Метаморфизм органического вещества

Метаморфизм органического вещества состоит в обогащении его углеродом при одновременном убывании количества водорода и неуглеводородных элементов.

Метаморфизм органического вещества класса сапропелитов сопровождается образованием большего количества углеводородных газов, и условия для их миграции в свободной фазе, без участия вод, возникают при несколько меньшем содержании органического вещества.

В стадии глубокого метаморфизма органического вещества пневматолиз несомненно играет основную роль. В средних стадиях метаморфизма это вещество превращается в графито-сомы карбоидов. В дальнейшем химический процесс молекулярной ассоциации переходит в рекристаллизацию. Без участия пневматолиза это возможно только при непосредственном соприкосновении графито-сом, а для образования крупных кристаллов графита рекристаллизация должна идти при очень высоких температурах, которые не встречаются в зонах даже самого глубокого метаморфизма. Поэтому для последних стадий метаморфизма приходится допустить участие газов и пневматолиза. Наибольшее значе ние имеют, невидимому, СН4 и СО. Их пневматолиз осуществляет превра щение карбоидов в кристаллиты графита и дальнейшую рекристаллиза цию мелких кристаллитов в крупные кристаллы. [3]

Напомним только, что решающим для направления метаморфизма органического вещества по нефтяному пути является высокая обводненность органического вещества, глубокое биохимическое его восстановление и затем термическая деструкция восстановленных соединений.

Из всего сказанного очевидно, что степень метаморфизма органического вещества пластов угля в изучаемом районе находится в тесной взаимосвязи с пликативными и дизъюнктивными структурами, и изменение ее подчинено закономерности, которая сохраняет свое значение для всей угленосной толщи. Горизонтальное и вертикальное распределение зон метаморфизма зависит от положения в пространстве тектонического блока, крыльев и замка складки.

На элизионных этапах развития водонапорных систем, в условиях прогрессирующего метаморфизма органического вещества и от-жатия вод из уплотняющихся отложений, основной формой эмиграции газообразных углеводородов является водорастворенная. Лишь при высоком содержании органического вещества, не менее 5 - 10 %, при коэффициенте пористости 0 1, возможна эмиграция в свободной газовой фазе.

Различия в свойствах и составе пластовых нефтей связаны со степенью метаморфизма органического вещества в нефтематеринских толщах.

Им рассчитано соотношение между объемом углеводородных газов, образующихся на различных стадиях метаморфизма органического вещества класса гумолитов и сапропелитов, и объемом вод, отжимаемых из глин, содержащих органическое вещество, в условиях их естественного уплотнения. Расчеты проведены без учета диффузионных потерь газа. Это соотношение существенно снижается лишь на газовой стадии метаморфизма, когда весь газ выносится водами.

Полученные в табл. VI.3 величины существенно сокращаются, если учесть свободный газ, образовавшийся при метаморфизме органического вещества и находящийся в порах породы в неподвижном состоянии.

В зависимости от температуры (глубины) и минерализации вод объем газа (метана), выделяющегося на 1 am снижения пластового давления, может изменяться, как и при восходящем движении вод, в пределах от 0 02 до 0 002 м3 / м3 - ат. На меньших глубинах степень метаморфизма органического вещества обычно такова, что не обеспечивает необходимого количества газа.

На многих нефтяных месторождениях сырая нефть содержит сернистые соединения в виде сероводорода, свободной серы и меркаптанов. Они образуются в нефтяных залежах при метаморфизме органического вещества в результате разложения белков или деятельности сульфатвос-станавливающих бактерий.