градации МК4 достигают максимальных значериий хрупкости, пластичности, показателя спекаемости, линейного коэффициента термического расширения, парамагнитной восприимчивости, удельной теплоты сгорания, спектра ядерно-магнитного резонанса и других показателей; минимальных величин пористости, плотности, влажности, коэффициентов тепло- и температуропроводности, удельной электропроводности, диэлектрической постоянной, скорости прохождения ультразвука и т.д. Координаты Т и Рс затем расходятся и в дальнейшем по мере углубления катагенетического процесса не пересекаются.

Третий интервал наиболее значимых радикальных изменений ОМВ приходится на рубеж градаций МК^/АК1!, когда происходит резкое

обеднение ОВ водородом, что приводит к падению теплотворной способности и потере спекаемости в углях. На данном этапе в ОВ (углях) скачкообразно уменьшается количество гидроксильных и других функциональных групп, кислорода и межмолекулярных водородных связей, наблюдается полное исчезновение алифатических углеродных звеньев и резкое сокращение гетероатомов. Аргиллиты приобретают тонкослоистую текстуру, а песчаники перестают быть коллекторами порового типа. В связи с достижением значительной плотности ОМВ тепло становится доминирующим фактором, а на подстадии АК, очевидно, единственным энергетическим источником превращения ОВ.

Из анализа влияния Р0 и Т на процессы образования продуктов катагенеза следует, что их взаимодействие на подстадии МК создает предпосылки для образования широкого разнообразия каустобиолитов: длинопламенных, газовых, жирных, коксующихся и отощенно-спекающихся углей, нефти, конденсата, жирных газов и метана. На подстадии ПК доминирует Рс, а на подстадии АК ведущий фактор - Т. Угли на этих подстадиях отличаются однообразием и состоят из бурых (ПК) и антрацитов (АК), а продукты катагенеза - узким перечнем образующихся флюидов. При этом на крайних флангах стадии катагенеза находятся зоны образования кислых газов /20, 25, 32, 35, 65/.

На факторной основе произведена типизация процессов преобразования ОМВ, которая в отличие от ранее предлагавшихся классификаций построена на учете доли затрат источников энергии /61/. Фактор, являющийся источником энергии и оказывающий решающее действие на изменение ОВ, определяет тип процесса преобразования ОМВ (термический, статический, динамический, сейсмический и др.). Возможные комбинации факторов обуславливают большое разнообразие типов этого процесса и их производных. Подтипы отражают важнейшие условия проявления фактора (факторов),

виды - особенности, а разновидности - узкую специфичность процесса изменения ОМВ. Количество производных отдельного типа в определенной мере свидетельствует о степени его изученности. Используемый для типизации системно-генетический подход, дающий катагенетическим процессам и явлениям причинно-следственную направленность, объединяет основные регулятивные положения: соподчиненность, целостность, генетические и специфические связи и т.д. В отличие от существующих в разработанной схеме находят место все предлагавшиеся ранее термины, описывающие катагенетические процессы и явления (более 150 наименований). В ней также остается место для более детальной систематизации таксономических единиц катагенеза, пути которой для отдельных типов только намечены /61/.

Зональности катагенеза и нефтегазообразования

Неравномерная и искаженная зональности, катагенетическая и плотностная неоднородность пород, а также скачки в изменении свойств ОМВ - типичные явления в НГБ. Рассмотрено влияние различных причин на размерность, полноту и нарушение зональности катагенеза.

В развитие известной неравномерной вертикальной (глубинной) зональности катагенеза (С.Г.Неручев, М.Г.Парпарова и др.) показано, что нормальная и растянутая зональности фиксируются преимущественно на доорогенном этапе развития НГБ в областях альпийской складчатости, краевых прогибах, синеклизах и авлакогенах древних и молодых платформ. Расширенная зональность характерна для бассейнов с большой мощностью осадочного чехла в районах развития соляной тектоники и обусловлена пониженным тепловым потоком, высокой теплопроводностью пород и скоростью осадконакопления. Сокращенная зональность отмечается на древних и эпипалеозойских платформах, в зонах мезозойской и палеозойской складчатости. В последних одноименные градации могут варьировать в значительных

пределах в разных частях одного и того же бассейна. Сокращенная зональность формируется на орогенном и посторогенном этапах в результате уменьшения ("таяния") толщин градаций катагенеза за счет сложного взаимодействия факторов преобразования. ОВ. В разрезе отложений при любом типе катагенетической зональности фиксируется определенная соразмерность толщин подзон катагенеза, в соответствии с которой минимальные толщины приходятся на градации позднего мезокатагенеза (МК13...МК25), а максимальные - на градации протокатагенеза (особенно в областях интенсивного накопления палеоген-неогеновых осадков) и апокатагенеза /31/.

Прерывистость и искажение катагенетического ряда глубинной зональности, а в ней повторение и выпадение отдельных градаций имеет место в результате: эрозионного среза и накопления на размытой поверхности пород с более умеренной степенью катагенеза; присутствия галогенных и эвапоритовых образований; тектонических сбросов; взбросов и надвигов; измерения ОСВ на крутых склонах складки или флексуры; весьма эффективного воздействия на ОВ факторов его изменения (внедрение магматических интрузий и перегретых гидротерм, астроблемный эффект) и т.д. Зональность катагенеза рассмотрена на таких природных геологических объектах как Донецкий бассейн /12, 13, 17, 37/, битуминозные глины /49, 50, 54/, Индоло-Кубанский прогиб /2, 6. 9, 19/ и Прикаспийская впадина /58/.

Дальнейшее развитие получили взгляды, связанные с разработкой схем зональности флюидообразования в угленосных и субугленосных формациях, а также в тектонодинамически активных областях. На начальных этапах катагенеза отчетливо проявляется зависимость состава образующихся УВ от типа ОВ. Как известно, ОВар, характерное для угольных месторождений и субугленосных формаций, отличается высоким газоматеринским потенциалом (Пгм). В пределах Северного Кавказа такими являются: юрские отложения передовых прогибов /2, 6,

9, 19/ и терригенный комплекс каменноугольных отложений Северного Донбасса /2, 4, 15, 16, 23, 33/.

В цикле катагенеза процесс генерации летучих продуктов из ОВар протекает с различной интенсивностью и на каждом этапе имеет свои особенности. Эти особенности нашли отражение в схеме зональности газообразования на стадии катагенеза /20, 21, 33, 35. 42, 59/. В ней выделены верхняя и нижняя зоны образования кислых газов, между которыми располагается область метанообразования. В последней выделены зона образования жирных газов, главная зона (катагенетическая) газообразования (Г^ЗГ) и переходные зоны. В основу выделения зон положены материалы газоносности угольных месторождений, а также известные теоретические представления (Н.Б.Вассоевич и др.), балансовые расчеты (С.Г.Неручев, Е.А.Рогозина и др.) и экспериментальные исследования (В.Л.Соколов и др.). Верхняя зона образования кислых газов выделена в диапазоне градаций протокатагенеза. Интенсивность образования С02 на подстадиях прото-и мезокатагенеза снижается постепенно, тогда как интенсивность метанообразования с началом протокатагенеза резко ослабевает и приобретает тенденцию к росту лишь на рубеже углей Бз и Д. В результате соотношение выделяющихся углеродсодержащих газов на подстадии протокатагенеза меняется в пользу низкомолекулярных кислородсодержащих соединений. Зона фиксируется на буроугольных месторождениях, имеющих небольшую мощность осадочного чехла (Подмосковный бассейн и др.).

