Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

интрузивный магматизм нефть разведка

Введение

1. Характеристика интрузивного магматизма

2. Химический состав и свойства нефти и природного углеводородного газа

3. Характеристика Волго-Уральской нефтегазоносной провинции

4. Разведка литологически-ограниченных залежей, охрана недр и природы при разведке. Построение структурных карт, методы их построения, практическое применение

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Все полезные ископаемы недр планеты получили название минеральных ресурсов. Для развития хозяйства стран люди добывают их из земной коры.

Те полезные ископаемые, которые доступны и пригодны для промышленного использования, получили название минерально-сырьевой базы. Сегодня в мире используется более 200 видов минерального сырья. Когда добыча полезных ископаемых освоена, и они имеют применение в промышленности, тогда они становятся ресурсами.

Каменный уголь, например, люди научились использовать очень давно, но только в конце XVII века он получил промышленное значение. Размещение минеральных ресурсов связано с тектоническим строением, но основные их запасы характерны для горных районов. Новые залежи минералов открываются и на дне морей. Какой-то единой для всего мира классификации минеральных ресурсов не существует, известна только условная классификация по видам их использования:

- топливно-энергетические ресурсы - углеводороды, каменный уголь, горючие сланцы, урановые руды, торф;

- рудные ресурсы - руды черных, цветных, редких и драгоценных металлов;

- нерудные ресурсы - индустриальное сырье и строительные материалы;

- гидротермальные ресурсы;

- камнесамоцветное сырье;

- горнохимическое сырье.

Вторая классификация минеральных ресурсов делит их на жидкие, твердые, газообразные. В основе развития промышленности мира лежит минерально-сырьевая база планеты, которая является основой индустриализации и научно-технического прогресса.

Трудно переоценить значение минеральных ресурсов, особенно топливных, чаще всего залегающих на древних тектонических платформах. В мировых запасах топливных ресурсов 60% приходится на уголь, 15% - на природный газ, 12% - приходится на нефть. Остальную часть представляют торф и горючие сланцы. Все виды минеральных ресурсов являются невозобновимыми запасами планеты. Целый ряд минеральных ресурсов уже исчерпан из недр Земли, поэтому возникает проблема их истощения.

Для продолжения хозяйственной деятельности важно использовать их рационально и ученые стран мира постоянно работают над вопросами совершенствования способов добычи и переработки все полезных ископаемых.

Для того чтобы страны имели потенциальные запасы минеральных ресурсов, геологи большое внимание уделяют их разведке.

Разведанные запасы минеральных ресурсов добываются и используются, соотношение ресурсов, разведанных к добытым ресурсам получило название ресурсообеспеченности. Данная величина обычно измеряется временем, на которое этого ресурса хватит. Значительные запасы ресурсов природа создала не везде, и только три страны являются лидерами в этом отношении - Россия, США, Китай.

В задачи данной курсовой работы входит:

- Дать характеристику определению «интрузивный магматизм»,

- Изучить химический состав и свойства нефти и природного углеводородного газа,

- Рассмотреть характеристику Волго-Уральской нефтегазоносной провинции,

- Изучить специфику разведки литологически-ограниченных залежей, охрана недр и природы при разведке.

- 

1. Характеристика интрузивного магматизма

Явление магматизма представляет собой комплекс сложных процессов возникновения и движения магмы. Магма (греч. magma -- густая мазь) -- это расплавленная огненно-жидкая масса. Она имеет преимущественно силикатный состав. Магма формируется в отдельных очагах и на разных глубинах астеносферы (верхней мантии). Очень редко она формируется в земной коре. Основными типами магмы является базальтовая (основная) и гранитная (кислая) магма.

Извергаясь на поверхность Земли, магма образует вулканы. Подобный магматизм принято называть эффузивным.

Чаще всего магма не изливается, а внедряется в земную кору по трещинам. Это интрузивный магматизм. При внедрении в горные породы, составляющие земную кору, магма остывает, и при этом формируются магматические горные породы. Образуясь в условиях медленного охлаждения магмы под большим давлением, интрузивные породы приобретают правильную равномерно-зернистую структуру. Часто интрузивные породы могут оказаться на поверхности земной коры. К примеру, достаточно большое количество гранитных массивов расположено на Урале, в Забайкалье и на Украине.

Из магнитных внедрений (интрузий) наиболее известны:

- лакколиты -- грибообразные интрузии, приподнявшие осадочный слой. Они залегают неглубоко, а приподнятые слои иногда образуют огромные купола диаметром от сотен метров до 5-6 км и более. Широко известны лакколиты района Минеральных Вод на Северном Кавказе, поднимающиеся среди ровного плато горы Машук, Бештау. Гора Аю-Даг в Крыму тоже лакколит;

- дайки. Они образованы путем внедрения магмы в трещины земной коры. Толщина даек может составлять десятки и даже сотни метров;

- жилы магматические. Это тоже трещинные интрузии, но небольшой мощности. Имеют неправильную форму;

- батолиты -- крупные массивы горных пород магматического происхождения (в основном граниты), удлиненно-овальной формы, залегающие на значительной глубине. Они достигают лакколит, 4 -- батолит, 5 -- силл). 2000 км в длину и 100 км в ширину. С гранитными батолитами связаны месторождения золота, олова, вольфрама и многих других металлов.

