авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Геолого-геохимические условия нефтегазоносности палеоцен-эоценовых отложений центрального и восточного предкавказья

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ЛУКАНОВА ОЛЕСЯ ОЛЕГОВНА

ГЕОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ПАЛЕОЦЕН-ЭОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЦЕНТРАЛЬНОГО И ВОСТОЧНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

Специальность 25.00.12 Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Краснодар – 2011

работа выполнена в ОАО «СевКавНИПИгаз»

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических наук, доцент, академик МАМР, чл. – кор. АТН РФ Ярошенко Анатолий Андреевич
Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор Сианисян Эдуард Саркисович
кандидат геолого-минералогических наук Моллаев Зелимхан Хусейнович
Ведущая организация: ГОУ ВПО Северо-Кавказский государственный технический университет (СевКавГТУ), г. Ставрополь

Защита диссертации состоится «29» апреля 2011 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.101.09 по геологии, поискам и разведке нефтяных и газовых месторождений в Кубанском государственном университете по адресу: 350040,
г. Краснодар, ул. Ставропольская 149, ауд. 105.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Кубанского государственного университета.

Автореферат разослан «___» марта 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук В.И. Гуленко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В условиях сокращения минерально-сырьевой базы, обусловленного истощением залежей углеводородов (УВ) в мезозойских отложениях Центрального и Восточного Предкавказья и невысокой эффективностью проводимых здесь геологоразведочных работ (ГРР), все более очевидной становится необходимость оценки перспектив нефтегазоносности палеоцен-эоценовых отложений, как одного из объектов прироста запасов УВ. Несмотря на длительный период изучения палеоцен-эоценовых отложений на территории Ставропольского края состояние их изученности в настоящее время, на фоне высокой степени освоенности ресурсов УВ в регионе в целом, остается недостаточным для решения многих актуальных проблем нефтегазоносности, связанных, прежде всего, со специфическими условиями формирования ловушек и залежей УВ в нетрадиционных породах-коллекторах (глинистые, глинисто-карбонатные) и т. п.

Целью работы является обоснование перспектив нефтегазоносности палеоцен-эоценовых отложений Центрального и Восточного Предкавказья (территория Ставропольского края) на базе обширного геолого-геохимического материала, полученного с помощью современных аналитических методов исследований.

Основные задачи исследования:

1. Изучение особенностей геологического строения и нефтегазоносности палеоцен-эоценовых отложений, палеогеографических и фациальных условий их формирования и накопления органического вещества (ОВ).

2. Установление закономерностей изменения по площади и разрезу свойств и состава ОВ и УВ палеоцен-эоценовых отложений.

3. Выявление особенностей катагенетических преобразований ОВ палеоцен-эоценовых отложений.

4. Обоснование условий генерации УВ и формирования их скоплений в палеоцен-эоценовых отложениях с использованием результатов геохимических методов исследований.

5. Качественная и количественная оценка перспектив нефтегазоносности палеоцен-эоценовых отложений Центрального и Восточного Предкавказья (территория Ставропольского края) по геохимическим показателям.

Научная новизна:

1. На основе анализа результатов комплекса геохимических методов изучения ОВ палеоцен-эоценовых отложений Центрального и Восточного Предкавказья и детальных исследований палеогеографических и фациальных условий их формирования выявлены генетические типы (подтипы) рассеянного в породах ОВ и впервые составлены схемы, отражающие закономерности его распространения.

2. Разработана новая модель катагенетического преобразования ОВ и генерации УВ в нефтегазоматеринских породах (НГМП) палеогена изучаемой территории с использованием результатов люминесцентно-битуминологического, пиролитического и углепетрографического анализов рассеянного в породах ОВ, а также данных о современных и палеотермобарических условиях недр.

3. Впервые составлена схема раздельного прогноза на нефть и газ палеоцен-эоценовых отложений по комплексу геохимических показателей.

4. Проведена количественная оценка перспектив нефтегазоносности палеоцен-эоценовых отложений территории исследования с использованием новой геолого-геохимической информации.

Защищаемые положения:

1. Выявленные закономерности распространения ОВ разного происхождения в палеоцен-эоценовых отложениях. На основной части Центрального Предкавказья преобладает сапропелево-гумусовый подтип ОВ, в Восточном Предкавказье – гумусово-сапропелевый подтип. Доля сапропелевой составляющей закономерно увеличивается в восточном и юго-восточном направлениях, что обусловлено палеогеографическими и фациальными условиями осадконакопления.

2. Модель катагенетического преобразования ОВ пород палеогенового возраста, составленная по результатам анализа комплекса геохимических параметров, позволяющая определять положение зон генерации УВ разного фазового состояния. Генерация жидких УВ начинается при палеотемпературах, близких к 100 оС (температура максимума выхода УВ, Тмах = 421 426 оС, отражательная способность витринита, Ro = 0,5 0,55 % - в зависимости от подтипа ОВ).

3. Установленные нефтегазогенерационные потенциалы пород палеоцен-эоцена, в наибольшей степени реализованные на территории Восточно-Ставропольской впадины (восточная часть), Прикумской системы поднятий, Ногайской ступени и северного борта Терско-Каспийского передового прогиба. Для формирования газовых скоплений условия более благоприятны в пределах Центрального Предкавказья, а нефтяных – Восточного Предкавказья. Наибольшим нефтегазогенерационным потенциалом обладают отложения кумского возраста.

4. Оценка прогнозных ресурсов УВ, проведенная с использованием современных представлений о геологическом строении палеоцен-эоценовых отложений и геохимических особенностей, содержащегося в них ОВ, подтверждающая целесообразность постановки ГРР для поиска нефтяных скоплений на территории Восточного Предкавказья. Первоочередным объектом работ являются кумские отложения.