В интервале градаций от МК^ до АК2з (слабоизмененные антрациты) в составе газов господствует метан и его ближайшие гомологи (область метанообразования). Началу градации МК, соответствует переходная зона, где только зарождается быстрый рост генерации УВГ, в связи с чем на этом этапе в составе образующейся смеси природных газов С02 превосходит или равен по обьему СН4 (Канско-Ачинский,

«

Минусинский, Иркутский, Раздольненский, Ленский бассейны). Зона образования жирных газов охватывает градации МК11.-.МК14- В процессе разработки длиннопламенных углей отмечаются обычно небольшие содержания тяжелых УВ. Максимальная их концентрация приходится на угли Г, Ж и Д (Донецкий, Кузнецкий и другие бассейны). Жидкие УВ, выделенные из гумусовых углей, близки по составу к газоконденсату. Главная (катагенетическая) зона газо(метано)об-разования (по С.Г.Неручеву, Е.А.Рогозиной) соответствует интервалу градаций МК^.-.АК^. Углеводородные газы составляют здесь 80...99% всего объема летучих продуктов углефикации, а с тощих углей представлены одним метаном. На градации АК23 выделена переходная зона, в пределах которой окончательно исчерпываются внутренние ресурсы ОВар для генерации углеводородных газов.

Нижняя (апокатагенетическая) зона образования кислых газов соответствует градациям АК34...АК64 (угли А 12-15)- Генерация СН4 здесь полностью прекращается, что подтверждается полной деметанизацией суперантрацитов (Торезско-Снежнянский, Несветаевский и другие районы Донбасса), но продолжается генерация в небольших количествах СОг- При этом углекислотообильность угольных шахт достигает 27...30 м3/т суточной добычи. На поздний апокатагенез и ранний метагенез приходится один из максимумов образования Н23, образующегося за счет в основном термохимического восстановления сульфатов. На путях миграции в преимущественно карбонатном разрезе отложений кислые газы могут проникать в вышерасположенные от их источников генерации зоны. Встречая на своем пути углеводородные скопления, кислые газы, смешиваясь с ними, нередко образуют существенную долю в общем объеме залежи (Астраханское, Тенгизское и другие месторождения Прикаспийской впадины) /21, 25, 33, 35, 42/.

В предложенной схеме флюидообразования для областей с высокой тектонической активностью и сложной историей развития эволюционно-

динамические процессы нефтегазообразования разделены на три этапа: доорогенный, орогенный и посторогенный /11, 23, -37, 39, 40/. Доинверсионная стадия длительностью 50...100 млн.лет делится на три этапа: ранний (заложения) отвечает условиям растяжения земной коры, зарождения и становления НГБ. Процесс их формирования в некоторых случаях, например, внутри континентов, может не пойти дальше этого этапа (Паранская, Мали-Нигерийская и другие впадины). При общей толщине отложений до 3 км катагенез в таких бассейнах обычно не превышает градаций протокатагенеза. Генерируемые в таких бассейнах в небольших объемах продукты углефикации представлены в основном кислородсодержащими соединениями /20, 21, 24, 33, 38/.

На зрелом этапе накапливаются мощные толщи осадочных образований, а катагенетический диапазон ограничивается в основном градациями подстадий прото- и мезокатагенеза. В Донецком палеопрогибе на этом этапе умеренный геотермический режим, геологическое время (75 млн.лет) и достигнутая максимальная степень изменения ОМВ (мезокатагенез) определяют процессы нефте-(карбонатный комплекс пород) и газо-(угленосный разрез отложений) образования. При этом выход продуктов катагенеза оказывается настолько сильно растянутым во времени, что диссипативные процессы приводят к невозможности их значительной концентрации. Поэтому вяло развивающиеся осадочные бассейны практически не содержат промышленных скоплений УВ /11, 12, 23, 25, 33, 37, 40/.

Орогенной стадии НГБ предшествует достаточно продолжительный подготовительный этап, когда зарождаются и набирают мощность внешние продольные тангенциальные напряжения сжатия в осадочном выполнении прогибов и впадин под влиянием периодически повторяющихся импульсных смещений литосферной плиты. На этом этапе тектонодинамическое воздействие резко повышает общий уровень энергии, стимулирует процессы углеводородообразования,

обусловливает формирование складчатых и разрывных деформаций осадочных пород, их ускоренное уплотнение и многие другие сопутствующие явления. Процессы генерации УВ определяются здесь не только составом нефтематеринских толщ и геотермическим режимом, но и степенью вовлечения бассейна в складчатость. Начиная с предорогенного этапа, НГБ при- и межскладчатого типов оказываются в качественно новых условиях. На этом и последующих этапах энергетика процессов нефтегазообразования начинает в значительной мере определяться динамическими факторами (дислокационный, термодинамический, сейсмотектонодинамический и другие виды) катагенеза ОВ. На зрелом и предорогенном этапах преобладающими флюидами в зонах их генерации и накопления являются нефть, газоконденсат и углеводородные газы.

На орогенной стадии в сминаемом и раскалывающемся осадочном массиве складчатых бассейнов периоды и зоны накопления энергии активного импульсного сжатия чередуются с периодами и зонами разрядки напряжений. Пространственно-временная связь максимумов и минимумов напряженного состояния земной коры способствует принудительному выносу УВ из генерирующих систем, что также благоприятствует усилению их генерации. В результате последовательного накатывания растущего вширь горноскладчатого сооружения, за счет вовлечения в горообразование внешних зон бывшего миогеосинклинального прогиба, ось палеобассейна мигрирует в сторону континентальной плиты. В конечном итоге доорогенный бассейн трансформируется в предгорный, а большая часть орогена превращается в аконсервационную зону /37, 39, 40/.

Масштабы нефтегазонакопления в предгорных прогибах и на сопредельных частях плит в значительной мере определяются продолжительностью гидравлического взаимодействия тектонодинами-чески активизированных миогеосинклинальных узлов (или очагов)

генерации УВ с внешними (наплитными) элементами бассейнов. Особенно важную роль приобретает характер их структурных связей, зависящих от степени выраженности субпоперечной зональности и структурно-морфологической дифференциации нефтегазоносных комплексов. Несмотря на значительную дислоцированность осадочных чехлов, отрицательно влияющую на консервацию УВ, они часто отличаются наиболее высокой плотностью запасов нефти и газа /39/.

Многие складчатые сооружения, не перекрытые покровом или с покровом незначительной толщины, на длительной посторогенной стадии остаются в напряженном состоянии. Продолжающееся активнре коробление осадочных толщ, как правило, препятствует формированию крупных скоплений УВ. Благоприятные условия консервации УВ сохраняются лишь в хорошо закрытых поднадвиговых зонах. В большинстве же процессы рассеивания УВ в бассейнах открытого типа (выведенных или приближенных к дневной поверхности вследствие денудации отложений) находятся в равновесии с процессами их генерации или доминируют над ними на конечном этапе орогенеза, когда преобразование ОВ и пород достигает высоких и максимальных значений. Катагенез нередко заходит в таких районах так далеко, что ОВ любого типа генерирует преимущественно газообразные УВ /11, 12, 13, 17, 23, 28, 37/.

