Если сжимать чистый газ, то он будет конденсироваться, возникает жидкая фаза, которая может сосуществовать с газовой. В многокомпонентных системах, каковыми являются природные УВ системы, увеличение давления ведет к тому, что жидкость, т.е. нефть, растворяется в газе - образуется, так называемая, «газорастворенная нефть» - газоконденсат - газоконденсатная система (ГКС).
Залежи газоконденсата распространены в широком гипсометрическом диапазоне от 710 до 4600 м, минимальные температуры и давления составляют 25° и 7,5 МПа, максимальные 195° и 62 МПа.
Формирование в природных условиях газоконденсатов, видимо, может происходить различными путями. Конденсаты, которые сформировались в результате термобарических превращений газонефтяной системы, называют вторичными, в отличие от первичных ГКС, образовавшихся за счет генерации газа и микронефти из ОВ пород. Первичные ГКС - исходные, вторичные - новообразованные. Для первичных ГКС характерно отсутствие нефтяной оторочки, размещены они ниже нефтяных залежей в более жестких термобарических условиях, на больших глубинах.
Вторичные ГКС отличаются присутствием нефтяной оторочки в залежах, в бензинах резко преобладают алканы, в газах - доля гомологов метана составляет 15-20%. В этих ГКС велико содержание конденсата:
2.17. ПРОДУКТЫПРИРОДНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕФТЕЙ
Продукты природного преобразования нефтей издавна называют природными битумами (первоначальное значение термина «битум» — вспыхивающая смола), ниже они будут описаны как твердые битумы.
Понятие «природные битумы» не включает жидкие и газообразные нафтиды, но включает понятие «нафтоиды». Нафтоиды - особая генетическая ветвь природных битумов, генетически не связанных с нефтью, а представляющих собой продукты природного процесса термического распада и возгонки концентрированных форм органического вещества пород - это пиро- и тектогенетические аналоги нафтидов. Нафтоиды представляют минералогический и генетический интерес, но ввиду очень локального распространения практического значения не имеют. Но поскольку нафтоиды природные образования, по внешнему виду и свойствам соответствующие нафтидам, то их генезис будет рассмотрен в общей схеме природного битумогенеза.. Аналогичны нефтяным битумы асфальтового ряда:
Нафтоиды подразделяются на:
1) парафиниты - битумы в основном метановой структуры, аналогичные озокеритам, гатчетитами вазелиноподобным нефтям;
2) олефиниты, являющиеся, по-видимому, полимеризатами непредельных углеводородов;
3) элатериты - продукты гипергенного преобразования парафинитов и олефинитов, аналогичные элатеритам нефтяного ряда.
ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ
Особую группу пород, переходных к твёрдым битумам составляяют горючие сланцы -. твёрдые каустобиолиты (при сухой перегонке дают значительное количество смолы близкой по составу к нефти. Их
Это - породы светло-коричневого или серого цвета, на 15—40% состоят из Сорг. - продуктов разложения водорослей и животного планктона. Если Сорг. более 40%, то это уже сапропелит, или сапропелевый уголь. Минеральные частицы составляют 60—85% вещества горючих сланцев. Это - кальцит, доломит, кварц, полевые шпаты, пирит, глины.
Запасы горючих сланцев - десятки триллионов тонн. При их переработке может быть вытоплено 550 млрд. т сланцевой смолы. 3/4 ресурсов сланцевой смолы сосредоточено в недрах Америки. В России кроме западной части Прибалтийского бассейна имеется ещё ряд крупных сланцевых бассейнов: Волжский (ресурсы сланцевой смолы — 4,5 млрд т), Тимано-Печорский (0,5 млрд т), Вычегодский (2,8 млрд т), Оленёкский (34 млрд. т).
ТВЕРДЫЕ БИТУМЫ
Твердые битумы в природе образуют дайки, жилы (рис.2.5.), прослои и пропластки в породах.
При выходе на поверхность пористые породы, пропитанные асфальтами (тяжелыми фракциями нефти), дополнительно подвергаются выветриванию. При длительном воздействии атмосферы асфальты преобразуются в оксикериты, гуминокериты и землистые гидрофильные продукты, сходные с современным гумусом.
При выходе на поверхность пористые породы, пропитанные асфальтами (тяжелыми фракциями нефти), дополнительно подвергаются выветриванию. При длительном воздействии атмосферы асфальты преобразуются в оксикериты, гуминокериты и землистые гидрофильные продукты, сходные с современным гумусом.
Асфальт употребляется для покрытия дорог, полов, при устройстве гидротехнических сооружений. Из асфальта делают черный лак. Его используют в электротехнике как хороший изолятор.