Магматические интрузии (внедрения) заметны особенно в горных районах, где обнажаются горные породы.

Рисунок 1 Магматиты, сложенные темноцветными материалами и плагиоклазом Гусев В.В. Геология и литология. Самара: Самарский гос. технический ун-т, 2013. - 109 с.

Интрузивные магматические породы образуются из расплавленной жидкой магмы, которая остывает, не на поверхности Земли, как в случае образования эффузивных пород, а в коре Земли. Иными словами, интрузивные породы возникают из-за прорыва, или интрузии, горячей жидкой магмы в глубины коры Земли.

В случае прорыва магмы большими массами в кору Земли, её застывание происходит постепенно - образуется равномерно-крупнозернистая структура породы. Основные характеристики последней - хорошо кристаллизованные минералы, зерна которых можно различить невооруженным глазом. Ориентировка кристаллов минералов в породе отсутствует. Породы также характеризуются значительной плотностью (до 3 000 кг/м3), практическим отсутствием пор и пустот.

Интрузивные породы принято различать по следующим признакам:

1. Породы полностью образованы кристаллами.

2. Большую часть кристаллов можно увидеть невооруженным глазом.

3. Пространственная ориентировка кристаллов минералов в каком-либо из направлений в породе отсутствует - минералы перемешаны между собой в хаотичном порядке.

4. Значительная плотность пород, практически отсутствие в них пустот и пор.

5. Отличия представителей интрузивных пород друг от друга по тону окраски (более темные цвета от гранита к перидотиту).

2. Химический состав и свойства нефти и природного углеводородного газа

Нефть представляет собой природную маслянистую, легковоспламеняющуюся жидкость с характерным запахом, от светло-желтого до коричнево-бурого и черного цвета (иногда встречается изумрудно-зеленая и даже практически бесцветная нефть). К ним относятся: газы (углерод С1-С4); углеводородные жидкости (С5-С16); парафины (от С17). Химия нефти - это сложная смесь органических углеводородных соединений, строение которых различно. В связи с этим, состав нефти, добытых на разных месторождениях, зачастую сильно отличается.

Химические свойства нефтепродуктов, если рассматривать их с точки зрения элементарного состава, во многом похожи, поскольку все эти вещества содержат углерод и водород. Эти два элемента образуют соединения различного строения. Любые нефтепродукты, рассматриваемые по элементарному составу, будут во многом схожи между собой. Прежде всего, в каждом из них можно обнаружить углерод и водород, которые образуют углеводородные группы различного строения. Из последних образуются газы (углероды С1-С4), жидкости (С5-С16 жидкости) и парафины (от С17). К примеру, образование одновременно из 5 углеводородных групп позволяет получить более плотные нафтены, используемые при создании смазочных и моторных масел. С6H6 - цепочка из 6 групп с двойными связями - это бензолы, плотность которых гораздо больше плотности воды, что позволяет им выступать в качестве растворителей.

Природный углеводородный газ, в свою очередь, представляет собой большое скопление газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ. Газ добывают из недр земли с помощью скважин. Скважины стараются разместить равномерно по всей территории месторождения для равномерного падения пластового давления в залежи. Иначе возможны перетоки газа между областями месторождения, а также преждевременное обводнение залежи.

Природный газ широко применяется в качестве горючего в жилых, частных и многоквартирных домах для отопления, подогрева воды и приготовления пищи; как топливо для машин (газобаллонное оборудование автомобиля, газовый двигатель), котельных, ТЭЦ, различной техники и др. Сейчас он используется в химической промышленности, как исходное сырьё для получения различных органических веществ, например, пластмасс Маврин К.А. Введение в геологию нефти и газа. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 2008. - 23 с..

Несмотря на огромное количество различных свойств физико-химического характера, основными свойствами нефти и газа являются такие показатели как плотность, вязкость, молекулярная масса, ДНП, летучесть.

Так как нефть является сложной смесью углеводородов и гетероатомных соединений, говорить о каких-либо константах для данной субстанции не представляется возможным. По этой же причине физические свойства нефти находятся в строгой зависимости от ее химического и фракционного составов. Кроме того, на свойства нефти могут оказывать влияние внешние факторы, такие, например, как условия хранения, неправильное соблюдение которых приводит к испарению легких фракций и т.п.

Тем не менее, нефть характеризуется определенным набором физических параметров, которые позволяют контролировать качество нефти, классифицировать нефть, оценивать ее стоиомость, а также рассчитывать и проектировать нефтепроводы, перерабатывающую и другую технологическую аппаратуру Жирнов Б.С. Первичная переработка нефти. Уфа: Уфимский гос. нефтяной технический ун-т", 2005, - 39 с..

Стоит отметить, что физические свойства нефти, находящейся глубоко в пласте, значительно отличаются от свойств уже поднятой на поверхность и дегазированной нефти. Это объясняется влиянием на залегающую нефть давления, температуры, а также наличием растворенного газа.