В Донбассе посторогенный катагенез обуславливает активные процессы генерации природных газов с их последующей вертикальной миграцией в дислоцированных отложениях складчатого сооружения. Об этом свидетельствуют: рост с глубиной газового давления, газоносности и метанообильности угольных пластов; наличие в углях, наряду с сорбированной и свободной газовой фазы; различный изотопный состав стабильного углерода метана и тяжелого изотопа водорода в углях и в газах, отобранных в опасных и безопасных по выбросам зонах; наличие метановой зоны в палеозойских отложениях непосредственно под

мезокайнозойским покровом и т.д. Аномальные содержания метановых газов в напряженно-деформированном массиве сопряжены с зонами современных региональных контрастных тектонических движений, а локализация частых для Донбасса газодинамических явлений (внезапные выбросы) в шахтах обусловлены концентрацией тектонических усилий в определенных направлениях. Там, где породы-покрышки еще не деградированы, под ними формируются небольшие по запасам залежи газа. К югу с усилением катагенеза (МК2з...АК14), рельефности и нарушенное™ складок фиксируется изобилие углеводородных газов, хотя условий для их сохранности практически не существует. В интенсивно дислоцированных отложениях катагенетическое изменение ОВ достигло предельных значений (суперантрациты), где господствует нижняя (апокатагенетическая) зона образования кислых газов /1, 5, 7, 11, 13, 17, 22, 23, 28, 33, 59/.

В процессе преобразования ОВ при воздействии на него различных факторов катагенеза наряду с углеводородными соединениями происходит генерация органогенных вод /24/. Последние существенно влияют на гидродинамическую зональность и характеристику водоносных горизонтов, на органогенные показатели наличия или отсутствия процесса образования и формирования залежей УВ. Суммарный объем образовавшейся пресной воды из ОВ нижне-среднеюрских отложений Восточно-Кубанской впадины на градациях МКЗ...АК! (ГКЗГ) составляет около 50 км3 (8...10% в общем объеме воды). В результате опресняющего влияния органогенной воды снижается минерализация пластовых вод (до 55...13 г/л) в очагах генерации УВ /24, 29, 31/.

Особенно много образуется органогенной воды в бассейнах, богатых каменным углем. В Донецком складчатом сооружении из ОВ всего каменноугольного разреза в процессе катагенеза выделилось более 200 км3 органогенной воды. За длительную историю постоянного

обновления и опреснения воды произошло резкое понижение ее минерализации до 15...10 г/л, а в "зоне газового выветривания" до 7...1 г/л /38/.

В подсолевых палеозойских отложениях Прикаспийской впадины распространены крепкие рассолы с минерализацией 200...290 г/л и более. С глубиной, по мере удаления от подошвы соленосной толщи, уменьшается (прежде всего в зонах генерации) минерализация воды (например, до 70 г/л в ее юго-западной части), меняется и ее гидрохимический фон. Установлено, что наряду с другими источниками пресных вод, органогенные воды внесли основной вклад в баланс глубокозалегающих вод, в создание гидрохимической инверсии в подсолевых отложениях. В бортовых частях впадины в ряде случаев зоны генерации совпадают с зонами аккумуляции залежей нефти и газа. Тогда эффект наличия маломинерализованных глубокозалегающих вод еще контрастнее и может служить надежным поисковым критерием обнаружения скоплений УВ /58/.

Образование органогенной воды отмечено в битуминозных глинах. Под влиянием гидродинамического удара по пленке воды и нефти в тупике раскрытой трещины в результате охлопывания кавитационного пузырька жидкость в виде устойчивой водо-нефтяной эмульсии мгновенно внедряется в поровое пространство разуплотненной матрицы пород, где фиксируется рост до аномальных значений поровых давлений (Кан 1.35...1.47). Внедряемая жидкость снижает исходную минерализацию (с 20 г/л до 5...11 г/л) физически и химически прочно связанной воды в практически непроницаемой матрице глин на различную глубину от стенок трещины. В этом усматриваются механизмы обезвоживания нефтяной залежи, опреснения воды в разуплотненной матрице глин и образования водо-нефтяной эмульсии /41, 50/.

Раскрыты природа и причины аномального содержания пирита, а

также парагенезис последнего с УВ в битуминозных глинах. В последних Ре32 заполняет и сопровождает трещины /43, 55/. Наиболее ^активное взаимодействие Н2Б с реакционноспособным железом происходит на градациях МК1,...МК2г (ГЗН). При ударном сжатии в результате проявления кавитационного эффекта /43, 49, 50/ оксиды железа распадаются на кислород и Ре с полиморфным превращением последнего (аРе-»еРе). При действии очень высокого давления Ре3+ восстанавливается до Ре2+. Уравнение реакции оксида железа -основного исходного вещества с Н2Э

5Ре203 + 13Н23-И2Н20 + 8РеЗ+2Яе32 + Н2+З03 позволяет по массе образующихся железосульфидных соединений определить количество необходимого для реализации этих процессов сероводорода. Практически весь образующийся Н2Э связывается реакционноспособным железом. В порядке балансовой компенсации в битуминозных глинах увеличивается содержание пирита. Резкое снижение интенсивности образования Н2Э к концу градации МК22 обусловлено истощением нестабильных сернистых соединений в ОВ, что сказывается на темпах концентрации РеЭ2 в глинах. Рассчитано, что из 1т битуминозных глин образуется 31 кг (20.1 м3) Н23, реализуемого на процессы сульфидообразования, что в свою очередь требует до 30 кг Ре /55/.

Факторы нефтегазоносности недр

Факторный анализ катагенетических процессов используется в работе для расшифровки условий и механизмов формирования коллекторской емкости, ловушек и залежей УВ, для определения принципиально новых направлений и объектов геологоразведочных работ в старых нефтегазодобывающих районах (Северный Кавказ и примыкающие к нему территории).

В основу выделения направлений геологоразведочных работ положен генетический (факторный) принцип. В качестве главного признака принят источник генерации УВ. При таком подходе к направлению относился объем работ, связанный с поисками и

разведкой залежей нефти и газа, образовавшихся за счет одного и того же установленного или предполагаемого источника генерации УВ.

Согласно разработанной при участи автора схеме формирования и(. пространственного размещения залежей УВ на Северном Кавказе основным нефтегазопродуцирующим комплексом пород являются нижне-среднеюрские отложения центральных глубокопогруженных частей платформенных впадин и краевых прогибов /2, 9, 19/. В геоисторическом плане рассматриваемые отложения с момента отложения по настоящее время пребывают: центральные и северные (платформенные) зоны депрессий на доорогенном и предорогенном этапах их развития.

Вертикальная зональность процессов нефтегазообразования находится в соответствии с зональностью свойств и состава пластовых газов, конденсатов, водорастворенных газов, битумоидов и ОВар материнских пород. Последние, по данным геолого-геохимического анализа, в количественном отношении характеризуются низким нефте- и высоким газоматеринским потенциалом. Выделенные зоны газогенерации приурачиваются на современном этапе к глубокопогруженным горизонтам (интервал глубин от 4000...4600 м до 9000...10000 м; Т от 157...165°С до 245...280°С; степень катагенеза МК14...АКг2) /2, 9, 19/.

