Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 [ 104 ] 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

могут сохраняться живыми вплоть до 374°С за счет повышенного давления.)

6.4.3. МОБИЛИЗУЮЩЕЕ ВЛИЯНИЕ ВОДЫ НА ТЕКТОНИКУ

Эффекты воды весьма существенны для нижней коры по двум основным причинам.

Первая связана с высокой физико-химической активностью воды, которая при высоких температурах растворяет и переносит массы кварца (SiOj) вверх вместе с золотом и другими металлами.

Пути переноса кварца и его последующее переотложение внутри разломов верхней части коры показывают, где, например, искать месторождения золота.

Горячие газы, такие как метан, играют ту же роль для многих металлов.

Углеводородные газы также уменьшают критические термодинамические условия (от 374°С) воды.

Впрочем, присутствие солей действует в противоположном направлении.

Вторая причина - это высокая динамическая подвижность водонасыщенных слоев как из-за уменьшения эффективного трения, так и из-за перехода к эффективным литостатическим давлениям [129]

а = а-р (6.15)

в предельном условии Кулона (1.77) вместо обычных литостатических напряжений ст.

Здесь р - поровое давление, которое может быть высоким при отсутствии дренажа [204]; ст- полное литостатическое давление.

Заметим, что катастрофическое землетрясение в Нефте-горске (1995 г.) произошло (см. рис. 6.22) из-за внезапной подвижки разлома (/), которая может быть результатом как действия глобальных тектонических волн, распространяющихся вдоль Японских островов и Сахалина (вызвавшее и землетрясение в Кобе - сообщение В.П. Рудакова), так и перераспределения глубинных вод, связанного с добычей нефти.

6.4.4. ПЕРЕНОС МИНЕРАЛОВ И НАПРЯЖЕНИЯ ЛИТОСФЕРЫ

Если ПОД осадочными бассейнами имела место керамизация катакластических пород, нижняя кора становится весьма жесткой в целом, а хрупкое разрушение приводит к наклонным разломам (в соответствии с рис. 6.1). Такая же ситуация возникает и в случае хрупкости амфиболитов.

Углеводороды астеносферы мигрируют сквозь систему разломов вверх и аккумулируются в форме месторождений, если глины или отложения солей сыграют роль изолирующей кровли. Конечно, эта изоляция отнюдь не абсолютна, а потому вышележащие массивы содержат следы углеводородных газов, которые могут быть обнаружены методами геохимической разведки.

Сами геологические структуры обнаруживаются методами сейсморазведки.

Поры и дилатантные трещины раскрыты для миграции газа

Рис. 6.24. Корреляция зон низких литостатических давлений с нефтяными месторождениями в Южной Калифорнии (а) и отложениями полиметаллических руд на Северном Тянь-Шане (Ь) (уменьшение давления показано по степеням от О до 1)

и флюидов, если литостатическое давление ст достаточно низко. Это дает ключ к поиску газа и нефти по картам распределения литостатических напряжений.

На рис. 6.24 даны соответствующие карты для Южной Калифорнии и Киргизии. Эти карты были построены численно путем решения задачи о плоско-напряженном состоянии лито-сферного блока, на границах которого заданы тектонические усилия [28].

Неоднородности полей напряжений считаются связанными с присутствием разломов. Последние учитывались путем уменьшения упругих модулей литосферы пропорционально концентрации разломов. Можно видеть, что месторождения углеводородов совпадают с зонами аномально низких литостатических давлений.

Более того, отложения руд также расположены именно в этих зонах. Происхождение этих залежей можно связывать с переносом металлов потоками горячих углеводородных газов или глубинных вод и их последующими отложениями вблизи свободной поверхности, где температуры становятся достаточно низкими. Так же происходит и в случае "черных курильщиков" в океане, где горячие газы или воды, насыщенные углеводородными газами, проникают в холодные воды океана, что приводит к появлению рудных конкреций (В. И. Петренко).

Аналогичные расчеты проводились и для плоских сечений земной коры под такими гигантскими месторождениями углеводородов Северного Прикаспия, как Тенгиз.

Месторождение расположено под массивами каменной соли, его продуктивная толща превышает 1,5 км и представлена известняками, доломитами и другими осадочными породами.

Поровое давление оказалось намного выше гидростатического уровня, что означает его изоляцию от окружающего водного бассейна. Однако Тенгиз может иметь глубинные трещинные корни, поскольку расчетами была найдена зона аномально низкого литостатического давления вплоть до 18 км ниже свободной поверхности. Если это так, то система трещин открыта вплоть до средней коры (рис. 6.25).

Такое же газоконденсатное месторождение Карачаганах (также в бассейне Северного Прикаспия), как известно, содержит очень много металлов в коллоидном состоянии. Последнее может быть результатом гидросвязи со средней корой Земли.