О книге Н. А. Еременко „Геология нефти и газа"( Гостоптехиздат, 1961.)
В. Васильев
Книга Н. А. Еременко «Геология нефти и газа» выпущена как учебник, однако глубина рассмотрения многих затронутых в ней вопросов позволяет рассматривать ее как оригинальную научную работу.
Книга состоит из введения и 11 глав.
Во введении и первой главе рассматриваются общие вопросы. То же самое можно сказать и о второй главе, посвященной географическому размещению основных ресурсов нефти и газа. Несмотря на оригинальность карт, иллюстрирующих эту главу, текст ее слишком схематичен, особенно по Советскому Союзу, поэтому обобщения автора по географическим закономерностям размещения скоплений нефти и газа недостаточно обоснованы, хотя такие закономерности, как приуроченность значительной части месторождений к краевым частям платформ и переходу их в складчатые сооружения, не вызывают сомнения. Кстати сказать, эти закономерности отмечались еще И.М. Губкиным. К сожалению, в этой главе имеются и некоторые неточности (например, на рис. 9 - по Китаю, в тексте - по возрасту продуктивных горизонтов на Аляске и т.д.).
Весьма оригинальна третья глава, в которой рассматриваются элементы, входящие в состав нефтей и природных газов. Здесь автор обобщил весь имеющийся материал по изотопному составу элементов, входящих в нефть и газ, в том числе результаты собственных исследований. Автор совершенно правильно сделал, изложив предварительно общие сведения о строении атома, изотопах и их измерениях. Следует отметить, что сведения об изотопном составе элементов используются автором в дальнейшем при рассмотрении вопросов формирования залежей нефти и газа и их происхождения. Тем самым вполне оправдано выделение этой главы, оригинальной и составленной на основе последних достижений науки в этой области, как самостоятельной.
В четвертой главе рассматриваются состав и физические свойства нефтей и газов. В ней помимо обычных сведений приводятся данные по изучению кристаллической структуры углеводородов методами рентгенографии и электронографии с определениями параметров кристаллических решеток. Вопрос этот совершенно новый и в литературе пока освещен очень слабо. Интересен параграф, посвященный закономерностям в составе нефтей.
В пятой главе рассматриваются природные битумы. Обращает на себя внимание тот факт, что и в этой главе автор использует такие методы исследований, как ультрафиолетовый и инфракрасный спектры люминесценции, электронографию и т. д.
В шестой главе рассматриваются горные породы, как вместилище нефти и газа. Сведения о пористости и проницаемости пород изложены достаточно ясно, однако примерами по конкретным месторождениям иллюстрированы слабо. Во втором параграфе привлекают к себе внимание исследования автора (совместно с А.Г. Милешиной) по изучению нижнего предела применимости закона Дарси, но в книге приведен лишь один пример, поэтому не ясно, насколько достоверны сделанные выводы. Кроме того, указав на неприменимость закона Дарси, следовало бы выяснить, какому же закону подчиняется наблюдаемое явление. В третьем параграфе этой главы автор дополняет взгляды И.О. Брода по вопросу о природных резервуарах представлением об энергетической емкости. Следует согласиться с автором, что без рассмотрения энергетической системы резервуаров какие-либо обобщения и их классификация по существу невозможны. Автор поднял важный вопрос, но, конечно, нельзя считать, что он полностью его решил. Разделение энергии, аккумулированной в нефти и газе, по отношению ко всей энергии резервуара по принципу «незначительная, значительная и основная» весьма схематично.
В седьмой главе рассматриваются залежи нефти и газа. Автор весьма обстоятельно разбирает вопрос о параметрах залежей нефти и газа. Сделано это своевременно, так как существует масса классификаций залежей, однако до сих пор отсутствует договоренность о том, какие же именно параметры должны рассматриваться в классификациях. К сожалению, и автор не использовал рассмотренные параметры в классификациях залежей, приведенных в этой главе. Такая попытка, и то слабая, сделана им лишь в последней главе.
Предлагаемые принципы классификации залежей нефти и газа вполне приемлемы, однако сам автор не смог их полностью использовать для создания всеобщей классификации.
Весьма обстоятельно рассмотрен вопрос о температурах и давлениях в залежах. Автор значительно доработал вопрос о давлениях в пластах, показал причины их возникновения, изменения и закономерности распространения. В связи с вопросом о давлениях описываются условия сохранности залежи. Известное уравнение В.П. Савченко преобразовано и выражено через тангенсы углов наклона пьезометрической поверхности и контактов раздела. К сожалению, в формуле на стр. 172 имеется опечатка: вместо Dh = l tg x следует читать Dh = l tgg. Это уравнение и выводы об условиях сохранности залежей представляют существенный практический интерес при поисково-разведочных работах, так как позволяют производить предварительную оценку перспектив нефтегазоносности структур, выявленных, например, сейсморазведкой. В заключении главы приводятся закономерности в изменении нефтей, газов и вод внутри залежей на основании литературных данных и личных исследований автора. Заслуживает внимания вывод о самостоятельности процессов газообразования, который автор обосновал изотопным составом углерода в газах и нефтях.
