Ключевые слова: сверхкритические флюиды, крекинг нефти, водно-углеводородные флюиды, выращивание кристаллов кварца, синтетические включения, нефть, углеводородные газы, твердые битумы, термобарогеохимия флюидных включений
Экспериментально изучены особенности поведения и фазовых состояний углеводородов при температурах от 220 до 500 °С и давлениях насыщенного пара и выше (до 150 МПа). Объектами исследования служили синтетические флюидные включения в кристаллах кварца, выращенных в условиях взаимодействия водных растворов с сырой нефтью. Показано, что водно-углеводородные флюиды, сформированные при температуре ниже 320 °С (при давлениях около 30—50 МПа), в зависимости от термобарических параметров и соотношения количеств водного раствора (L1), нефти (L2) и газовой фазы (G), представленной в основном водяным паром, могут существовать в трехфазном (от L1>G≥L2 до L2≥L1>G) и двухфазном (от L1≥L2 до L2≥L1) состояниях. Крекинг нефти в таких водно-нефтяных флюидах не наблюдается. Флюиды, образованные при температурах выше 330 °С (и особенно при 380—450 °С), характеризуются повышением в них доли легких и средних нефтяных фракций с одновременным образованием газообразных углеводородов и формированием остаточных твердых битумов, т.е. при указанных температурах углеводороды в гидротермальных системах подвергаются крекингу. При повторном нагревании таких многофазных флюидов до температур 240—280 °С в них полностью растворяется жидкая углеводородная фаза, и флюид переходит в двухфазное состояние (водный раствор и газовые углеводороды, насыщенные жидкими углеводородами). При повышении температуры от 350 до 380 °С флюид гомогенизируется в однофазное жидкое или газовое состояние, либо при достижении соответствующих термобарических параметров становится сверхкритическим. При охлаждении флюида происходит его гетерогенизация с последовательным восстановлением всех его промежуточных фаз. В целом экспериментальные исследования подтверждают возможное влияние крекинга углеводородов на возникновение в земных недрах вертикальной зональности в размещении нефтегазовых залежей различных типов.