Исходя из общепринято классификации о ГОСТов, к основным физико-химическим свойствам нефти относятся ГОСТ Р 51858-2002 - Нефть. Общие технические условия.:

* плотность

* вязкость

* молекулярная масса

* температура застывания

* температура вспышки

* температура воспламенения

* тепловые свойства

* оптические свойства

* электрические свойства.

Плотность - один из основных физических параметров и качественных характеристик сырой и товарной нефти. Относительная плотность нефти обычно варьируется в пределах 0,83 - 0,96.

Зная плотность нефти, можно сделать некоторые выводы о ее химическом и фракционном составе, то есть предположить какие компоненты преобладают в смеси, что в свою очередь влияет на стоимость сырья. Чем легче нефть, тем выше в ней содержание наиболее ценных легких фракций, тем меньше требуется усилий для ее переработки, и, соответственно, тем она ценнее. Ярким представителем легкой нефти является американский сорт WTI, который по-другому так и называется - Light Sweet, что в переводе с английского языка означает «легкая и сладкая» (сладкая в данном случае означает малосернистая). Некоторые виды легкой нефти, например, так называемые «белые нефти», имеют плотность всего 0,75 - 0,77.

В тяжелой нефти, наоборот, содержится большое количество высокомолекулярных примесей, таких как, смолисто-асфальтеновые вещества, что делает переработку довольно ресурсно-затратной. Поэтому и стоят тяжелые сорта нефти существенно дешевле легких сортов. Такие нефти имеют плотность, близкую к единице.

Вязкость, наряду с плотностью, одно из важнейших физических свойств нефти. Кинематическая вязкость нефти изменяется в широких пределах: от 2 до 300 мм2/с (20 °С) Жирнов Б.С. Первичная переработка нефти. Уфа: Уфимский гос. нефтяной технический ун-т", 2005, - 52 с.. Однако в среднем вязкость большинства нефтей не превышает 40 - 60 мм2/с. По вязкости определяют и рассчитывают следующие технологические параметры Трефилова Т.В. Химия нефти и газа. Ижевск: Удмуртский гос. ун-т, 2015. - 29-30 с.:

* подвижность нефти в пласте при ее добыче

* скорость фильтрации в пласте

* тип вытесняющего агента

* мощность выкачивающего насоса

* условия транспортировки по нефтепроводу.

Зная вязкость нефти, можно грубо оценивать ее состав. Основная закономерность - это увеличение вязкости с возрастанием молекулярного веса фракций. Чем нефть тяжелее, тем, соответственно, больше в ее составе тяжелых фракций, и тем выше ее вязкость. Таким образом, высоковязкая нефть содержит в своем составе большое количество смолисто-асфальтеновых веществ, что делает переработку такой нефти более трудоемкой.

Растворенный газ также оказывает влияние на вязкость: углеводородные газы в общем случае разжижают нефть, азот, наоборот, вязкость увеличивает.

Химический состав нефти довольно сложен и зависит от ряда факторов, таких как: условия образования и происхождение залежей, их географическое месторасположение, глубина залегания и др. В среднем в состав нефти входит около 1000 индивидуальных соединений. Основными соединениями нефти (до 90%) являются углеводороды с молекулярной массой 220 - 400 г/моль (иногда до 500 г/моль), большинство из которых имеет жидкое агрегатное состояние. Попутный нефтяной газ (ПНГ), растворенный в нефти, также в основном состоит из низших предельных углеводородов - главным образом, из пропана и изомеров бутана Рябов В.Д. Химия нефти и газа. Изд. 2-е, испр. и доп. - М.: Техника, 2004. - 60-61 с..

Молекулярный вес (масса) нефти - эта характеристика нефти и нефтепродуктов имеет только усредненное значение, которое зависит от их состава и соотношения их компонентов. Первый жидкий углеводород - пентан, имеет значение молекулярного веса 72, а смолистые вещества - от полутора до двух тысяч условных единиц.

Как правило, большинство нефтей имеют значение этого параметра в диапазоне от 250-ти до 300-т условных единиц. Чтобы максимально точно определить средний молекулярный вес нефтепродукта, используют экспериментальные данные, которые получают с помощью эбулеоскопического и криоскопического методов.

При проведении технологических расчетов этого показателя, пользуются специальными графиками, которые показывают зависимость среднего молекулярного веса либо от плотности продукта, либо от его средней температуры кипения.

Поскольку молекулярная масса нефти и нефтепродукта аддитивна, то есть получается сложением масс отдельных её компонентов, зная эти значения, а также процентное содержание компонентов в смеси, простым сложением молекулярных весов отдельных частей можно получить среднюю молекулярную массу всего нефтепродукта.

При этой температуре пары нагреваемого в стандартных условиях нефтепродукта образуют с атмосферным воздухом смесь, которая вспыхивает при наличии источника пламени. При этом, для температуры вспышки бензина и легких нефтяных фракций определятся верхний предел взрывоопасности, а для температуры вспышки остальных видов нефтепродуктов - нижний.