Формирование залежей УВ в глубокозалегающих пластах зон газогенерации происходит на относительно непротяженных путях миграции УВ, вследствие чего все ловушки здесь заполнены газом (Юбилейное, Кошехабльское, Темиргоевское и другие месторождения) за исключением тупиковых залежей нефти ранней генерации (Лабинская и другие) /2, 3, 6, 8, 18, 19, 68/.

В Западном и Центральном Предкавказье зоны газонакопления установлены или предполагаются на путях ближней (5...10 км) и дальней (400 км и более) миграции УВ в зависимости от взаиморасположения зон их генерации и аккумуляции, а также структурно-тектонических, литолого-стратиграфических, гидродинамических и других условий перемещения УВ по проницаемым пластам и проводящим

дизъюнктивам-. По совокупности геолого-геохимических данных намечен ряд различных по характеру и протяженности путей миграции. Наиболее протяженный миграционный путь берет начало в юрской зоне газогенерации Индоло-Кубанского прогиба и затем следится по меловым отложениям Березанского вала, Ирклиевской синклинали и южного склона Ростовского выступа (от Великого газоконденсатного месторождения - апт до Севере-Кущевского - альб и Азовского -нижний и верхний мел месторождений) и завершается на своде Ростовского выступа (Синявское газовое месторождение - эоцен) /2, 6, 8, 9, 19/.

Из числа выделенных в пределах Северного Кавказа на генетической основе направлений геологоразведочных работ наиболее перспективное связано с поисками залежей газа, сформировавшихся за счет УВ, генерированных юрскими отложениями Индоло-Кубанского прогиба /2, 6, 8/.

В Донецком НГБ основной источник УВ связывается с каменноугольными отложениями. Нижнему структурному этажу карбона соответствует карбонатный комплекс с Пнм пород, а верхнему -терригенно-карбонатный комплекс с Пгм отложений /15, 16, 23, 33/. На доорогенком этапе основной энергетический вклад в процессы катагенеза ОМВ внесли Т (все разновидности регионального подтипа катагенеза) и Рс. Геотермический, режим (тепловой поток 1.05±0.15 цкал/см2 с; Т 120°С на глубинах 6000...6500 м) был одним и тем же для Днепровско-Донецкой впадины, Донецкого прогиба и его окраин, представлявших собой единый седиментационный бассейн. В Донецком палеобассейне процессы нефтеобразования в нефтематеринских отложениях карбонатного комплекса имели место в центральной части прогиба до черемшанского века, а в дальнейшем только в пределах его платформенных склонов. С московского времени в газоматеринских отложениях терригенно-карбонатного комплекса, а также в карбонатной толще, находящейся в условиях ГКЗГ, господствовали процессы газогенерации, что способствовало формированию различных по запасам и размерам газовых и газоконденсатных месторождений как в самом прогибе, так и в непосредственной от него близости /4, 11, 12,

На орогенном этапе развития Донецкого складчатого сооружения длительностью 55 млн.лет (артинский век ранней перми раннетриасовое время) тангенциальные напряжения, вызванные сжатием пород ортогонально длинной оси прогиба, снимались за счет образования надвигов (Северо-Донецкий, Глубокинский и другие), а также высокоамплитудных складок. Ведущими факторами преобразования ОМВ, наряду со значительно возросшей интенсивностью теплового потока (1.75+0.20 цкал/см2с) являлись Рд и сейсмические колебания. В течение орогенного периода в связи с инверсией, перестройкой структурных планов и денудацией верхней части палеозойских осадков шло активное разрушение сформировавшихся на доорогенном этапе газовых и газоконденсатных месторождений /11, 12, 13, 23/.

На посторогенном этапе длительностью около 220 млн.лет территория Восточного Донбасса развивалась как платформенная область. Систематическая убыль газа, вследствие природной дегазации бассейна, непрерывно восполнялась за счет образования значительных количеств углеводородных газов в результате продолжающегося процесса преобразования ОВ под влиянием сохранившего повышенную интенсивность теплового потока (1.35...1.63 цкал/см2с; Т 120°С на глубинах 3000...3500 м), а также Рв и сейсмических колебаний в периоды тектонической активизации /11, 12, 13, 17, 23, 37, 40/.

В предложенной схеме современной вертикальной газовой зональности (по условиям распределения газов) Восточного Донбасса сверху вниз выделены и охарактеризованы зона газового выветривания, метановая зона и зона развития кислых газов. Представляющая поисковый интерес метановая зона отличается повышенной метаноносностью углей и вмещающих пород, а также газонасыщенностью пластовых вод и упругостью водорастворенных газов, максимальными значениями газового давления, суфлярными выделениями газа в горных выработках, интенсивными газопроявлениями в угольных и дегазационных скважинах, скоплениями

газа промышленного значения /1, 4, 13, 17, 23/, Близкий средний изотопный состав углерода метана и содержание его в компонентном составе свободных пластовых газов угольных (513С=-3.14% и 89.1%) и газовых (513С=-3.71% и 94.8%) месторождений свидетельствует об их генетическом родстве и катагенетической природе углеводородных газов северных окраин Донбасса /26, 27/.

Характер распространения полей катагенеза в пределах Донецкого складчатого сооружения (с севера на юг последовательно сменяются марки углей от бурых до антрацитов) и закономерности изменения состава УВ угольных и газовых месторождений (облегчение УВ в сторону увеличения степени катагенеза ОВ как по площади, так и с глубиной) позволяет выделить зоны образования и накопления УВ в палеозойских отложениях Донбасса и его окраин. Зоны генерации углеводородных газов сосредоточены в интервалах глубин от 1.1...1.5 км до 4.2 (северная зона мелкой складчатости)...6.5 км (межнадвиговая зона) и градаций МК21...АК23 /1, 4, 13, 15, 17, 23/. В карбонатном комплексе отложений южного склона Воронежской антеклизы сложились благоприятные условия для нефте- (севернее Краснорецких сбросов; глубины 1.2...4.3 км; градации МК11.. МК23) и газообразования (южнее Краснорецких сбросов; глубины 4.3...7.0 км; градации МК14...АК2з). В терригенно-карбонатном комплексе моноклинального склона госродствуют процессы газогенерации в интервале глубин от 1.0...1.2 км до 5...6 км. Основным источником углеводородных газов в этом комплексе отложений является рассеянная и концентрированная угольная органика. Угольные пласты и пропластки, составляющие 20% от общего количества ОВ, генерируют углеводородные газы в объеме, достаточном для заполнения всех установленных и еще не выявленных ловушек в каменноугольных отложениях /4, 16/. Формирование залежей газа в верхне- и среднекаменноугольных отложениях Скосырского, Северо-Белянского, Кружиловского, Глубокинского, Патроновского и других месторождений северных окраин Донбасса осуществлялось за счет вертикальной миграции УВ по зонам дробления дизъюнктивных нарушений из глубоких горизонтов, а также непосредственно поступления в пласты-коллекторы газа из контактирующих с ними

угольных пластов и межструктурных перетоков /1, 5, 7, 14, 16/.

