О книге В.Н. Флоровской „Люминесцентно-битуминологический метод в нефтяной геологии"
Выпущенная в 1957 г. издательством МГУ монография В.Н. Флоровской «Люминесцентно-битуминологический метод в нефтяной геологии» объемом 25 печатных листов охватывает весьма обширный круг вопросов.
Книга состоит из трех частей. Первая часть посвящена теоретическим вопросам. Здесь в достаточно популярной форме дается понятие об основах теории флуоресценции, особенностях люминесценции различных органических соединений и разбираются мало изученные вопросы люминесценции нефтей и битумов. Третья и отчасти вторая главы содержат много оригинального материала.
Рассматривая вопрос о носителях флуоресценции нефтей, автор приходит к несколько неожиданному выводу, что таковыми являются смолистые вещества особой природы, не похожие по своим свойствам на обычные нефтяные смолы и лежащие где-то между собственно смолистыми веществами и неуглеводородными соединениями нефти. В химии нефти такие соединения неизвестны, и о существовании их можно лишь догадываться. Автор не принимает во внимание особенностей новых систем, возникающих из индивидуальных соединений при их совместном присутствии. Известно, что для некоторых веществ имеет место активирование не люминесцирующих соединений за счет появления в составе систем микроколичеств посторонних компонентов, не люминесцирующих самих по себе.
Таким образом, следует подчеркнуть, что выводы В.Н. Флоровской о природе люминесценции нефтей обоснованы в книге недостаточно.
Во второй части автор излагает методику проведения анализа. В этом разделе особенных новостей по сравнению с ранее опубликованными описаниями в монографии не имеется. Можно только обратить внимание на систематизацию отдельных видов анализа.
Автор излишне привержен к капиллярному методу и несколько нетерпим к адсорбционному методу. У каждого из этих методов есть свои особенности, и ни один из них не может заменить другой. Кстати, приводимые автором сведения об изменении хроматограмм нефтей и битумов на силикагеле за счет окисления и диффузии не соответствуют действительности: после десятилетнего хранения без особых предосторожностей запаянных хроматограмм никаких изменений не наблюдается.
При интерпретации механизма образования капиллярных «вытяжек» автор уделяет мало внимания потере растворителя испарением с полоски бумаги, а именно этот процесс является определяющим. За капиллярными «вытяжками» можно оставить значение своеобразного паспорта нефти, пригодного для сравнительных целей, но крайне трудного в расшифровке для получения данных о составе нефти или битума.
Третья часть монографии озаглавлена «Основные результаты люминесцентно-битуминологических исследований». В первых двух главах даются эмпирические материалы, в значительной части оригинальные, а также положения и выводы автора по вопросам характера и генезиса битумов, рассеянных в породах. Многие приведенные здесь данные, особенно по распределению битумов в породах, представляют немалый интерес. Однако эти главы вызывают ряд существенных критических замечаний.
Прежде всего следует констатировать, что В.Н. Флоровская не дает химико-битуминологических критериев для диагностики сингенетичных и эпигенетичных битумов, хотя и посвящает специальные параграфы каждому из упомянутых классов веществ. Между тем вопросы аналитической диагностики эпигенетических битумов имеют кардинальное значение для нефтяной геологии. Неясность в этих вопросах способствовала тому, что без должной целенаправленности в многочисленных лабораториях проводилось и проводится огромное число анализов, накапливается колоссальный материал, с которым геологи не знают, что делать. В самом деле, сейчас уже ясно, что в доброй половине осадочных пород (особенно карбонатных) можно установить наличие «легкого маслянистого битума А», но какое практическое заключение можно извлечь из факта присутствия этого вещества, остается неясным. Надо сказать, что фактический материал по этому вопросу в монографии излагается очень кратко и односторонне,
Особенно серьезные возражения вызывает трактовка В.Н. Флоровской генезиса эпигенетичных битумов. В книге проводится мысль, что везде эти последние являются продуктами превращения диффундирующих от нефтяной залежи газообразных и частично легких жидких углеводородов. Тут на сцену выходят «полимеризация» и «конденсация» этих, несомненно, предельных углеводородов. Пора распрощаться с этими заманчивыми по своей простоте, но совершенно невероятными с химической точки зрения процессами, и очень досадно, что в монографии, стоящей на уровне современных знаний в очень сложных вопросах, все еще встречаются подобные химические «открытия».