Значение данного показателя зависит от фракционного состава исследуемого продукта: чем ниже предел перегонки - тем ниже это значение.

Средние значения этого параметра:

* для бензиновых фракций - от -30-ти до -40-ка градусов;

* для керосиновых - от 30-ти до 60-ти;

* для дизельного топлива разных видов - от 30-ти до 90;

* для масел - от 130-ти до 320.

При температурном значении температуры воспламенения нагреваемый нефтепродукт не только загорается от пламени, но и продолжает гореть не меньше 5-ти секунд. Данный показатель всегда выше, чем значение температуры вспышки, причем, чем более тяжелая фракция - тем разница больше. Если в маслах присутствуют летучие примеси, то эти два показателя сближаются.

При температуре самовоспламенения нагреваемый нефтепродукт, находясь в контакте с атмосферным воздухом, вспыхивает самостоятельно, без внешнего источника пламени. Данное значение зависит как от фракционного состава, так и от концентрации углеводородов той или иной группы. При этом, чем ниже температура кипения конкретного продукта, тем он менее опасен в плане самовоспламенения.

Также значение этого показателя снижается по мере увеличения средней молекулярной массы. Например, температура самовоспламенения тяжелых остатков нефти - от 300-т до 500 градусов, а тот же показатель для бензиновых фракций - больше 500. Однако, если появляется источник пламени (огонь или искра), то взрыво- и пожароопасность легких фракций резко возрастает. Самый высокие значения этого показателя характерны для углеводородов ароматической группы.

Значительная составляющая природного газа - метан (70 -- 98%), затем идут этан, пропан и бутан; среди газов неорганической природы в состав природного газа могут входить моно- и диоксид углерода, азот, инертные газы, водород, сероводород. Химический состав природного газа (объемное содержание каждого из газов) может меняться в зависимости от месторождения Сидоркин Д.И. Техника и технология добычи нефти и газа. Уфа: ФГБОУ ВПО УГНТУ, 2018, - 30 с.. Поскольку природный газ представляет собой смесь газов, то невозможно указать, какие химические свойства для него характерны, т.к. для каждого вещества, входящего в его состав характерны свои, особые химические свойства. Однако, можно сказать, что для природного газа характерно горение, причем из всех веществ, входящих в состав природного газа на воздухе сгорают только углеводороды (метан, этан и т.д.) и монооксид углерода.

Природный газ при нахождении в недра Земли может находится в газообразном состоянии (газовые залежи), в виде газовой «шапки» нефтегазовых месторождений, в растворенном виде в нефти или в воде. Чистый природный газ не обладает запахом и цветом. Температура возгорания природного газа 650С. Природный газ в 1,8 газ легче воздуха.

Ключевыми физико-химическим свойствами природного газа является его плотность и летучесть. В условии залегания в земных недрах, природный газ находится в газообразном состоянии. Это могут быть отдельные скопления (газовые залежи) или так называемая «газовая шапка» нефтегазового месторождения. Кроме этого, природный газ может существовать в кристаллической форме - естественные газогидраты. Он не бесцветен и не обладает запахом. Поскольку основная область использования природного газа - топливо в бытовых условиях, для облегчения обнаружения утечек, в него добавляют одоранты - химические соединения с характерным резким неприятным запахом.

Плотность - это скалярная физическая величина, которая определяется как отношение массы тела к занимаемому им объему. Зачастую, применительно к газам используют понятие «относительная плотность». Данная величина представляет собой отношение массы данного газа к массе другого газа, взятого в том же объеме, при той же температуре и том же давлении, называется относительной плотностью первого газа по второму. К примеру, при нормальных условиях масса диокисда углерода в объеме 1 л равна 1,98 г, а масса водорода в том же объеме и при тех же условиях - 0,09 г, откуда плотность диоксида углерода по водороду составит: 1,98 / 0,09 = 22 Сидоркин Д.И. Техника и технология добычи нефти и газа. Уфа: ФГБОУ ВПО УГНТУ, 2018, - 33 с..

В химии под термином «летучесть вещества» понимается способность вещества легко и быстро испаряться в обычных условиях. Посредством показателя отношения летучести газа к его давлению (коэффициент летучести f) характеризуется отклонение газа от идеального состояния. При низких показателях давления значение f близко к единице, однако при высоких давлениях оно может достичь достаточно больших величин.

Отношение летучести газа к его давлению (коэффициент летучести у) описывает отклонение газа от идеального состояния. При низких показателях давления значение у близко к единице, однако при высоком давлении оно может достичь весьма большой величины.

3. Характеристика Волго-Уральской нефтегазоносной провинции

Волго-Уральская нефтегазоносная провинция, расположенная в восточной части Восточно-Европейской платформы на площади 800 км., включает такие крупные геологические элементы, как Камская антеклиза (86 % территории), Предуральский краевой прогиб (10 %), части складчатого Урала, Прикаспийской синеклизы и Притиманского прогиба (4 %).