С точки зрения структурных особенностей строения палеозойских отложений Восточного Донбасса и его окраин, истории их геологического развития, достигнутой степени катагенеза ОМВ, условий формирования залежей УВ, перспективности территории и комплексов пород на нефть и газ, степени изученности и других факторов и поисковых признаков, наибольший практический интерес в рамках выделенных в данном регионе направлений и объектов геологоразведочных работ представляют каменноугольные осадки южного склона Воронежской антеклизы и Северного Донбасса (принадвиговая, поднадвиговая, межнадвиговая и мелкой складчатости зоны) /1...5, 7, 8, 13...17, 23, 30, 48/. В глубокопреобразованных отложениях (МК15...АК24) условия для накопления газообразных УВ в значительных объемах возможны при наличии региональных и надежных экранов различного типа. Предельная степень изменения ОМВ (АК34...АК64) исключает генерацию и накопление УВ (палеозойские отложения Восточного Донбасса, вала Карпинского, Западного и Центрального Предкавказья). В эти породы УВ могли попасть на путях их дальней миграции из контактирующих с палеозойскими отложениями мезокайнозойских осадков. Подобные залежи УВ сформировались в коре выветривания палеозойского "фундамента" Центрального Предкавказья (Армавирское, Расшеватское и другие месторождения) /2, 18, 22, 68/.

Установлено, что многофакторные процессы формирования коллекторской емкости, залежей нефти и аномальных явлений в нижнемайкопских битуминозных глинах сопряжены во времени, пространстве и взаимообусловлены. За один цикл вышеописанного механизма флюидоразрыва пород трещина в битуминозных глинах увеличивается на (5...7)х10'3м. Рост или образование зародышевых трещин, ориентированных преимущественно по наслоению пород, идет в основном по следам седиментационных дефектов. Кавитационный механизм трещинообразования объясняет повышенную плотность и пониженную пористость нефтенасыщенных пород нижнего Майкопа Центрального Предкавказья. В более уплотненных разностях пород растет густота трещин. Микрозалежь пополняется за счет выделившихся

и поступивших в полость растущей трещины невообразованных флюидов. Непрерывно-прерывистый характер литогенетического процесса приводит к последовательному наращиванию в битуминозных глинах коллекторской емкости и скоплений нефти в ней в ловушке сложного литологического (катагенетического по Н.Б.Вассоевичу) типа/43, 47, 51, 56, 57, 66,68/.

Трещиноватость смешанного типа установлена в среднетриасовых отложениях западной части Арзгирского прогиба. Здесь на Бойчаровской площади газоконденсатная залежь выявлена в трещиноватых аргиллитах, в которых микротрещины имеют различную протяженность, конфигурацию и направление. Раскрытость их от сотых долей до 1...2 мм, трещинная пористость 0.1...0.7%. Густота трещин 100...400 ед./м. Проницаемость до 300.10"® мкм2. Основной этап формирования трещин сложился в период пребывания отложений в ГЗН (градации ПК13...МК23), когда в аргиллитах за счет фазовых превращений при образовании УВ из твердых форм ОВ возникло АВПД. Последнее при соответствующих условиях обуславливало явление флюидоразрыва пород и образование преимущественно горизонтальных катагенетических трещин по вышеописанной схеме /43, 50/. Следующий по значимости этап вторичного (наложенного) трещинообразования связан с тектонодинамическими явлениями на орогенном и посторогенном этапах развития этих отложений в Арзгирском прогибе в эпоху завершения герцинской фазы складчатости /54/.

В качестве нового геохимического критерия выявления залежей УВ в отложениях доманикового типа использовано аномально повышенное содержание в битуминозных глинах пирита и марказита /55/. Парагенезис УВ и серосодержащих соединений в этих осадках на этапе проявления главной фазы нефтеобразования объясняется единым механизмом их образования /47, 50/. Высокое содержание пирита в породе как поисковый признак рассматривается в совокупности с другими как традиционными, так и разработанными признаками нефтегазоносности в битуминозных глинах: контрастные значения плотностных параметров пород, катагенетическая анизотропия пелитовых осадков и т.д., которые позволяют выделить в разрезе

нефтенасыщенные и нефтеотдающие интервалы /41, 45, 50, 53, 62, 66, 68, 69/. Надежным показателем нефтеносности является наличие АВПД, указывающего на ныне активно протекающие процессы флюидообразования в квазизамкнутых системах. Если эти процессы приходятся на интервал градаций позднего протокатагенеза, то в пластах глинистых пород возникают благоприятные условия для формирования и сохранения залежей УВ /55/. Общая площадь перспективных земель для поисков залежей нефти в нижнемайкопских глинистых образованиях Центрального Предкавказья оценивается в 10 тыс.км2 /34/.Расшифровка предложенных механизмов формирования залежей нефти и газоконденсата в пелитовых образованиях позволила обосновать принципиально новые направления и объекты геологоразведочных работ, выбрать и эффективно применить рациональные методы вскрытия опробования пластов, интенсификации добычи нефти, режим отбора флюида, повышения нефтеотдачи из глинистых коллекторов /34, 45, 50, 54, 55, 57. 62, 66, 68, 69/. Из анализа условий формирования залежей УВ в среднетриасовых аргиллитах показана перспективность дальнейших поисково-разведочных работ в Арзгирском прогибе (размеры 170x30 км). По комплексу благоприятных факторов (доступные глубины, катагенез МК14...АК21 или ГкЗГ, наличие протяженных приразломных валообразных структур и высокоамплитудных поднятий, наличие АВПД, указывающего на хорошее качество флюидоупора в кровле залежи и т.д.) выделены первоочередные перспективные объекты для постановки параметрического бурения. Приоритет отдается тем из них, которые установлены в гипсометрически приподнятых блоках (Колинский вал), подготовлены сейсморазведкой (Колинская площадь) и имеют большие размеры и амплитуду складки (Восточно-Колинская площадь) /54/.

При расшифровке условий и механизмов формирования залежей УВ под влиянием различных геологических, геохимических, катаге-нетических, геотектонических и других факторов нефтегазоносное™ недр разработан ряд методических приемов: установления и прослеживания конседиментационных сбросов по нарушению сплошности опорной поверхности репера на профильных разрезах,

выполненных вкрест простирания линейных структур /14, 23, 30, 67/, прогноза антиклинальных структур по характеру изменения амплитуды контролирующих их разрывных нарушений и смены на противоположное направление угла падения плоскости репера /14, 23, 30, 48/; оптимального размещения первых на площади поисковых и разведочных скважин по линии профиля, заложенного вкрест простирания плоскости взброса (надвига) и проходящего через точку сечения этой плоскости с замкнутой (с наивысшей отметкой) изогипсой структурного плана перспективного горизонта /2, 4, 5, 23/; выбора участков для подготовки перспективных площадей, поиска и разведки мелких залежей нефти и газа в старых нефтегазодобывающих регионах /48, 62, 68/; выявления нетрадиционных газоносных объектов путем анализа зависимости между геоэлектрическими параметрами пласта и его газонасыщением /51/; выбора перспективных поисковых объектов на основе генетического /2, 6, 8, 18, 19/ и системного /30, 48, 51,60/ подхода; оперативной оценки запасов и добывных возможностей залежей нефти и газа /63/.

В пределах рассмотренных объектов исследования даны конкретные рекомендации по размещению геологоразведочных работ на всех этапах их ведения /1-3, 5-7, 10, 14, 16, 18, 19, 22, 23, 30, 33, 34, 45, 48, 51, 52, 54, 55, 57, 60, 62, 64, 68/, реализация которых привела к выявлению свыше 20 залежей нефти, газа, газоконденсата на Патроновском, Скосырском, Северо-Белянском, Воробьевском, Маячном, Бойчаровском и других месторождениях.