Если стать на точку зрения В.Н. Флоровской, то получается, что не осадочные породы продуцируют нефть в результате сложных химических процессов, происходящих с сингенетичными породам органическими веществами, а наоборот, наличие битума (да и других органических веществ) в осадочных породах есть следствие загадочных процессов «полимеризации» и «конденсации» простейших углеводородов, теряемых залежами нефти. Если пойти немного дальше, то с этой точки зрения и сами нефтяные залежи можно представить как результат «полимеризации и конденсации», например, метана, поднимающегося из неизвестных глубин. Такие взгляды невозможно считать научными.
В монографии (стр. 216) неосновательно приведена ссылка на А.С. Великовского для доказательства образования битумов в результате осернения углеводородов действием сероводорода. Сероводород может действовать лишь на олефины, которых, как известно в данном случае нет. Не может быть и речи о действии сероводорода в природных условиях на простейшие алканы, которые только и могут диффундировать через толщи пород. Для этого по данным А.С. Великовского («Советские нефти», стр. 17, 1947) нужна температура свыше 725° С. Попытка объяснить возникновение битумов в осадочных породах влиянием сероводорода на простейшие алканы совершенно несостоятельна.
Особого внимания заслуживают три последние главы книги, где излагаются вопросы практического применения люминесцентно-битуминологических методов в нефтяной геологии (съемка, каротаж и корреляция).
Общее впечатление, производимое этими главами, заключается в том, что автор недостаточно объективен в изложении вопросов применения люминесцентно-битуминологического метода при поисках нефти. Особенно это относится к площадной съемке (глава 3). Почти незаметно, чтобы В.Н. Флоровская извлекла что-либо из критики, которой подвергался в последние годы метод люминесцентно- битуминологической съемки.
Ошибка В.Н. Флоровской состоит в том, что она, говоря очень подробно о фактах совпадения результатов люминесцентно-битуминологической съемки с другими данными, подтверждающими наличие нефти на изучаемой площади, не склонна останавливаться на фактах противоположного характера. Интерпретация же случаев совпадения может даваться и с совершенно иных позиций.
Ввиду большой практической важности вопроса необходимо специально остановиться на теоретических основах метода площадной люминесцентно-битуминологической съемки.
Отождествление нефтяных битумов и веществ, экстрагируемых из образцов почвы и подпочвы, основанное на сходстве их флуоресценции, приводит автора к предположению об образовании этих веществ из диффундирующих из залежи газообразных алканов. Но эти выводы противоречат не только химическим законам (см. выше), но и фактическому материалу битумных съемок. По разрезу почвы и подпочвы «битумы» распределены таким же образом, как и основная масса органических веществ, а именно основное их количество приурочено к верхним. почвенным горизонтам. Это указывает на почвенное происхождение показателей люминесцентно-битумных съемок. Это подтверждается и наблюдениями за сезонностью «битуминозности». Например, на Песковатской площади (Нижнее Поволжье) в 1953 г. среднее содержание битума на глубине 2-3 м изменилось с мая по июнь (т.е. за месяц) от 4*10-4 до 10*10-4 %. При среднем содержании битума 1,56*10-4% (предел чувствительности аналитической методики) в слое толщиной 1 м на площади 1 км2, принимая удельный вес породы равным 2,0, имеем 3,12 т битума. При площади 100 км2 (небольшая площадь съемки) на основании приведенных данных по Песковатке приращение количества битума только за один месяц получится более 1000 т. В верхнем слое, т. е. в самой почве, происходит еще гораздо больший прирост. В то же время с глубины 1 км за 1 млн. лет через каждый квадратный метр может продиффундировать не более 40 г жидких и твердых углеводородов (Соколов В.А. «Очерки генезиса нефти», стр. 411, 1948), что в пересчете на наши условия (100 км2, 1 месяц) составит приращение битума порядка 300 г. Если же иметь в виду диффузию газов, то она по В.А. Соколову («Миграция газа и нефти», 1957) составляет 0,01-0,1 см2 через 1 м2 в сутки. Принимая эти цифры (которые сами по себе сильно завышены, так как расчет выполнен для одномерного потока, исключающего боковое рассеяние), получим для нашего примера 0,2- 2,0 кг метана. В обоих случаях это в десятки и сотни миллионов раз меньше приращения битума (тысячи тонн), которое имело место на Песковатке. Имеется много съемок на других площадях, когда амплитуда сезонных колебаний «битуминозное™» и относительно и абсолютно значительно больше, чем в рассмотренном примере.