Рассматриваемая нефтегазоносная провинция охватывает территорию 15 субъектов РФ: пяти республик (Мордовия, Татарстан, Башкортостан, Марий Эл, Чувашия), девяти областей (Пермская, Самарская, Волгоградская, Саратовская, Свердловская, Нижегородская, Кировская, Ульяновская, Пензенская) и одного автономного округа - Коми-Пермяцкого.

Открытие первой промышленной нефти в 1929 г. и крупных нефтяных месторождений в 40-х годах обусловило создание в регионе крупнейшей сырьевой и добывающей нефтегазовой базы страны, развитие которой повлияло на темпы развития в послевоенный период всего народного хозяйства бывшего Советского Союза Горбачев А.М. Общая геология. М. Высшая школа, 1973, - 211 с..

Значительные достижения геологоразведочных работ в регионе в 30-40-е гг. прошлого века не только обеспечили благоприятные условия для увеличения масштабов нефтегазового производства, но и привели к рывку в развитии отечественной нефтегазовой Геологической науки. Именно в это время были основаны и укреплены ведущие научно-исследовательские центры и высшие учебные заведения страны, в том числе был создан головной в нефтедобывающей отрасли Институт геологии и разработки горючих ископаемых - ИГиРГИ. Одно из главных направлений его деятельности на протяжении 60 лет - изучение актуальных проблем освоения недр Волго-Уральской нефтегазоносной провинции.

Научные достижения ведущих исследователей (М.Ф. Мирчинк, Н.А.Крылов, А.Н.Мустафинов, О.М. Мкртчян и др.), в разное время работавших в ИГиРГИ, непосредственно были связаны с решением теоретических проблем и прикладных задач по формированию и развитию крупнейшей сырьевой базы нефтедобычи мирового класса.

Рисунок 2 Карта Волго-Уральской нефтегазоносной провинции

В результате геологических, геофизических и буровых работ открыто 861 нефтяных, нефтегазовых и газовых месторождений, включающих 3345 залежей. В соответствии с глобальной закономерностью неравномерного распределения скоплений углеводородов в земной коре основная часть запасов концентрируется в небольшом числе крупных месторождений, а меньшая их часть - в большом числе мелких залежей.

В общем объеме начальных суммарных ресурсов углеводородов нефть составляет 74 %, свободный газ -20 %, растворенный газ - 5 % и конденсат - 1 %.

Нефти Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, в основном парафинового типа, средней и высокой плотности (820-890 кг/м3), сернистые (0,5-3,0%), смолистые. Свободные газы нижнепермских отложений метановые, сернистые (до 5,5%), с низким содержанием азота Давлетшина А. Д. Нефти Волго-Уральской нефтегазоносной провинции // Молодой ученый, 2017. №3. - С. 209. Газовые шапки и растворённые газы в нефтях каменноугольных отложений северных районов содержат до 98% азотного газа. В целом по провинции с севера на юг и с запада на восток наблюдается постепенное уменьшение плотности нефтей, снижение в них содержания серы и увеличение растворённого газа, переход к парафиново-нафтеновому типу.

Неравномерность распределения скоплений углеводородов в геологическом разрезе палеозоя иллюстрирует график. Из восьми нефтегазовых комплексов - два (эйфельско-нижнефранский и визейский) отличаются высокой концентрацией ресурсов нефти (суммарно 67 %).

Неравномерность размещения начальных суммарных ресурсов прослеживается и по площади. На семь объектов РФ из 15 приходится 95% начальных суммарных ресурсов. В том числе почти половина размещена в Татарстане и Башкортостане и такой же объем в Самарской, Оренбургской, Пермской и Волгоградской областях и Удмуртии вместе взятых.

Степени разведанности и освоения республик и областей не пропорциональны их начальным суммарным ресурсам, что связано с различием концентрации запасов (крупности месторождений) и продуктивности скважин. Эта особенность контрастно проявляется в показателях накопленной добычи нефти.

На долю Татарстана и Башкортостана приходится 65 % накопленной добычи нефти из 5,8 млрд. т в целом по Волго-Уральской нефтегазоносной провинции Абрикосов И.Х., Гутман И.С. Общая нефтяная и нефтепромысловая геология. М, Недра, 1982, - 208 с.. В этих двух республиках открыты и введены в разработку крупные, с высокой концентрацией запасов нефти и высокой продуктивностью скважин месторождения (Ромашкино, Туймазы, Арлан и др.). Здесь же реализован большой объем работ по бурению, строительству нефтепромысловых объектов и коммуникаций, созданию инфраструктуры в целом.

Несмотря на высокую степень разведанности начальных суммарных запасов углеводородов (63 %) и высокую выработанность запасов (извлечено 62 %), Волго-Уральская нефтегазоносная провинция обладает значительным нефтегазовым потенциалом за счет:

1) возможного открытия большого числа новых небольших размеров залежей нефти и газа;

2) ввода в эксплуатацию залежей и месторождений, еще не начатых разработкой;

3) расконсервации объектов, эксплуатация которых, временно, по разным причинам приостановлена;

4) реализации методов увеличения нефтеотдачи на разрабатываемых месторождениях.