Заключение

Работа представляет собой теоретическое обобщение научной проблемы - роли факторов катагенетических процессов и нефте-газоносности недр в формировании и пространственном размещении залежей нефти и газа.

1. Дальнейшее развитие получило учение о литогенезе (уточненная схема цикла) и катагенезе (термодинамика, энергетика и кинетика, детальная шкала катагенеза).

2. Факторами (энергетическими источниками) изменения и

образования ОМВ на стадии катагенеза являются Т, Рс Р0, Рф, сейсмические колебания, ядерные и другие реакции, естественные поля Земли. Раскрыта роль: сейсмотектонодинамики в продолжении процессов катагенеза на орогенной и посторогенной стадиях развития Донецкого угленосного бассейна; в трансформации слаболити-фицированных пород (тиксотропный эффект) и образовании тектонической (наложенной) трещиноватости в плотных аргиллитах; газогидродинамики в обезвоживании углей за счет проявления механизмов: отжатия воды под воздействием гравитационного уплотнения, вытеснения воды генерированными ОВ газами, эмиграции воды в паровой фазе в составе парогазовой смеси; флюидодинамики в преобразовании углеродистых веществ; появлении в глинах и плотных аргиллитах плотностной и катагенетической анизотропии пород, АВПД и других аномальных явлений; генерации и первичной миграции флюидов, трещинообразовании. Учет доли различных факторов в суммарном эффекте катагенеза показан на примере взаимодействия факторов Т и Рс, а также Т и Р0 (формирование диагональной зональности катагенеза). На факторном (системно-генетическом) принципе произведена типизация процессов преобразования ОМВ, в которой источник энергии определяет тип катагенеза (термический, статический, динамический, сейсмический, радиоактивный и др.) и его производные (подтипы, виды, разновидности).

3. Причинами различной размерности, полноты и нарушения зональности катагенеза являются: тип и возраст осадочного бассейна, литологический состав пород, тектонические и магматические процессы и т.д. В разработанной схеме зональности газообразования в процессе геохимической эволюции ОВар выделены верхняя (протокатаге-нетическая) и нижняя (апокатагенетическая) зоны образования кислых газов, между которыми располагается область метанообразования (градации МК21...АК13). Основными элементами последней являются: зона образования жирных газов (МКг,...МК14), ГКЗГ, верхняя (МКМ и нижняя (АК22) переходные зоны. В предлагаемой модели зональности образования и накопления флюидов для областей с высокой тектонической активностью выделены доинверсионная, орогенная и

посторогеннай стадии развития НГБ. Основные этапы аккумуляции УВ синхронны этапам тектонодинамического усиления нефтегазообразо-вания в НГБ.

На гидрохимическую зональность водоносных горизонтов, а также на показатели наличия или отсутствия процессов образования и накопления УВ в НГБ (Восточная Кубань, Донбасс, Прикаспийская впадина и др.) заметное влияние в соответствии с произведенными расчетами оказывают объемы органогенных вод, выделившихся в процессе катагенеза ОВ. Установлен парагенезис пирита катагенного происхождения с УВ а битуминозных глинах.

4. Показана принципиальная возможность использования факторного анализа в деле расшифровки условий и механизмов формирования залежей УВ, выбора новых направлений и объектов геологоразведочных работ. Исходя из вертикальной зональности процессов нефтегазообразования для юрских пород Предкавказья выделены зоны газогенерации - главный резерв восполнения сырьевой базы топливной промышленности региона. Для Центрального и Западного Предкавказья определены зоны газонакопления на путях ближней и дальней миграции УВ (до 400 км и более). В пределах Северного Кавказа на генетической основе обоснованы перспективные направления геологоразведочных работ, связанные с поисками залежей газа, генерированного юрскими отложениями Индоло-Кубанского прогиба, Восточно-Кубанской и Восточно-Ставропольской впадин.

В Донецком НГБ процессы образования и накопления УВ рассмотрены на доорогенной, орогенной и посторогенной стадиях его развития. В предложеннрй схеме современной вертикальной газовой зональности (по условиям распределения газов) выделены и охарактеризованы зона газового выветривания, метановая зона и зона развития кислых газов. Исходя из характера распространения полей катагенеза в пределах Донецкого складчатого сооружения и его окраин и закономерностей изменения состава УВ угольных и газовых месторождений выделены зоны образования и накопления нефти (карбонатный комплекс каменноугольных отложений южного склона

Воронежской антеклизы, а также в поднадвиговой зоне) и газа (терригенно-карбонатный комплекс северных окраин Донбасса).

Многофакторные процессы формирования коллекторской емкости, залежей нефти и аномальных явлений в битуминозных глинах сопряжены во времени, пространстве и взаимообусловлены. Максимальные значения пластовых температур, давлений, плотности пород, а также интенсивные физико-химические превращения ОМВ достигаются в результате раскрытого механизма флюидоразрыва пород и возникающего вследствие этого явления кавитации. Непрерывно-прерывистый характер литогенетического процесса приводит к последовательному наращиванию в битуминозных глинах коллекторской емкости и скоплений нефти в ней в ловушке катагенетического типа. На орогенном этапе на горизонтальную трещиноватость в аргиллитах могут наложится вторичные трещины под влиянием тектонодинамических процессов. Обоснованы принципиально новые направления поисково-разведочных работ в глинистых образованиях на нефть (битуминозные глины Майкопа) и газ (аргиллиты триаса Арзгирского прогиба).

5. Доказано на примере многочисленных месторождений, в том числе выявленных по рекомендациям автора (Патроновское, Скосырское, Северо-Белянское, Хлоповское, Воробьевское, Бойча-ровское, Маячное), что использование факторного анализа в практике геологоразведочных работ повышает их результативность и экономические показатели.

Совокупность полученных результатов теоретического, методического и практического значения представляет собой разработку самостоятельного направления в осадочно-миграционной теории происхождения нефти и газа - факторного анализа катагенетических процессов и нефтегазоносности недр.

В диссертационной работе защищаются:

1. Анализ факторов катагенетических процессов и нефтегазоносности недр как теория и практика поисково-разведочных работ;

2. Роль термо-, сейсмо-, тектоно- и флюидодинамического воздействия в преобразовании ОМВ и в инициировании генерационных, миграционных и аккумуляционных процессов нефти и газа;

3. Модели, механизмы и критерии формирования залежей УВ в особо сложных геологических условиях (приразломные, катагенетмческие двазитиксотропные и другие ловушки). Новые направления работ на нефть и газ в пределах Предкавказья, Восточного Донбасса и его окраин.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Перспективы поисков залежей газа в северной зоне мелкой складчатости Донбасса //Геология нефти и газа.-1975.-№7.-С.19-23. Соавторы: А.А.Клименко, В.И.Гладков.

2. Геологические предпосылки и пути развития сырьевой базы газовой промышленности Северного Кавказа //Науч.-техн.обзор.-Сер.Геология и разведка газ.и газоконд. местор.-М.:ВНИИЭгазпром,

1975.-51с.Соавторы:А.А.Клименко,В.И.Гладков, А.С.Перехода и др.