Таким образом, битумообразование в почве по своим масштабам настолько превосходит возможное образование битумов за счет веществ, диффундирующих из нефтяных залежей, что уловить это последнее практически невозможно. Между тем при площадных битумных съемках в значительной мере определялись именно вещества, образующиеся в почве (в широком смысле).
Уже и раньше указывалось, что площадные битумные съемки нельзя считать научно-обоснованным методом поисков нефти (за исключением тех случаев, когда возможно проникновение жидкой нефти по трещинам и породам до горизонта съемки). В рецензируемой монографии нельзя найти новых материалов, которые могли бы заполнить этот пробел - подвести научную базу под данный метод. Многочисленные случаи съемок, упоминаемые в работе, не анализируются и поэтому не могут быть использованы для указанной цели. Фактически автор предлагает верить ему на слово.
С вопросами каротажа и корреляции в книге дело обстоит значительно лучше, хотя и здесь можно было бы сделать ряд существенных замечаний. Обращает на себя внимание также тот факт, что автор почему-то приравнивает люминесцентный каротаж лишь к изучению кернов, игнорируя каротаж по глинистому раствору, хотя последний метод имеет большое практическое значение; не рассматривает автор и возможности использования шлама. Об изучении глинистых растворов говорится лишь в аналитической части монографии.
Хорошо освещены в книге вопросы битуминологической стратификации и корреляции разрезов. Здесь говорится о стратиграфической и фациальной специфичности битумов, что в общем плане противоречит развиваемым автором в других главах представлениям о «битумных ореолах» и их практическом поисковом значении.
Говоря о последней главе (о корреляции нефтей), можно опять отметить игнорирование неудачных случаев применения описываемого метода, кстати, весьма поучительных. Хорошо известно, что и в пределах одной залежи наблюдается значительная изменчивость нефтей, причем, конечно, меняются и их люминесцентные характеристики, но вопрос этот в главе обходится молчанием.
Переходя к оценке монографии в целом, следует отметить, что такая оценка должна иметь несколько двойственный характер. В то время как вопросы теории люминесценции и методики люминесцентного анализа нефтей, излагаемые в первых двух частях книги, освещаются с достаточной полнотой и на достаточно высоком научном уровне, об изложении вопросов происхождения битумов и практического применения метода сказать это нельзя. Особенно бросается в глаза необъективность освещения практически важного вопроса о площадных люминесцентно-битуминологических съемках. Было бы желательно, чтобы при издании других работ на эту же тему вопросы применения люминесцентно-битуминологических методов в нефтяной геологии получили более правильное и более объективное освещение.
П. АНДРЕЕВ, Е. ГЕЛЛЕР, А. КАРЦЕВ, З. ТАБАСАРАНСКИЙ