На стр. 157 в примечании имеется ошибка. Автор указывает, что при расчете мощностей пласта косинус угла падения входит в знаменатель. Фактически он входит в числитель, ибо истинная мощность в наклонном пласте всегда меньше вертикальной, отсчитываемой по стволу скважины, и, наоборот, при расчете площади при выравнивании ее на горизонтальную плоскость косинус угла падения входит в знаменатель.
В восьмой главе описываются месторождения нефти и газа. Здесь критически рассматривается предыдущая совместная с И.О. Бродом работа, дается новое определение понятия месторождения и вносится поправка в представление о классе месторождений складчатых областей. Вряд ли новое определение понятия о месторождении можно признать более удачным, так как оно тоже допускает значительный произвол в классификации месторождений, особенно по отношению к месторождениям, имеющим принципиально различные структурные этажи. В этой главе, как и в предыдущей, в последнем параграфе рассматриваются закономерности в изменении нефти и газа в пределах месторождений. Здесь автор использовал большой материал личных исследований, что делает этот параграф весьма интересным и оригинальным. Особого внимания заслуживают вывод автора о влиянии глубины залегания на состав нефтей и газов и обоснование разграничения зон гипергенеза и катагенеза. В связи с описанием изменения состава нефтей дается весьма логичное объяснение изменения состава газа и воды. Показывается, что наблюдаемые по разрезу изменения состава вод обусловлены не влиянием нефти, а общностью причин, вызывающих эти изменения, как у нефти, так и у воды. В этом автор совершенно прав: «Капля нефти не может изменить состав океана воды».
В девятой главе рассматривается происхождение нефти и природного газа. Помимо изложения обычных в таких случаях гипотез автор подробно останавливается на геохимических доказательствах органического происхождения нефти. Для обоснования своих взглядов автор использует новейшие исследования с применением структурного химического анализа, инфракрасной и масс-спектрометрии. Поэтому взгляды автора приобретают весьма убедительный характер. Важен и, безусловно, верен вывод автора о создании в осадке восстановительной среды, прежде всего за счет самого органического вещества. С этим выводом согласуется развиваемая автором идея, заимствованная у А.Ф. Добрянского, о внутренних энергетических факторах превращения органического вещества. В конце главы дается общая схема образования нефти и газа из органического вещества, стержнем которой является идея о непрерывности процессов преобразования органического вещества, являющаяся лишь частью общего процесса развития земной коры. Хотя в схеме не все детали можно признать доказанными, но ее общий характер вполне достоверен.
При критическом рассмотрении гипотезы неорганического синтеза автором почему-то не рассмотрено одно из основных положений защитников этой гипотезы. Основной защитник гипотезы неорганического синтеза Н.А. Кудрявцев ведущим доводом против представлений об органическом происхождении нефти и газа считает невозможность миграции нефти и газа сверху вниз. Он приводит примеры, подтверждающие этот довод. К их числу Н.А. Кудрявцев относит случаи нахождения нефти и газа в фундаменте или в породах, залегающих непосредственно на нем, когда нефтематеринские породы располагаются гипсометрически значительно выше. Однако такие объяснения существуют, в частности, и у автора настоящей рецензии.
Н.А. Еременко в своей книге почему-то не рассмотрел вопрос о возможности существования свободных углерода и углеводородов в магме и условия их миграции из верхней части мантии или базальтового слоя в верхние слои земной коры. Этот вопрос является одним из важнейших для разработки отношения к гипотезе неорганического синтеза углеводородов.
Вряд ли имеется основание для популяризации термина Н.Б. Вассоевича «микронефть», введенного им взамен термина академика И.М. Губкина «диффузно-рассеянная нефть». В нефтематеринских толщах наиболее восстановленная и подвижная часть органического материала хотя и близка по составу к нефтям, однако не является нефтью. Поэтому, если для такой органики и нужно вводить термин, то он должен подчеркнуть эту особенность. В этом случае, видимо, можно говорить о «почти нефти» «квазинефти», но ни в коем случае не о «микронефти», ибо такой в природе не существует.
