Ашальчинское месторождение

Мальты - это густые, вязкие, реже твердые битумы, легкоплав­кие, при охлаждении загустевают, становясь хрупкими.

Асфальты - вязкие, иногда твердые, темно-бурого до черного цвета со смоляным блеском и раковистым изломом.

Асфальтиты - твердые, хрупкие, черного цвета битумы с ярким блеском и раковистым изломом, высокоплавкие, при истирании обра­зуют порошок. Их подразделяют на два подкласса - гильсониты и грэемиты.

Кериты - твердые, черного цвета вещества, с раковистым и зано­зистым изломом, образуют два подкласса - альбертиты и импсониты.

Антраксолиты - твердые, хрупкие, углеподобные образования, напоминающие антрацит, черного цвета, с раковистым изломом, вы­сокозольные; среди них выделяют тухолиты, характеризующиеся вы­сокими содержаниями урана, тория и редких земель.

Озокериты - пластичные, редко твердые битумы, матовые, цве­та от светло-желтого до темно-бурого, легкоплавкие.

В отечественной геологической литературе при описании битумов различных классов и различною происхождения используют самые различные термины: эпинафтиды, катанафтиды, метанафтиды, апонафти-ды, твердые нафтиды, твердые битумы, битумы.

Иногда даже в документах государственной отчетности использует­ся противоречивое и неопределенное сочетание терминов. Например, в названии Государственного баланса запасов полезных ископаемых «Асфальтиты, битумы и битуминозные породы» асфальтиты по непонятной причине выделены из общей группы битумов, в которую они входят.

В последние годы чаще всего используют термин «природный битум». Данное словосочетание подчеркивает отличие обозначаемого от таких понятий в нефтехимии, как «битумы нефтяные искусствен­ные» или «нефтяные битумы» («нефтебитумы»). При упоминании пос­ледних часто отмечается способ их получения (например, нефтяные битумы окисленные, остаточные, крекинговые и т.д.).

В Канаде термином «сырой или неочищенный битум» (crude bitumen) определяется природная вязкая смесь, состоящая, главным образом, из углеводородов тяжелее пентана, которые могут содержать соединения серы. Вязкость такого битума при пластовых условиях не позволяет добыть его экономичными способами с помощью скважин. Во многих случаях плотность битума 0,960-1,030 г/см3, он содержит до 4,5% серы и может включать небольшое количество растворенного метана и примеси сульфидов.

С битумами часто встречается тяжелая нефть (heavy oil, heavy crude), называемая обычно высоковязкой и представляющая собой пе­реходное звено от легких и средних нефтей к природным битумам. Тяжелые высокосмолистые, высоковязкие нефти, которые в настоящее время не могут быть извлечены из недр обычными скважинными ме­тодами или извлекаются, но с предельно низким коэффициентом неф­теотдачи, рассматриваются в качестве единого с вязкими битумами (мальтами) типа полезного ископаемого. Они также сходны с битума­ми (мальтами) по характеру получаемых нефтепродуктов и возмож­ным методам извлечения. Залежи этих нефтей во многих районах мира пространственно совмещены с битумными скоплениями и рассматри­ваются как генетически единые зоны битумонакопления.  При отсутствии четких границ между мальтой и тяжелой нефтью и в связи с предложением ряда исследователей считать их одним клас­сом углеводородов, в последнее время стали использовать термины «супертяжелые нефти», «экстратяжелые нефти».

При отнесении нефти к тяжелой и определении границы между ней и битумом обычно пользуются такими ее характеристиками, как плотность и вязкость.

На Ближнем Востоке, где преобладает легкая нефть, в практике международной торговли к тяжелым нефтям относят арабскую нефть плотностью 0,8927 г/см3 (27° АНИ). В Канаде термин «тяжелая нефть» употребляется обычно для обозначения менее подвижной, более вяз­кой нефти с плотностью выше 0, 9340 г/см3 (20° АНИ). Коэффициент извлечения такой нефти при первичной добыче редко достигает вели­чины 10% от геологических запасов.