О возможных масштабах этих составляющих нефтегазового потенциала можно судить по следующим данным.

Из 3345 залежей углеводородов на 1459 добыча нефти и газа не ведется. Основная часть этих невостребованных в настоящее время запасов относится к нерентабельным, труднодоступным или не имеет эффективной технологии извлечения. Ввод многих залежей в разработку возможен при благоприятной экономической конъюнктуре.

Ряд месторождений (Воронцовское, Могутовское и др.) расположен в природоохранных и заповедных зонах. Необходимы разработка и реализация специального жесткого комплекса природоохранных мероприятий, снижающего до минимума негативное воздействие строительства и эксплуатации объектов и сооружений на окружающую среду. Особенно жестким требованиям должен удовлетворять комплекс мер в заповедных зонах.

Неразведанные ресурсы углеводородов составляют 27 % начальных суммарных ресурсов. Из них одна треть приходится на Оренбургскую область и Нижнее Поволжье. В целом по Волго-Уральской нефтегазоносной провинции прогнозируется открытие нескольких тысяч мелких залежей. Открытие большей их части связывают с прогрессом в технике и методике поисков малоамплитудных, малоразмерных, неструктурных, глубокопогруженных ловушек.

Перспективным направлением пополнения запасов за счет объемов нефти, которое при традиционных методах извлечения считаются неизвлекаемыми, является расширение масштабов внедрения методов увеличения нефтеотдачи Хисамов Р.С. Геолого - экономические перспективы развития ресурсной базы Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Москва: ВНИИОЭНГ, 2007. - 55 с.. Это направление увеличения нефтегазового потенциала и текущей Добычи нефти особенно актуально для Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, обладающей развитой инфраструктурой, квалифицированным персоналом, широкомасштабными производствами по выпуску химреагентов, специального оборудования и материалов.



4. Разведка литологически-ограниченных залежей, охрана недр и природы при разведке. Построение структурных карт, методы их построения, практическое применение

Добыче полезных ископаемых предшествует колоссальный труд геологоразведочных экспедиций, исследующих недра в любой точке планеты, зачастую в труднодоступной местности и в условиях сурового климата. Принятию решений любой сырьевой компании об освоении месторождений предшествуют не столько расчёты экономистов или мнения акционеров, сколько окончательный вердикт геологов.

Геологоразведочные работы -- это мероприятия, направленные на выявление и подготовку к освоению в промышленных масштабах месторождений полезных ископаемых. В процессе выполнения таких работ в том числе изучается размещение пластов ископаемых, условия их образования и состав Бойко С.В. Общая геология. Красноярск: СФУ, 2014. - 39 с.. Кроме того, изучаются компоненты, сопровождающие залежи полезных ископаемых, в том числе редкие металлы, попутный газ, сера и т. д., выясняется возможность их извлечения или же утилизации.

Геологоразведка сопряжена с анализом условий природы и климата в районах работ, социально-экономических предпосылок для реализации конкретных проектов. Она предусматривает изучение возможных способов добычи ископаемых при условии рациональной эксплуатации блоков и минимизации возможного вреда окружающей среде. Результатами осуществления работ по геологоразведке является расчёт и утверждение запасов полезных ископаемых, оценка их количественных ресурсов, в том числе прогнозная.

В случае, если залежи полезных ископаемых получают положительную оценку в результате поисково-оценочных мероприятий, проводится непосредственно разведка открытого месторождения. В её ходе выясняются геологическое строение участка, размеры, условия залегания и пространственное расположение залежей Абрикосов И.Х., Гутман И.С. Общая нефтяная и нефтепромысловая геология. М, Недра, 1982, - 71 с.. Кроме того, вычисляются качество и количество ископаемых, технологические факторы, которые будут определять условия эксплуатации блока.

Одним из самых эффективных и популярных методов первичных геологических исследований месторождений, в основном залежей нефти и газа, является сейсморазведка. Её принцип базируется на регистрации сейсмических волн, которые создаются искусственным путём при помощи специального источника волн, в роли которого обычно выступает взрывчатка. Тротил размещается в неглубоких скважинах. Для инициирования как продолжительных, так и коротких импульсных колебаний могут применяться автомобильные вибраторы.

Рисунок 3 Общая схема методики сейсмической разведки

С помощью источника в породе создаётся избыточное давление и распространяются колебания периодического типа. Эти волны наталкиваются на слои с разными показателями упругости, после чего меняют не только направление, но и амплитуду, а также создают новые колебания. По пути следования волн размещаются датчики-приёмники, которые фиксируют колебания и передают операторам полученные сигналы. Сейсмокомплексы представляют собой типовые системы, в состав которых входит один источник и до 300 приёмников, расположенных через 25-50 метров друг от друга. Если оператор правильно выбирает схему, это позволяет исследователям получать необходимую информацию без избыточных затрат.

