ИННОВАЦИОННЫЕ НЕСТАНДАРТНЫЕ ДОСТУПНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБЛАСТИ ПОИСКОВ, РАЗВЕДКИ, РАЗРАБОТКИ И ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ НЕФТИ (И.И. Нестеров, Тюмень 2017 г.)

5). В реальных геологических условиях седиментационных бассейнов органического вещества (во вмещающих нефть и газа породах) достаточно для формирования залежей на месте их современного залегания без дополнительных поступлений углеводородов и других соединений за счет миграции из более отдаленных районов или снизу из других пород, в т.ч. из так называемых материнских формаций или глубоких недр Земли. Одним из многочисленных примеров отсутствия миграции за пределами внешних контуров современных залежей углеводородного сырья является тесная связь их с литофациальным составом вмещающих пород. На рисунке 2 показана связь коэффициента щелочности вмещающих пород с составом и величиной конденсатного фактора газовых и газоконденсатных залежей Уренгойского месторождения в Западной Сибири. При этом «мористость» условий накопления пород увеличивается с глубиной от верхов покурского надгоризонта до кровли ачимовских отложений.

6.) При поисках новых альтернативных топливно-энергетических ресурсов недр было установлено, что температура, как энергия, на глубинах основного нефтегазообразования не способна перераспределять водород в молекулах материнского органического вещества или в самой нефти, уменьшать размер их и не может расщеплять узлы кольцевых структур и длинные алифатические цепи с СН3 и СН2 на более мелкие.

Температура и давления в недрах не являются энергоносителями для реакций преобразования керогена в нефть т газ, а могут быть только факторами, способствующими накоплению парамагнитных центров (ПМЦ).

7). Сигнал электронно-парамагнитного резонанса в вакууме всегда больше, чем на воздухе, т.е. при снижении давления вероятность формирования залежей углеводородного сырья повышается.

При формировании залежей нефти и газа давление в отличие от температуры стимулирует процессы образования внутримолекулярной энергии и, соответственно, нефтегазообразования только до определенного значения, а после критической величины резко тормозит скорость реакций вплоть до полного прекращения их.

Формирование залежей нефти и газа происходит при снижении пластового давления (разуплотнении пород), которое возникает в этапы изменения радиуса Земли (увеличения его), уменьшения уровня океана, таяния материковых ледовых покрововЮ, в процессе разработки залежей и других условий.(рис.3)

На каждой конкретной локальной площади перед началом формирования залежей необходимо снижение пластового давления, создающего условия для формирования свободных радикалов Н, СН, СН2 и СН3 за счет молекулярной энергии ОВ. Распределение метильных и метиленовых групп, являющихся основной базой для формирования свободных радикалов в керогене сначала увеличивается до 220 в одном грамме на стадии СК2 (0,75-0,80 отражательной способности витренита), а затем снижается до 40-60 на стадии ПК4 (2,0 отражательной способностивитренита).

Предполагается, что свободные радикалы также можно получать за счет электромагнитного воздействия на рассеянное органическое вещество. В природе это достигается за счет процесса дискретного уплотнения пород, при котором возникают горизонтальные микросдвиги глинистых и битуминозных частиц.

При трении фобных поверхностей частиц в том числе в процессе разработки залежей углеводородного сырья образуются электромагнитные поля, которые взаимодействуют с магнитными полями электронов, вращающихся вокруг двух смежных ядер углерода в керогене (внутримолекулярная энергия), с сопровождающими явлениями дилатансии.

Влияние тектонического фактора на уплотнение пород в седиментационных бассейнах рассчитывается из того, что все положительные (приподнятые) структуры формируются в условиях почти постоянного погружения за счет более быстрого опускания крыльев, чем сводов. Рост поднятий за счет тектонических движений снизу вверх не подтверждается при изучении распределения плотности пород и по коэффициенту Пуассона.

 Залежи углеводородного сырья формируются во времени передвижением условий, способствующих их формированию, от наиболее приподнятых участков подземных ловушек к опущенным участкам или в сторону увеличения пластового давления. Соответственно, миграция углеводородного сырья происходит от свода к крыльям, а за пределами внешних контуров современных залежей нефти и газа миграции нет, если нет процессов их разрушения.

Этот факт, особенно в терригенных и карбонатных породах, следует учитывать при составлении схем, проектов и последовательности ввода скважин в разработку, которую нужно начинать от крыльев к приподнятым частям залежей. При формировании залежей нефть уже прошла путь от свода к крылу, и извлекать ее нужно по «проторенным» фильтрационным зонам. В этом случае коэффициент извлечения нефти существенно увеличивается. При разработке сверху вниз флюид попадает в полузамкнутые микроемкостные участки и коэффициент извлечения флюида уменьшается.

Особенно интересен процесс формирования залежей нефти в битуминозных глинистых породах (черных сланцах) Западной Сибири, в которых выявлено 92 месторождения с промышленными скоплениями нефти, в insitu залегания которых нет сомнений. Особенностью этих залежей является то, что до формирования их пород коллекторов не было. Породы представляли собой непроницаемые глины с многочисленными горизонтальными линзами органического вещества.

В процессе изменения напряженного состояния при уплотнении пород происходили горизонтальные микросдвиги в фобной среде. В этих линзах твердое органическое вещество частично (до 30% по весу) начинало преобразовываться в нефть, объем которой до 2.5 и более раз больше материнского вещества, что сопровождалось увеличением давления, приводящего к микрогидроразрыву пород между смежными макролинзами, за счет которого происходило соединение линз между собой по горизонтальным плоскостям выравнивания. Вследствие этого давление падало и процесс продолжался до тех пор, пока пластовое давление было не способно разорвать породы для соединения смежных линз. Такой процесс назван нами дилатансным, поэтому залежи нефти в черных сланцах представляют собой чередование макро и микро линз как по разрезу с толщиной от 5-10 см до 10 м, так и по латерали с длиной и шириной их от нескольких метров до 3-50 км и больше. Вышеприведенные материалы по условиям формирования природных залежей углеводородного сырья дают основания для создании альтернативной энергетики, которая связана с искусственным формированием залежей нефти и газа и обеспечением практически на неограниченные сроки использования технических средств без революционной замены их пока неизвестными машинами и механизмами. Это подтверждается и фактическими материалами.