На 1-й Международной конференции ЮНИТАР по перспективам использования тяжелых нефтей и битуминозных пород, которая со­стоялась в июне 1979 г. в г. Эдмонтон (Канада), решено относить к тяжелым нефтям жидкие углеводороды с плотностью выше 0,9042-0,9340 г/см3 (25-20° АНИ) и вязкостью более 60-100 спз в пластовых условиях. При этом было отмечено, что наиболее общим и широко распространенным признаком отличия тяжелой нефти от би­тумов является ее подвижность, мобильность при пластовых услови­ях, которая позволяет производить добычу нефти первичными, вто­ричными или третичными способами и которую наиболее полно характеризуют данные о кинематической вязкости.

В 1982 году на XI Международной конференции по тяжелым не­фтям и битумам в городе Каракасе впервые предложена классифика­ция, основанная на вязкости и плотности углеводородов (УВ). Отме­чено, что к битумам относятся УВ с вязкостью в условиях залегания более 10 000 мПа·с. Битумы не текут и являются полутвердым веще­ством. Углеводороды вязкостью менее 10 000 мПа·с относятся к тяже­лым нефтям. В соответствии с рекомендациями этой конференции не­фти подразделены по плотности при температуре 15,6°С следующим образом:

—  обычные, с плотностью до 904 кг/м3,

—  промежуточные — от 904 кг/м3 до 934 кг/м3,

—  тяжелые класса I — 934-966 кг/м3,

—  тяжелые класса II — 960-1000 кг/м3,

—  сверхтяжелые класса III — свыше 1000 кг/м3.

В 1987 году на XII Нефтяном мировом конгрессе в городе Хьюс­тоне рекомендована общая схема классификации нефтей и природных битумов:

-     легкие нефти с плотностью менее 870,3 кг/м3,

-     средние — 870,3-920,0 кг/м3,

-     тяжелые — 920,0-1000 кг/м3,

-     сверхтяжелые — более 1000 кг/м3 при вязкости менее 10000 мПа-с,

-     природные битумы — более 1000 кг/м3 при вязкости свыше 10000 мПа-с.

На Международной конференции по проблемам комплексного освоения природных битумов и высоковязких нефтей (Хьюстон, 1995 г.) был предложен для обсуждения некоторый компромиссный вариант. В качестве объединяющего родового термина для всего ди­апазона системы углеводородов от газов до твердых асфальтов и ас­фальтитов вместо «битума» предложено использовать «нафтиды». Этот термин может быть использован также для описания углеводо­родов, образовавшихся в особых термобарических условиях. Для ус­транения распространенной неточности в терминологии необходимо термин «битум» употреблять в его значении как технологический про­дукт окисления нефтей, используемый как строительный и дорож­ный битум. Продукты естественного окисления нефтей, идущие за классом мальт, наиболее целесообразно называть термином «природ­ные битумы».

Таким образом, мальты, многими считавшиеся ранее природ­ными битумами, на конференции в Хьюстоне отнесены к тяжелым нефтям. Класс углеводородов, к которому относятся мальта, тяжелая нефть или экстратяжелая нефть, характеризуется параметрами:

-     плотность 970-1030 кг/м3,

-     содержание масел 35-65% масс,

-     содержание смол и асфальтенов 25-60% масс,

-     коксуемость 12-20% масс.

К природным битумам следует относить нафтиды, следующие в классификационном ряду за классом мальт, с параметрами:

-     плотность более 1030 кг/м3'

-     содержание масел менее 35% масс.

-     содержание смол и асфальтенов более 60% масс,

-     коксуемость более 20% масс.

На конференции в Хьюстоне не рекомендовано использование по­казателя вязкости в качестве параметра для разделения углеводородов, в частности разделение нафтидов на нефти и битумы по вязкости, рав­ной 10 000 мПа·с.

