Краткий словарь основных терминов

Аргиллит (от греч. глина) - сцементированная осадочная горная порода глинистого состава. От глин А. отличается большей твердостью и неспособностью размокать в воде. А. часто или всегда являются покрышками нефтегазовых залежей. Образуется за счет уплотнения, обезвоживания и цементации глин под давлением и в условиях повышения температур. Обычно такие условия для перерождения (диагенеза) существуют в зонах глубокозалегающих горизонтов платформенного чехла или в складчатых сооружениях.

Аспидные сланцы - умеренно метаморфизованные глинистые породы, легко распадающиеся на твердые тонкие плитки и содержащие значительное количество углистого вещества. Используются для изготовления черепиц и грифельных досок. В Центральной зоне Большого Кавказа и на его склонах выделяется свита А. с. раннеюрского возраста.

Асфальтены - высокомолекулярные соединения, входящие в состав нефти (нередко до 4-5%) с молекулярной массой до 2000-3000. Существенно увеличивают вязкость нефти и фильтрационные ее свойства.

Битуминозные сланцы - глинистые или мергелистые разности битуминозных пород с листоватой структурой. Понятие это обычно противопоставляется понятию «углистые сланцы», что по существу равноценно противопоставлению сапропелитовых и гумусовых разностей органического вещества соответствующих пород.

Битумы - твердые или жидкие смеси углеводородов и их производных. Это обобщенное название бескислородных углеводородов. Различают Б. природные (например, вязкие, подвергшиеся выветриванию нефти) и искусственные, получаемые из остатков от перегонки нефти, крекинга и очистки масел (т.н. нефтяные битумы, представленные нефтью, озокеритом, асфальтом). Могут играть большую роль как резерв в получении нефтепродуктов, асфальта и др.

Газогидраты (газовые гидраты) - белое кристаллическое вещество, похожее на лед или рыхлый снег, состоящее из молекул углеводородного газа и нескольких молекул воды. Представляют собой твердый раствор, в котором растворитель - кристаллическая решетка, построенная из молекул воды, а растворенное вещество - молекулы газа, поглощенные внутренними полостями этой решетки. Образуется из молекул газа и воды в определенных термодинамических условиях. В технологических процессах добычи и транспортировки газа образование Г. приводит к негативным последствиям. В природных условиях, например в придонных осадках морей и океанов, Г. могут образовывать значительные по объемам залежи. Впервые такое вещество было получено в 1778; в 1934 Г. были выявлены при обследовании газопроводов США. В 1940-е существование Г. начало предполагаться в районах вечной (многолетней) мерзлоты, а в 1969 было введено в промышленную эксплуатацию месторождение Мессояха в Заполярье. В настоящее время выявлено около 230 газо- гидратных залежей. Около 9-12% поверхности дна Мирового океана считаются перспективными для выявления и освоения коммерчески эффективных залежей Г. Они из вестны и в акватории Черного моря. Естественно, что пока не разработанная технология их добычи и экологические факторы не позволяют форсировать использование этого энергетического сырья. Но промышленное их изучение должно производиться, что уже делает Япония.

Газоконденсаты - природная система взаиморастворенных газообразных и легкокипящих жидких нефтяных углеводородов, которые находятся в термодинамических условиях земных недр в газообразном или парообразном фазовом состоянии. Охлаждение и снижение давления до атмосферного приводит к выпадению из этой системы жидкой фазы - конденсата.

Газы природные, или естественные - газы, которые в свободном и растворенном или сорбированном виде содержатся в горных породах и водах. Эти газы отличают от промышленных, получаемых на различных нефтеперерабатывающих и химических заводах. Г.п. содержатся в нефтяных и газовых залежах и месторождениях; выделяются также из болот, почв, вулканов. Горючие Г.п., состоящие главным образом из углеводородов метанового ряда, встречаются в виде больших скоплений (обычно вместе с нефтью), находятся в форме отдельных залежей и присутствуют в нефти в растворенном состоянии. В Г.п. помимо углеводородов, углекислоты и азота, встречаются сероводород, редкие и благородные газы и некоторые другие примеси. В составе горючих газов обычно преобладает метан, но имеются также этан, пропан, бутан, а также пары легких жидких углеводородов. В некоторых случаях нефтяные газы содержат много азота (до 30-40%). Газы угольных месторождений состоят преимущественно из метана с небольшой примесью азота и углекислого газа. Газы, выделяющиеся из минеральных вод, болотные, почвенные, вулканические и другие имеют свои особенности.

Газы угольных месторождений - широко распространенные и хорошо известные природные скопления.

Свою известность они приобрели в связи с частыми взрывами в пределах работающих шахт. Они состоят преимущественно из метана с небольшой примесью азота и углекислого газа. В последнее время интерес к таким газам проявлен в связи с возможностью промышленного их получения; в США в 2009 они составили четверть государственной добычи. Интерес к ним существует также в России и Украине, которая планирует начать их масштабное освоение. Кроме задач энергетического обеспечения, извлечение Г.у.м. позволит снизить риски взрыва шахтного газа на работающих предприятиях. Синонимом Г.у.м. могут считаться термины шахтный газ, угольные газы.