В зависимости от того, как расположены друг относительно друга источники и приёмники колебаний, различают такие виды сейсморазведки Сейсморазведочные работы. [Электронный ресурс], режим доступа: https://geophystech.ru/services/seismic-survey/:

- совмещённые источник и приёмник -- 1D;

- расположение источника и приёмников на одной линии -- 2D;

- расстановка приёмников на параллельных линиях по площади участка -- 3D;

- периодическое повторение 3D-разведки при разработке месторождения -- 4D.

После регистрации и записи колебаний проводится их анализ с целью определения особенностей распространения и свойств волн. В частности, извлекается геологическая информация о границах сейсмики. Полученные сейсмограммы требуют серьёзной обработки, поскольку они в условиях полевых работ обычно включают помехи. Что касается полезных волн, то они зачастую сложны для интерпретации. Для анализа данных применяется современная компьютерная техника.

Сигналы усиливаются, фильтруются, очищаются от нежелательных колебаний и конвертируются в цифровой формат, после чего поступают на сейсмостанцию для наблюдений. По результатам обработки геологи получают материал для дальнейшего толкования. Если на полученных геологических разрезах идентифицируются аномальные зоны распространения волн, то, как правило, это является свидетельством наличия залежей полезных ископаемых.

Ещё одним популярным видом геологоразведки является разведка электрическая. Данное направление включает способы исследования недр, которые применяются для изучения как верхних слоёв породы, так и для глубинной разведки Элланский М.М. Моделирование поисково-разведочных работ на нефть и газ. Москва: Техника, 2007. - 19 с.. В свою очередь, они делятся на две большие группы.

Методы электрической разведки:

- Индукционные методы.

- Методы сопротивлений.

Исследование недр индукционными методами предусматривает создание электромагнитного поля за счёт эффекта магнитной индукции под влиянием переменного электрического поля или же магнитного поля. При обладании информацией о параметрах источника поля оператор может свободно измерить магнитные и электрические составляющие индуцированного поля и, следовательно, восстановить параметры среды их возникновения.



Рисунок 4 Метод сопротивлений при разведке месторождений Бойко С.В. Общая геология. Красноярск: СФУ, 2014. - 60 с.

В свою очередь, методы сопротивлений основываются на пропускании через грунт электродов с постоянным током. Измеряется напряжение, которое вызвано данным током, поступающее от первой ко второй группе электродов. При наличии информации о напряжении и силе тока можно вычислить показатель сопротивления среды, через которую пропускается электричество. Благодаря конфигурации электродов точно устанавливается участок пространства, в которой меняется сопротивление.

Поиск возможных залежей полезных ископаемых производится в том числе способом гравитационной разведки. Он основан на принципе измерения показателя ускорения свободного падения. Последнее зависит не только от параметров планеты в целом, но и от аномальной плотности пород в районах поисков. Таким образом, неоднородность плотности подземных горизонтов легко вычисляется в гравитационном поле Соколов В.Л., Фурсов А.Я. Поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений. М. Недра, 1984, - 63-64 с..

Структурные карты, карты, отображающие какую-либо опорную геологическую поверхность (кровля или подошва стратиграфических подразделений, маркирующие слои и горизонты, поверхности несогласий, разрывных разрушений, залежей полезных ископаемых, водоносных горизонтов и т.п.), скрытую на глубине Воробьев А.Е. Основы техногенного воспроизводства нефти, горючего газа и угля в литосфере. Москва: изд-во Российского ун-та дружбы народов, 2006, - 179 с..

Рисунок 5 Пример построения структурной карты месторождения (Степновский сожный вал)

При построении структурных карт используются данные, полученные при геологической съёмке, бурении скважин, проведении горных выработок или при геофизических исследованиях, по которым устанавливаются высотные отметки опорной поверхности в разных точках площади исследования. Изображение формы и глубины залегания даётся с помощью стратоизогипс, методика построения которых аналогична изогипсам с учётом всех данных геологического строения территории (рис.5). Масштабы зависят от назначения карт: мелкомасштабные карты (1:1 000 000) применяются обычно для изображения поверхности фундамента платформ; крупномасштабные (1:50 000, 1:10 000 и крупнее) -- для определения форм залегания и проектирования разведки и подсчёта запасов полезных ископаемых Габриэлянц Г.А. Геология нефтяных и газовых месторождений. М. Недра, 1984, - 28-29 с..

Важное значение в практике поисков, разведки и эксплуатации полезных ископаемых имеют также структурно-геологические карты, которые совмещают структурные карты и карты геологического строения местности или какого-либо подземного горизонта; они имеют большое значение для проведения разведочных и эксплуатационных работ при разработке месторождений полезных ископаемых.



Заключение

Исходя из рассмотренного в работе материала, можно сделать ряд выводов:

1) Интрузивный магматизм связан с движением и застыванием магмы ниже поверхности Земли. По мере движения магмы к поверхности Земли изменяется ее температура, давление, состав флюидов, что приводит к непрерывному изменению состава магмы - дифференциации.

2) Основными физико-химическими свойствами нефтепродуктов являются: плотность, температура вспышки, вязкость, температурная поправка или коэффициент объемного расширения, температура плавления (застывания) и пр. Одним из ключевых физических свойств нефти является плотность, представляющая собой неотъемлемую характеристику каждого сорта нефти.