3. Рекомендации по направлениям и объемам параметрического бурения на глубокие горизонты Северного Кавказа //Геология, разведка и разраб. газ. и газоконд. местор. Сев.Кавказа:Труды.-М.:ВНИИЭгазпром,1975.-Вып.9.-С.5-16. Соавторы: А.А.Клименко, В.И.Гладков, А.С.Перехода и др.

4. Генезис углеводородов и закономерности размещения их залежей в палеозойских отложениях Донбасса и его окраин //Органическое вещество в современных и ископаемых осадках.-М.:МГУ,1976.-С.104-105. Соавтор В.И.Гладков.

5. Геологическое строение и условия формирования Север о-Беланского месторождения //Нефтегазовая геология и геофизика.-

1976.-№ 1.-С.19-24. Соавторы: В.И.Гладков, А.А.Клименко.

6. Поиски залежей газа, сформировавшихся за счет углеводородов, генерированных юрскими отложениями Индоло-Кубанского прогиба

//Геология, разведка и разраб. газ. и газоконд. местор. Сев. Кавказа: Труды.- М.:ВНИИЭгазпром, 1976.-Вып.1/10.-С.20-30. Соавторы: А.А.Клименко, В.И.Гладков.

7. Перспективы развития сырьевой базы газовой промышленности Ростовской области //Геология, разведка и разраб. газ. и газоконд. местор. Сев. Кавказа: Труды.-М.: ВНИИЭгазпром, 1977.-Вып.1/11.-С.З-8. Соавторы: А.А.Клименко, В.И.Гладков, В.П.Щербаков.

8. Масштабы (расстояния) миграции углеводородов на Северном Кавказе //Масштабы миграции углеводородов в нефтегазоносных бассейнах СССР: Труды.-Тюмень: ЗапСибНИГНИ, 1977.118.-С.57-64. Соавторы: А.А.Клименко, В.И.Гладков.

9. Вертикальная зональность образования и накопления углеводородов в Предкавказье // Бурение, геология, разведка и разраб. газ. и газоконд. местор. Сев.Кавказа:Труды.-М.:ВНИИЭгазпром, 1978.-Вып.1/12.-С.38-43. Соавторы: А.А.Клименко, В.И.Гладков, А.С:Перехода.

10. Дальнейшие поиски залежей углеводородов в палеогеновых отложениях Центрального Предкавказья //Геология, бурение и разработка газовых месторождений.-М.:ВНИИЭгазпром,1978.-№ 23,-С.8-14.

11. Геотектонические факторы нефтегазоносности Донбасса и его окраин //Осадочные формации и их нефтегазоносность.-М.:МГУ,1978,-С.38-39.

12. Катагенез органического вещества на разных этапах развития Донецкого бассейна //Органическое вещество в современных и ископаемых осадках.-М.:МГУ,1979.-С.104-110.

13. Постинверсионный метаморфизм органического вещества и газоносность палеозойских отложений Донбасса и вала Карпинского // Известия СКНЦ ВШ.-Сер.Естественные науки.-1979.-№ 2.-С.69-78.

14. Особенности формирования и прогноз локальных поднятий на южном склоне Воронежской антеклизы //Бурение, геология, разведка и разраб. газ. и газоконд. местор. Сев. Кавказа:Труды.-М.:ВНИИЭгазпром, 1979.-Вып.1/13.-С.44-48.

15. Нефте-и газоматеринский потенциал каменноугольных отложений Северного Донбасса //Методы оценки нефте- и газоматеринского потенциала седиментитов.-М.:МГУ,1979.-С.93-94.

16. Роль угольных пластов в формировании залежей газа //Там же.-С. 146-147.

17. Катагенез органического вещества на постинверсионном этапе развития Донбасса //Изв.АН СССР.Сер.геол.-1980.-№ 12.-С.123-129.

18. Пути повышения эффективности геологоразведочных работ в старых газодобывающих районах (на примере Северного Кавказа) //Проблемы освоения газовых ресурсов Северного Кавказа:Труды.-М.:ВНИИЭгазпром, 1980.-С.3-9.Соавторы: А.А.Клименко, А.Ф.Ненахов.

19. Особенности формирования залежей нефти и газа в глубокозалегающих пластах Северного Кавказа //Особенности формирования залежей нефти и газа в глубокозалегающих пластах.-М.:Наука,1980.-С.185-190. Соавторы: А.А.Клименко, В.И.Гладков.

20. Ранний катагенез и газоносность гумусовых углей //Осадочные бассейны и их нефтегазоносность.-М.:МГУ,1981 .-С.205-206.

21. Углеродсодержащие соединения в продуктах углефикации гумусовых углей //Изотопы углерода.-М..АН СССР, 1981.-С.243-248.

22. К проблеме газоносности палеозойских отложений Скифской плиты //Вопросы бурения скважин, разведки и разраб. газ. местор. Сев. Кавказа и Узбекистана.-М.:ВНИИЭгазпром,1981.-С.15-18.

23. Основные этапы геологического развития, газоносность и перспективы поисков залежей углеводородов в палеозойских отложениях Восточного Донбасса и его окраин //Автореф. диссерт. на соиск. учен. степени канд. геол.-минер.наук.-Санкт-Петербург: ВНИГРИ, 1981 .-24 с.

24. Органогенная вода и ее роль в формировании нефтегазогидрохимических аномалий //Геология нефти и газз.-1982.-№ 7.-С.57-61. Соавторы:В.П.Ильченко, М.И.Суббота.

25. Газообразование в цикле литогенеза органического вещества гумусового типа //Органическое вещество в современных и ископаемых

осадках.-Ташкент: Фан, 1982.-С.94-96.

26. Диагностика нефте-и газоматеринских свит по изотопным данным //Стабильные изотопы в геохимии.-М.:1982.-Т.2.-С.435-437.

27. Стабильные изотопы как критерий формирования залежей углеводородов //Там же.-Т. 1.-С.240-241. Соавторы: В.Г.Вершовский, В.М.Сбитнев.

28. Katagenesis of organik matter during the postinversion etap of the Donbas evolution //Jnternational Geologu Review.-1982.-vol.24,- №10.

29. Зональность водорастворенных газов юрских отложений Предкавказья //Геология нефти и газа.-1983.-№ 10.-С.52-56. Соавторы: В.П.Ильченко, М.И.Суббота.

30. Выбор перспективных на нефть и газ объектов в сложнопостроенных районах на основе системного анализа //Прогнозирование нефтегазоносности недр и совершенствование методики поиска и разведки нефти и газа (Восьмые губкинские чтения).-М.:МИНГ,1983.-С. 141 -143.

31. Das organogene Wasser und Seine Rolle bei der Bilding hudrochemischer Erdol-Erdgas-Anomalien //Zeitschrift fur angewandte Geologie.-1983. -№8.-s.405-409.

32. Основные факторы катагенеза сидикахитов //Эволюция нефтегазообразования в истории Земли.-М.:МГУ, 1984.-С.286-287.

33. Катагенез и газоносность угленосных толщ //Изв.АН СССР. Сер.геол.-1984.-№4.-С. 108-116.

34. Перспективы поисков залежей углеводородов в нижнемайкопских глинах Центрального Предкавказья //Поиски и разведка газ. местор. на поздних стадиях освоения газодобыв. районов:Труды.-М.:ВНИИгаз, 1984.-С. 80-86. Соавторы: Л.В.Андрейченко, В.Н.Евик, В.П.Ильченко.