Гидроразрыв, гидравлический разрыв пласта (ГРП) - метод воздействия на пласт, заключающийся в создании на забое скважины высоких, сопоставимых с геостатическими, давлений. Он приводит к нарушению скелета породы, образованию трещин и увеличению порового объема пласта, что повышает производительность скважин. Обычно сопровождается внедрением в пласт химических реагентов (например, ПАВ), способствующих сохранению фильтрационно-емкостных свойств пород. ГРП может использоваться для повышения отдачи УВ из скважины, или быть обязательным процессом при разработке сланцевого газа. У некоторых специалистов и очень большого числа защитников природы он вызывает серьезные экологические опасения.

Глинистые сланцы - сланцеватые метаморфизованные породы глинистого состава, не размокающие в воде. Являются породой, переходной от осадочной к метаморфической. Легко расщепляются на пластинки. Глинистые минералы в них под воздействием метаморфизма частично перешли в серицит, биотит и др. слюды, в хлорит. В зависимости от примесей выделяют углистые, горючие и др. Г. с.

Глины - распространенная группа рыхлых осадочных пород, сложенных преимущественно глинистыми минералами (размер частиц менее 0,001 мм). Характеризуются особыми свойствами: легко размокают, в увлажненном состоянии они пластичны, при высыхании затвердевают, а при обжиге твердеют и теряют способность размокать. Образуются на суше и в водоемах; имеют континентальное (каолины) и морское происхождение. Учитывая происхождение и особые свойства глинистых пород, их принято отделять от обломочных (терригенных). Среди главнейших глинистых минералов различают группы каолинита, гидрослюд, монтмориллонита, палыгорски- та, сапонита. Имеют высокие сорбционные способности. Все это определяет широкое использование Г. - для приготовления кирпича и фаянса, очистки различных продуктов (нефти, масел, вод), обезжиривания тканей, в металлургии, медицине, при изготовлении мыла, бумаг. Ископаемые глины используются для приготовления буровых растворов. Глинистые породы составляют, по разным данным, от 60 до 80% общей массы осадочных пород. Г. обычно являются идеальным водоупором, разделяющим также скопления углеводородов.

Горючие сланцы - осадочная порода, глинистая, из- вестковистая, кремнистая, тонкослоистая; при выветривании листоватая или массивная. Содержит органическое вещество (кероген) в количестве от 10-15 до 60-80%. Обладают способностью в тонкой пластинке или куске загораться от спички, издавая специфический запах горящей резины. Горючая часть сланцев сапропелевая или гумусово-сапропелевая. При нагревании Г. с. без доступа воздуха до 5000С или с доступом воздуха до 10000С их органическое вещество разлагается с выделением нефтеподобной смолы (сланцевого масла), сухих горючих газов и воды. По добыче и переработке Г. с. СССР занимал первое место в мире; их скопления известны в Прибалтике, Украине, Белоруссии, Поволжье, Узбекистане и Якутии. Существовало более 20 крупных проектов разработки Г. с. с целью получения из них синтетического жидкого топлива.

Диагенез - преобразование осадка в осадочную горную породу в процессе уплотнения и физико-химического уравновешивания среды. Обычно выделяют ранний Д., когда главными являются окислительно-восстановительные процессы, и поздний Д., когда решающую роль играет выравнивание концентрации ионов в поровых водах, приводящее к образованию конкреций.

Кероген - в первоначальном значении понималось как органическое вещество горючих сланцев, генерирующее при сухой перегонке деготь. Позднее термин распространился на органическое вещество горючих (сапропелевых) сланцев; керогеновые сланцы противопоставлялись углистым (гумусовым) сланцам. В настоящее время термин используется для обозначения органического вещества горючих сланцев, а также сингенетичного породе рассеянного органического вещества любого генетического типа.

Кливаж - способность пород раскалываться на пластинки и призмы по густо развитой системе параллельных поверхностей, секущих слоистость или согласных с ней. Некоторые исследователи рассматривают К. как разновидность сланцеватости. Существует большое количество типов и форм проявления К.

Кукерсит - горючий сланец раннесилурийского возраста, образующий залежи в Эстонии и примыкающей части России. Материнским веществом его керогена послужил сапропелитовый материал с преобладанием синезеленых водорослей. Кероген их имеет состав: 72-76% углерода и 8,5-9% водорода; при перегонке дает большое количество дегтя. Активно разрабатывался в СССР как высококачественный горючий сланец и применялся в качестве сырья для получения жидкого и газообразного топлива.

Менилитовые сланцы - осадочная порода, слоистая, сланцеватая, темно-коричневая, почти черная; слагает большую часть разреза менилитовых свит Карпат. Названы они по породообразующему минералу - менилиту из группы полуопалов. Содержат органическое вещество (кероген) в количестве 20-30%. Разности, наиболее богатые керогеном, являются низкокачественными горючими сланцами и могут представлять некоторый промышленный интерес при комплексном использовании органической части (твердое топливо, газ, смолы, аммиак, фенолы и др.) и минерального вещества - цемент и др.