При выходе на поверхность пористые породы, пропитанные асфальтами (тяжелыми фракциями нефти), дополнительно подвергаются выветриванию. При длительном воздействии атмосферы асфальты преобразуются в оксикериты, гуминокериты и землистые гидрофильные продукты, сходные с современным гумусом.
Асфальт употребляется для покрытия дорог, полов, при устройстве гидротехнических сооружений. Из асфальта делают черный лак. Его используют в электротехнике как хороший изолятор.
Тяжелые смолистые нефти, высачиваясь на поверхность, образуют натеки, покровы кира или асфальтовые озера. Киры образуются главным образом за счет окисления и поверхностного выветривания. Применяются на юге для покрытия плоских крыш.
Рис.2.5. Дайки и жилы, заполненные твёрдыми битумами (По И.Г. Пермякову, Е.Н. Шевкунову, 1971 г).
АСФАЛЬТИТЫ
Асфальтиты являются продуктом анаэробного окисления нефтей и их дальнейшего изменения под действием воды и растворенного в ней кислорода. Имеют черный цвет, блестящую поверхность, хрупкие. Плотность их 1,13—1,20 г/см3. В хлороформе растворяются полностью. Температура плавления свыше 100°С. Элементарный состав асфальтитов: С - 76-86%, H - 7,5-9,5%, N + S + О - 5 - 10%.
КЕРИТЫ
Кериты твердые, хрупкие, углеподобные битумы с сильным блеском. Плотность их 1,1—1,30 г/см3. Полностью не растворяются в органических растворителях. При нагревании не плавятся, а вспучиваются и разлагаются. Выход кокса от 20 до 90%. Элементарный состав: С - 80-90%, Н 4-10%, N + S + О - 2,5-10%.
АНТРАКСОЛИТЫ
Антраксолиты представляют собой минералы высшей степени метаморфизма битумов; блестящие, черные, в тонких пластинках, упругие; не растворяются в органических растворителях; масел, смол, асфальтенов не содержат. Плотность антраксолитов 1,30— 2,00 г/см3. Элементарный состав: С - 90-99%, Н - 0,2-4%, N + S + О - 0,5-5%. Выход кокса 90-100%. Наиболее высокометаморфизованной разностью антраксолитов является шунгит.
БОГХЕДЫ
Название происходит от шотландского местечка Boghead, разновидность сапропелевых углей, образовавшихся из водорослей (одна из его разновидностей именуется торбанит). Это порода черно-бурого, иногда оливкового цвета, плотного, тонкозернистого строения и раковистого излома. Для Богхеда. характерно высокое содержание водорода (8—12%), летучих веществ (75—90%) и большой выход первичной смолы (до 50%). Теплота сгорания горючей массы 33,5—37,7 Мдж/кг (8000—9000 ккал/кг). Образование богхедов происходило в условиях застойного водоёма — озера или лагуны. Эти породы залегает линзовидными слоями, сравнительно ограниченно распространёнными (например, Подмосковный бассейн).
ОЗОКЕРИТЫ
Озокерит, или горный воск, по внешнему виду представляет собой воскообразное вещество, окрашенное от светло-желтого до черного цвета (в зависимости от содержания смол). Озокерит пластичный и мягкий как воск. Твердость является его основной характеристикой. Она определяется глубиной проникновения иглы, находящейся под определенной нагрузкой. Температура плавления является второй константой, определяющей качество озокерита. Обычно она равна 60—80° С, реже 90—100° С. Чем выше температура плавления, тем качественнее озокерит.
ШУНГИТЫ
Шунгит — докембрийская горная порода, метаморфизованный каменный уголь, являющийся переходной стадией от антрацита к графиту. Цвет шунгита черный. Электропроводен. Содержание углерода до 99%. Теплотворная способность 7500 кал. В золе шунгита содержится ванадий, никель, молибден, медь и др. Плотность 2,1 - 2,4 г/см3. Твердость — 3,5 - 4,0. Единственное месторождение шунгита находится в Корелии (Россия). К настоящему времени разведано одно Зажогинское месторождение шунгита с запасами 35 млн.т.
ГРАФИТЫ
Графит - минерал серовато-черного цвета, жирный на ощупь. Твердость 1, плотность 2,2 г/см3. Состоит из чистого углерода. В природе встречается в графитовых и гнейсовых сланцах, а также в виде крупных чешуек в скарнах в зоне контакта известняков с интрузиями глубинных пород. Графит является конечным продуктом метаморфизма каустобиолитов нефтяного ряда и углей.