Авторы обзора «География месторождений тяжелой нефти» /Me­yer, Dietzman, 1979/ относили к средним все сорта нефти, обладающие плотностью от 25 до 20° АНИ (0,9042-0,9340 г/см3), и к тяжелым — плотностью более 0,9340 г/см3 (менее 20° АНИ), обосновывая это тех­нологией добычи нефти. В общем случае традиционное заводнение наи­более производительно для залежей с легкой нефтью, плотность кото­рой ниже 0,9042 г/см3 (более 25° АНИ). Оно становится менее эффективным при добыче нефти плотностью более 0,9042 г/см3. При плотности нефти выше 0,9340 г/см3 более эффективны тепловые мето­ды добычи.

Большинство проектов теплового воздействия на пласт с помо­щью пара реализуется за рубежом на месторождениях с плотностью нефти от 10° АНИ (1,000 г/см3) до 20-18° АНИ (0,9340-0,9465 г/см3) и редко успешный результат достигается при плотности нефти менее 10° АНИ (более 1,000 г/см3).

С целью иллюстрации сложившихся тенденций по классифика­ции и терминологии тяжелых углеводородов в мире Р.Н. Дияшевым проведено обобщение по материалам очередной VII Международной конференции по тяжелым нефтям и битуминозным пескам, состоявшейся в октябре 1998 г. в Китае. Авторами докладов на конференции использованы следующие терми­ны: нефти, обычные нефти, тяжелые нефти, очень тяжелые нефти, эк­стратяжелые нефти, супертяжелые нефти, битумы, природные биту­мы, смоляные пески, битумные пески. Практически все авторы, описывая физические свойства углеводородов, используют плотность, большинство авторов — плотность и вязкость, и очень небольшая часть дополнительно включает содержание асфальтенов, смол, серы и ме­таллов. Достаточно четко прослеживается тенденция относить к биту­мам углеводороды с плотностью менее 10° АНИ (более 1,0 г/см3) в нор­мальных условиях. Вязкость, упоминаемая в докладах конференции, определена при различных температурах, чаше всего это вязкость де­газированных нефтей/битумов, приведенная к пластовой температуре для конкретных месторождений/залежей, что делает невозможным использовать этот параметр для каких-то обобщений.

Породы, содержащие природные битумы, обычно называют би­туминозными, при этом какой-либо определенный класс битума не подразумевается. Битуминозные породы содержат или сингенетичес­кие битумы (это преимущественно в случае глин, глинисто-карбонат­ных пород) или эпигенетические битумы, но часто и те и другие в раз­личных соотношениях.

Породы, в которых содержание эпигенетических битумов более 1 -2%, рассматриваются как полезное ископаемое в целом (в случае тех­нической или экономической нецелесообразности извлечения из них битумов) или как носители углеводородного полезного ископаемого — природных битумов. В первом случае предлагается называть поро­ды битумсодержащими (обосновано в работе — Штейнгольц, Шарго-родский, 1987), во втором — битумоносными.

К битумоносным относятся породы, которые при существующих технологических возможностях и с соблюдением экономической це­лесообразности можно использовать для извлечения природных биту­мов. Битумсодержащие породы (БСП) характеризуются относительно невысоким содержанием природного битума (менее 6-8% масс), при котором извлечение его нерентабельно. БСП используются в естествен­ном виде, без извлечения битума, в качестве минерально-строительно­го сырья. БСП можно рассматривать и как коллекторы, включающие непромышленные проявления битумов.

БСП — твердые нерудные полезные ископаемые, относящиеся в классификациях Р. Бэйтса (1959 г.), И.Ф. Романовича (1963 г.), В.М. Борзунова (1982 г.) и других к группе горных пород. Эта группа представлена горными породами, являющимися в естественном виде полезными ископаемыми, использовать которые после извлечения из недр можно без обработки или после незначительной переработки. Со­ответственно, в практике геологоразведочных работ и в прикладной геологии полезные ископаемые указанного типа часто соотносятся с общими названиями горных пород — карбонатными, песчаными, гли­нистыми и т. д. (в нашем случае — карбонатными битумсодержащими породами, битумсодержащими песчаниками и т.д.).