35. Katagenesis and presence of das in coal-beeríng terrenes //international Geology Riview.-1984.vol.26.-№5-p.553-559.

36. Газоносность глинистых формаций //Формации осадочных

бассейнов.-М.:МГУ, 1985.-С.251-252. Соавтор В.И.Петренко.

37. Тектонодинамическая модель нефтегазообразования //Советская геология.-1985.- №7.-С.3-18. Соавторы: Г. И.Амурский,Н.Н.Соловьев.

38. Органогенная вода в круговороте подземных вод на Земле //Подземные воды и эволюция литосферы.-М.:Наука,1985.-Т.2.-С.87-93. Соавторы: М.И.Суббота,В.П.Ильченко.

39. Тектонодинамические циклы эволюции нефтегазоносных бассейнов региональных поясов горизонтального сжатия /Дектоническая цикличность и нефтегазоносность.-М.:ВНИГНИ,1985.-С.23-33. Соавторы:Г.И.Амурский, Н.Н.Соловьев.

40. A tektono-dinamik model of oil-and-gas Formation //Winston and Sons.lnternational Geology Riview.-1985.-vol.27/-№11.-p.1285-1296.

41. Геохимические и гидрогеологические предпосылки генетической связи органического вещества и нефтей майкопских отложений Центрального Предкавказья //Аспекты генетических связей нефтей и ОВ пород.-М.:Наука,1986.-С.73-76. Соавтор В.П.Ильченко.

42. Образование углеводородов на больших глубинах //Нефтеобрэзование на больших глубинах.-М.:МГУ, 1986.-С.29-30.

43. Механизм формирования коллекторской емкости и залежей нефти в черных сланцах олигоцена Центрального Предкавказья //Геохимия, минералогия и литология черных сланцев.-Сыктывкар: КФ АН СССР,1987.-С.115-116. Соавтор В.Н.Евик.

44. Кинетика катагенетических процессов //Геохимические поиски месторождений нефти и газа.-Иркутск: ИГУ,1987.-С.53-55.

45. Выделение нефтенасыщенных объектов в олигоценовых глинах Центрального Предкавказья //Геология, бурение и разраб. газ. и газоконд. местор.-М.:ВНИИЭгазпром,1987.-Вып.8,-С.6-9.

46. Газогидродинамическое преобразование углей //Советская геология.-1987.-№12.-С.35-40. Соавтор В.И'.Петренко.

47. Кинетика и энергетика процессов катагенеза органического

вещества, образования и первичной миграции флюидов //Энергия и механизм первичной миграции углеводородов.-М..-Наука,1988.-С.88-95. Соавторы: В.Г.Вершовский, В.И.Петренко.

48. Методические указания по поискам и разведке месторождений нефти (до 1 млн.т) и газа (до 3 млрд.м3) -М.:ИГиРГИ,1988.-56 с. Соавторы: С.В.Кузнецов, В.И.Блюменцвайт, Н.Я.Фурсов, Н.Я.Зыкин и др.

49. Физико-химическая модель преобразования органоминеральных веществ в глинах //Физико-химич. моделиров. в геохимии и петрологии на ЭВМ.4.1.-Иркутск: СО АН СССР,1988.-С.55-56. Соавтор В.Н.Евик.

50. Природа аномальных явлений в битуминозных глинах нижнего Майкопа Центрального Предкавказья //Литология и полезные ископаемые.-1990.-№1.С.50-68. Соавтор В.Н.Евик

51. Системный подход при выявлении нетрадиционных объектов //Системный подход в геологии (теоретические и прикладные аспекты).Ч.П,кн.1.-М.:МИНГ,1990.-С.93-99. Соавтор В.Н.Евик.

52. О проявлениях центробежных эффектов вращения Земли //Советская геология.-1991.-№4.-С.85-87.Соавторы: В:М.Найденов, Ю.Ш.Нежин, В.Г.Вершовский.

53. Механизм формирования неантиклинальных залежей углеводородов в пелитовых породах //Фундаментальные проблемы нефтегазогеологической науки.-М.:МИНГ, 1991.-С. 170-179. Соавтор: В.Н.Евик.

54. Залежи газа в аргиллитах триаса Арзгирской впадины //Геология нефти и газа. -1992. -№1. -С.22-28. Соавторы: Л.В.Кирина, В.Н.Евик, А.А.Серков.

55. Пирит в битуминозных глинах //Известия РАН. Сер. геол.-1992.-№7.-С.103-109. Соавтор В.И.Петренко.

56. Кавитация и преобразование углеродистых веществ //Геохимия углерода.-М.:ИФИНГ,1992.-С.40-41. Соавтор В.Н.Евик.

57. Геологические предпосылки повышения нефтеотдачи глинистых коллекторов //Разраб. местор. нефти и газа: современ. состоян., пробл. и перспект. Труды международного семинара "Теоретич. основы разраб. 56

природ залежей нефти и газа".М.:ИПНГ, Российская АН, 1991.-С.198-211. Соавтор В.Н.Евик.

58. Органогенные воды и гидрохимическая зональность подсолевых отложений Прикаспийской впадины //Отечественная геология.-1992,-№4.-С.80-86. Соавтор В.П.Ильченко.

59. Условия образования и накопления газов угольных и газовых месторождений //Нетрадиционные источники углеводородного сырья и проблемы его освоения /Международный симпозиум.-Санкт-Петербург: ВНИГРИ,Т.11,1992.-С.10-12.

60. Учет литологической неоднородности коллекторов при подготовке и оценке ресурсов нефти и газа //Там же.-С. 127-129. Соавтор К.Н.Ефанов.

61. Особенности поисков, разведки и оценки запасов залежей нефти в глинистых породах //Там же.-С.151-153. Соавторы: В.Н.Евик, Ф.И.Курин, А.А.Серков.

62. Типы катагенеза углеродистых веществ //Геохимия углерода.-М..ИФИНГ, 1992.-С.38-39.

63. Зависимость величины запасов от степени изученности нефтяных и газовых месторождений //Газовая промышленность.-! 994,-№6.-С.26-27. Соавтор Н.И.Цыбульская.

64. Блоковая тектоника и нефтегазоносность Николаевско-Городищенской ступени //Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений.-1994,- №5-11.-С.21-24. Соавтор Н.И.Цыбульская.

65. Влияние статического давления и температуры на преобразование продуктов катагенеза //Геология нефти и газа.-1995.-№1.-С. 16-19.

66. Моделирование процессов генерации и первичной миграции нефти в майкопских битуминозных глинах //Геохимическое моделирование и материнские породы нефтегазоносных бассейнов. Международная конференция- Санкт-Петербург:ВНИГРИ,1995. - С.44. Соавторы: В.Н.Евик, В.А.Бочкарев.

67. Влияние сейсмотектонодинамики на показатели насыщенности нефтей /Дам же.-С.92. Соавтор Д.Н.Корнилов.

. 68. Резервы восполнения сырьевой базы старых нефтегазодобывающих районов Северного Кавказа //Строительство газ. и газоконд. скважин.-Труды.-М.:ВНИИГаз, 1993. -С.77-83. Соавторы: В.Н.Евик, В.Г.Вершовский.

69. Tne nature anomaly Event in bituminous of Zower Maykop of Central Predkavkazie //Litology and useful mineral. 1990. - vol.19, №2, p.312-319.