Озокерит (горный воск) - минерал нефтяного происхождения, представляющий собой природную смесь твердых углеводородов парафинового ряда с большим или меньшим количеством жидких нефтяных масел и смолистых веществ. Цвет его от светло-желтого до почти черного. Известно большое количество местных названий О. и его разновидностей.

Парафин - смесь предельных углеводородов состава С19Н40 - С35Н72, с температурой плавления 50-70оС. Входит в состав нефти. Высокое содержание П. приводит к технологическим осложнениям при добыче и транспортировке нефти из-за его отложений на стенках труб.

Песчаные породы - осадочные обломочные горные породы. Они бывают рыхлыми (пески) и сцементированными - песчаники. Последние скреплены цементом, чаще глинистым или карбонатным. По размерам зерен различают крупнозернистые П.п. (1-0,5 мм), среднезернистые (0,50,25 мм) и мелкозернистые (0,25-0,1 мм). По минеральному составу П.п. разделяются на мономинеральные (один компонент составляет более 95%), олигомиктовые и полимик- товые, или многоминеральные. Породы эти достигают наибольшей пористости (до 40-50%, обычно 10-25%), что позволяет считать их наилучшими коллекторами. П.п. занимают промежуточное положение среди обломочных горных пород между валунно-галечными и алевритовыми.

Сапропель - озерный ил, органо-минеральные осадки озерных водоемов. Образуется в результате разложения низших водных организмов (растительных и животных) преимущественно в анаэробных условиях; эти отложения получили название сапропелитов. Представляет собой торфяную стадию каустобиолитов сапропелитового ряда. В органической теории происхождения нефти признается исходным материалом для ее образования.

Сланцеватость - расслаивание или листоватость, проявляемая в метаморфических или метаморфизованных по родах, которая обусловлена формированием таблитчатых, чешуйчатых или вытянутых минералов. С. иногда рассматривают как одну из разновидностей кливажа; это явление сопровождает образование сланцев и складчатости.

Сланцевый газ - метан, содержащийся в плотных породах преимущественно глинистого состава (алевролиты, аргиллиты, сланцы). Его основным источником являются не горючие сланцы и сапропелиты, а черные сланцы зоны мезокатагенеза, характеризующиеся слабой проницаемостью (обычно не более 6%). Первая попытка начать их освоение была предпринята в США (1821). После начала освоения обычного природного газа о С.г. забыли, и начали проявлять к нему интерес лишь с 1970-х. В 2009 добыча газа из таких пород в США составила 14%. Пока технология добычи С. г. разработана лишь в этой стране; она сложна и сводится к бурению системы скважин вертикального и горизонтального направления с последующим гидроразрывом пласта. Но интерес к получению такого нетрадиционного сырья проявляют многие страны, в том числе Украина, где газоносные сланцевые породы развиты широко. Имеющиеся результаты и развиваемые на этой основе представления позволяют некоторым специалистам говорить о «сланцевой революции».

Сланцы - общее название метаморфических пород слабых и средних степеней метаморфизма. При ударе раскалываются на тонкие плитки по плоскости сланцеватости. Образуются из преимущественно глинистых пород. По составу и структуре различают глинистые, аспидные, горючие, кремнистые, медистые, углистые, менилитовые, кристаллические (средняя и частично сильная степень метаморфизма), слюдистые, хлоритовые сланцы. Особый интерес к их изучению в последнее время обусловлен возможностью получения сланцевого газа.

Углеводороды (УВ) - органические соединения, твердые, жидкие и газообразные, состоящие из углерода (С) чествах других элементов. Имеют сложную схему деления (ароматические, метановые, нафтеновые и др.); обособляют также УВ ациклические и изоциклические (циклические). УВ - основной компонент большинства нефтей и горючих газов. Часто термин используется как обобщенный синоним нефтегазовых соединений.

Углистые сланцы - уплотненные сланцеватые углистые породы, содержащие значительное количество органического вещества гумусового или гумусово-сапропелевого характера, которые встречаются среди сильно метаморфизованных угленосных толщ. Содержание органического вещества составляет в них от 20 до 50%.

Черные сланцы определяются Я.Э. Юдовичем (1988) как водноосадочные горные породы, обычно темные, пелитоморфные и сланцеватые, обогащенные синге- нетичным органическим веществом преимущественно аквагенного и отчасти терригенного типа. В Украине Ч. с. характерны для Северо-Восточного нефтегазодобывающего региона (Донбасс, Волыно-Подолье и Львовско-Волынский угольный бассейн, Западное Причерноморье); их отличают от горючих сланцев Карпатского региона. Ч.с. образуют иногда своеобразные черносланцевые комплексы. Термин этот, широко распространенный в англоязычной геологической литературе, считают недостаточно определенным.

Эпигенез - вторичные процессы, приводящие к изменению пород после их образования (например, уплотнение, перекристаллизация). Обычно его понимают как поздний диагенез, более высокая степень диагенетических изменений.