Выходящие на дневную поверхность породы, обогащенные биту­мом, в процессе их изучения отечественными геологами в Волжско-Уральском регионе назывались в начале двадцатого столетия «гудрон­ным песчаником», «асфальтовым камнем», позднее чаще использовалось название «битуминозные породы». В Самарской обла­сти на ряде залежей выделялись разновидности песчаников, называе­мые гудронными (вязкие и пластичные при 15-20°С, залегают в центре залежей, интенсивно насыщены слабоокисленным битумом), гаревыми (окаймляют гудронные песчаники и в сравнении с ними менее на­сыщены битумом, а сам битум более окисленный) и битуминозными (залегают в периферийных частях залежей, слабобитуминозные, би­тум твердой консистенции).

В Западном Казахстане битумсодержащие пески и песчаники и связанные с ними скопления почти свободного от минеральных при­месей битума назывались в разные периоды времени и различными исследователями кирами, закированными породами, нефтебитуминозными породами. В Южно-Каспийском регионе тягучую высоконасы­щенную битумом минеральную массу называли «Яшкир».

В Канаде постановлением компании «Alberta Oil and Gas Conservation» был утвержден описательный термин «смоляные пески» («tar sands») для определения битуминозных песков Альберты, содер­жащих «чрезвычайно вязкий углеводородный материал, не извлекае­мый в своем естественном состоянии при разработке обычными сква-жинными методами» (Phizackerley and Scott). В США и Канаде подобные битуминозные пески именовались также «асфальтовый пес­чаник» («asphaltic sandstone»), «асфальтовая порода» («asphaltic rock»), «мальта» («malta») и т.д. В 1963-1965 гг. Горное бюро США использо­вало термин «нефтенасыщенные породы» («oil impregnated rock») или «нефтенасыщенные песчаники» («oil impregnated sandstone»), имея в виду, что основные запасы промышленного значения связаны с насы­щенными высоковязкой нефтью-мальтой песчаными породами (мес­торождения Атабаска, Колд Лейк, Вабаска, Пис-Ривер, Асфальт-Ридж и др.). В канадских публикациях середины 70-х годов прошлого столе­тия (Minken, 1974 г.; Collins, 1976 г.; Benthin, 1977 г. и др.) употребля­ются термины как «tar sands», так и «oil sands» (нефтеносные пески).

Под термином «битуминозная порода» часто понимается горная по­рода, обогащенная сингенетическим органическим веществом. Она упо­минается в литературе также и под другими названиями: «керогеновая порода» (предложено Шлеттером в 1968 г.), «горючий сланец», «биту­минозный сланец» (в частности, использовался в 80-е годы 20-го века применительно к минерально-строительным битумсодержащим дома-никитам участка Покосного в Челябинской области), «нефтеносный сла­нец», «углеродистый сланец», «черный сланец» (к ним некоторые ис­следователи относят бывшие горючие сланцы, реализовавшие свой нефтематеринский потенциал). В отечественной литературе часто упо­минаются названия «доманикиты» и «баженовиты», в последнее время - «высокоуглеродистые породы». Лишь термин «горючий сланец» под­разумевает определенный вид полезного ископаемого, содержание в котором органического вещества (ОВ) имеет конкретные значения - от 15-20% и выше. В качестве общего названия пород с повышенным содержанием OB (no Pettijohn, 1957 г., -5% и более) чаще выступает «чер­ный сланец». Наиболее существенными характеристиками черных слан­цев считаются:  а) высокое содержание Сорг; б) низкое со­держание карбонатного углерода; в) высокое содержание пирита; г)              сланцеватость, возникшая за счет седиментационной слоистости; д)              обогащение фосфатами и некоторыми тяжелыми металлами.