Автор рассматриваемой книги мало уделил внимания вопросу об образовании нефти и газа в коллекторах за счет углеводородов и неуглеводородных органических веществ, выжатых их вмещающих пород. Это, видимо, весьма правильная мысль и ее надлежало бы изложить в развернутом виде.
В десятой главе помимо обычных представлений о миграции и формировании залежей нефти и газа развивается идея о формировании крупных залежей в зависимости от истории развития регионального плана и обосновывается необходимость палеотектонического анализа при поисках крупных месторождений нефти и газа. Автором подчеркивается две диаметрально противоположные закономерности в условиях формирования крупных залежей нефти и газа, обусловленные тектонической историей развития земной коры. Эти выводы имеют большое практическое значение, так как в одном случае поиски крупных месторождений необходимо направлять на наиболее тектонически погруженные участки, а в другом - на наиболее приподнятые. Автор придерживается взгляда о длительности формирования и переформирования залежей, что связывается им с непрерывностью и цикличностью процессов нефтеобразования.
Следует заметить, что автор недостаточно внимания уделил вопросу миграции флюидов по естественным гидроразрывам; на широкое распространение этого вида миграции указывают многие факты (например, внедрение вторичных прожилков кальцита, гипса в осадочных толщах). Автор же лишь коротко сослался на возможность такой миграции (стр. 323).
Последняя глава книги посвящена закономерностям в распространении скоплений нефти и газа в земной коре. Здесь обобщен весь имеющийся материал по этому вопросу, в связи с чем глава вызывает большой интерес. В качестве примера автор предлагает новую очень оригинальную схему классификации залежей и месторождений нефти и газа. Автор пытается построить схему классификации на основе некоторых общих черт развития предгорных прогибов и примыкающих к ним частей платформ.
Однако следует указать, что эта схема требует большой доработки. По ней необходимо сделать следующие замечания.
Существуют платформы, как, например, Западно-Сибирская, где краевые или предгорные прогибы вообще отсутствуют.
На схеме автора, видимо, под предгорными прогибами понимаются прогибы, возникающие вдоль складчатых систем в общепринятом понимании этой структуры. Если применить это понятие, допустим, к южным районам Восточно-Сибирской платформы, то там предгорный прогиб представлен молодыми юрскими образованиями, а мощности нижележащих горизонтов по направлению к складчатой системе Восточных Саян уменьшаются по сравнению с более северным районом.
Таким образом, выделить V группу месторождений со всеми пятью зонами автору здесь невозможно. Кроме того, перспективы нефтегазоносности этой зоны в данном районе весьма ограничены, а зоны VI и VII вообще бесперспективны.
При рассмотрении схемы невольно создается впечатление о связи процессов нефтегазообразования и формирования залежей нефти и газа в геосинклиналях и на платформах. Однако каких-либо доказательств в пользу этого или оговорок в тексте нет.
Схема, предложенная автором, совершенно не подходит к платформам, не имеющим краевых прогибов, а также к платформам, где созданы предгорные прогибы на этапах геологической истории, значительно более поздних по сравнению с замыканием геосинклинальной системы, как, например, в указанном выше случае и для межгорных впадин. Схема по существу рассматривает частный случай, когда край платформы одновременно служит крылом примыкающей геосинклинальной ванны, из которого, по нашему мнению, образовался краевой прогиб, а при замыкании геосинклинали и формировании ее в складчатую горную систему - предгорный прогиб, наложенный на краевой прогиб.
Однако этот вопрос автором не рассмотрен.
Следует также заметить, что после замыкания геосинклинали создается складчатая система, поэтому выделение VII группы как месторождений геосинклинали неправильно, - если и можно говорить, то о месторождениях складчатой области.
По-видимому, эта весьма интересная точка зрения автора еще недостаточно доработана и этот раздел в учебнике по геологии нефти и газа включен преждевременно.
Утверждение автора (стр. 352) о том, что вдоль геосинклинальной ветви Крым-Кавказ продуктивность разреза перемещается с северо-запада на юго-восток от мезозоя (Крым) через палеоген (западное Предкавказье) и миоцен (восточное Предкавказье) к плиоцену (Апшеронский полуостров), не соответствует действительности. В свете имеющихся последних геофизических и геологических данных, во-первых, Крым, видимо, не является прямым продолжением Большого Кавказа, а располагается по отношению к нему кулисообразно, и, во-вторых, основные перспективы восточного и западного Предкавказья связываются с мезозоем, и поэтому упомянутое выше утверждение в учебнике неправильно ориентирует читателей.
Как видно из изложенного выше, книга Н. А. Еременко не лишена недостатков. Однако в целом книга представляет очень большой интерес и далеко выходит за рамки учебника.