Кроме этого плотность нефти нужно знать при пересчете ее количества из объемных единиц в массовые, и наоборот, что необходимо при приемке, учете и отгрузке на нефтеперерабатывающих заводах и при транспортировке. При этом учитывается температура окружающей среды, а также климатический пояс, время года и пр. Следовательно, данные о плотности нефти необходимы не только для расчетов технологических процессов, но и для экономического планирования. Другое важное физическое свойство нефти - вязкость, или внутренне трение, - это свойство текучих тел оказывать сопротивление необратимому перемещению одной их части относительно другой. Главным образом вязкость зависит от химического строения, молекулярной массы вещества, а также от условий ее определения.

Природный газ - это полезное ископаемое в газообразном состоянии. Оно используется в очень широких пределах в качестве топлива. Но сам природный газ как таковой не используется как топливо, из него выделяют его составляющие для отдельного использования. Летучесть - это свойство газа подниматься в атмосфере вверх или опускаться вниз. Летучесть зависит от плотности газа. Если он плотнее воздуха - газ опускается, наоборот - поднимается.

3) Описывая общие характеристики Волго-Уральской нефтяной области стоит отметить, что она имеет следующее географическое положение по отношению к потребителям: она расположена в восточной части Европейской России, занимает территории республик Башкортостан, Татарстан, Удмуртия, Пермской, Оренбургской, Саратовской, Ульяновской, Самарской, Волгоградской, Кировской областей. Способ транспортировки добываемых продуктов: нефтепроводами в западном направлении и за рубеж. Показатели добычи: 80-90 млн. т. (это составляет 25% нефти, добываемой в России).

4) Специфика геологоразведки нефтегазовых месторождений обусловлена особенностями залегания и природными свойствами этих полезных ископаемых. Отличительной чертой нефти и газа является то, что их залежи находятся обычно в одних и тех же районах. Газ может быть, как растворён в нефти, так и образовывать газовые шапки в верхней части пространства, занимаемого «чёрным золотом».

Геологические экспедиции, которые занимаются изучением нефтегазовых месторождений, выполняют комплекс работ по исследованию структуры блоков, выделению продуктивных пластов, вычислению предполагаемых дебитов нефти, газа и конденсата, давления в залежах. Все эти данные используются для составления проектов эксплуатационных работ, а также для расчётных обоснований промышленной разработки участков. В современной России геологоразведка нефтегазовых ресурсов производится не только с целью немедленной разработки конкретных блоков, но и для общего прироста количества углеводородов в соответствии с требованиями Энергетической стратегии, рассчитанной до 2020 года.



Список использованной литературы

1. ГОСТ Р 51858-2002 - Нефть. Общие технические условия.

2. Абрикосов И.Х., Гутман И.С. Общая нефтяная и нефтепромысловая геология. М, Недра, 1982, - 316 с.

3. Бойко С.В. Общая геология. Красноярск: СФУ, 2014. 326 с.

4. Воробьев А.Е. Основы техногенного воспроизводства нефти, горючего газа и угля в литосфере. Москва: изд-во Российского ун-та дружбы народов, 2006, - 467 с.

5. Габриэлянц Г.А. Геология нефтяных и газовых месторождений. М. Недра, 1984, - 47 с.

6. Горбачев А.М. Общая геология. М. Высшая школа, 1973, - 351 с.

7. Гусев В.В. Геология и литология. Самара: Самарский гос. технический ун-т, 2013. 304 с.

8. Давлетшина А. Д. Нефти Волго-Уральской нефтегазоносной провинции // Молодой ученый, 2017. №3. С. 209-212

9. Жирнов Б.С. Первичная переработка нефти. Уфа: Уфимский гос. нефтяной технический ун-т", 2005, - 167 с.

10. Ибламинов Р.Г. Основы геологии и геохимии нефти и газа. Пермь, 2007. 255 с.

11. Маврин К.А. Введение в геологию нефти и газа. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 2008. - 146 с.

12. Мин Р.С. Химия нефти и газа. Томск: Томский гос. ун-т, 2012. 633 с.

13. Рябов В.Д. Химия нефти и газа. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Техника, 2004. 287 с.

14. Сидоркин Д.И. Техника и технология добычи нефти и газа. Уфа: ФГБОУ ВПО УГНТУ, 2018, - 288 с.

15. Соколов В.Л., Фурсов А.Я. Поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений. М. Недра, 1984, - 112 с.

16. Трефилова Т.В. Химия нефти и газа. Ижевск: Удмуртский гос. ун-т, 2015. 138 с.

17. Хисамов Р.С. Геолого - экономические перспективы развития ресурсной базы Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Москва: ВНИИОЭНГ, 2007. 262 с.

18. Элланский М.М. Моделирование поисково-разведочных работ на нефть и газ. Москва: Техника, 2007. 159 с.

19. Сейсморазведочные работы. [Электронный ресурс], режим доступа: https://geophystech.ru/services/seismic-survey/.

Размещено на Allbest.ru

...