Практическая значимость и реализация результатов. Использование разработанной модели катагенетического преобразования ОВ пород палеогенового возраста и генерации УВ, а также построенной с ее помощью схемы раздельного прогноза на нефть и газ позволяет достаточно точно определять граничные интервалы проявления главной фазы нефтеобразования (ГФН) в процессе катагенеза и выявлять положение главной зоны нефтеобразования (ГЗН) как в разрезе отложений, так и в плане на территории их распространения. Результаты, полученные автором, могут быть использованы при планировании ГРР на нефть и газ в пределах Центрального и Восточного Предкавказья. Разработки автора, касающиеся оценки ресурсной базы УВ палеоцен-эоценовых отложений восточных и юго-восточных районов Ставропольского края, использовались при выполнении 4 научно-исследовательских отчётов НИИ проблем и новых технологий в нефтегазовой промышленности (НИИ ПНТ НП) и ОАО «СевКавНИПИгаз», выполненных для Территориального агентства по недропользованию по Ставропольскому краю (2004 г.), ЗАО «Юг-Георесурс»
(2006 г.) и ОАО «Газпром» (2007 - 2008 гг.).

Фактический материал. В основу диссертационной работы положены результаты научных исследований, выполненных автором в период с 2004 по 2011 годы и базирующихся на данных бурения, гидрогеологических, геофизических и геохимических материалах по более 300 скважинам, пробуренным на территории Центрального и Восточного Предкавказья (Ставропольский край), изучения кернового материала (около 1400 образцов пород, в т.ч. микроскопическое изучение 70 шлифов), на анализе устьевых и глубинных проб нефтей (134 пробы), свободных, попутных и водорастворенных газов (80 проб), многочисленных публикациях по исследуемой проблеме.

Для решения поставленных в ходе работы над диссертацией задач автором были исследованы образцы пород палеоцен-эоценового возраста из пробуренных в Ставропольском крае скважин, подвергшиеся геохимическим исследованиям в специализированных лабораториях НИИ ПНТ НП, ИГиРГИ и ОАО «СевКавНИПИгаз». В частности, в работе использовались данные о содержании в породах органического углерода (180 определений), результаты люминесцентно-битуминологического (около 1000 определений) и пиролитического (в модификации «Rock-Eval» – 184 определения) анализов, а также результаты определений отражательной способности витринита.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы прошли первичную апробацию на XXXIV, XXXV и XXXVIII научно-технических конференциях по итогам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2004, 2005 и 2008 годы (Ставрополь, 2005, 2006, 2009 гг.); III, IV научно-прак­тических конференциях молодых ученых и специалистов «Газовой отрасли – энергию молодых ученых!» (Ставрополь, 2008, 2010 гг.); XII региональной научно-технической конференции «Вузовская наука – Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, 2008 г.); VIII Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и научных работников «Международные и отечественные технологии освоения природных минеральных ресурсов и глобальной энергии» (Астрахань, 2009 г.); IX Международной конференции «Новые идеи в науках о земле» (Москва, 2009 г.); VII Международной научно-практической конференции «Проблемы добычи газа, газового конденсата, нефти» (Кисловодск, 2010 г.).

Публикации: По теме диссертации опубликовано 13 работ, из них три – в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Содержание работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 168 страницах, иллюстрируется 59 рисунками, содержит 8 таблиц и список использованной литературы из 90 наименований.

Работа выполнена в ОАО «СевКавНИПИгаз» под научным руководством кандидата геол.-минерал. наук, доцента, академика МАМР Ярошенко А.А., которому автор выражает признательность и искреннюю благодарность за всестороннюю помощь при работе над диссертацией. Его чуткое руководство, конструктивная критика и активная поддержка были неоценимы при выполнении данной работы.

Автор благодарит за оказанное содействие и поддержку генерального директора ОАО «СевКавНИПИгаз», заслуженного деятеля науки РФ, доктора техн. наук, профессора Р.А. Гасумова.

Автор выражает благодарность за консультации в процессе исследований и помощь в ознакомлении с необходимыми материалами П.В. Бигуну, А.Г. Керимову,
С.А. Скрипкину и другим ученым и специалистам.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулированы актуальность, цель, научная новизна и основные задачи диссертационной работы, ее практическая значимость.

Глава 1. Геологическое строение и нефтегазоносность

палеоцен-эоценовых отложений


В первом разделе главы кратко рассмотрено состояние изученности палеоцен-эоценовых отложений Центрального и Восточного Предкавказья. Большой вклад в изучение геологического строения и нефтегазоносности территории исследования внесли
А.П. Карпинский (1883), Н.И. Андрусов (1888), К.А. Прокопов (1908), И.М. Губкин (1920 - 1940 гг.), А.Д. Архангельский (1920, 1927), И.О. Брод (1934), Н.Б. Вассоевич (1948),
В.Е. Хаин (1948), А.И. Летавин (1970, 1972), М.С. Бурштар (1969) и ряд других исследователей, которые по существу заложили основы нефтяной геологии в изучаемом регионе.

Во втором разделе главы дана литолого-стратиграфическая характеристика палеоцен-эоценовых отложений, палеонтологическим обоснованием возраста свит которых и сопоставлением их разрезов в пределах Центрального и Восточного Предкавказья занимались: Б.П. Жижченко (1954), Л.А. Польстер (1954), Б.А. Онищенко (1985), В.Д. Сомов, Е.К Шуцкая, Л.С. Тер-Григорьянц (1977), Е.И. Пережогина, Н.В. Жевненко (1984) и др.

Палеоцен-эоценовые отложения в пределах рассматриваемой территории распро­странены практически повсеместно, характеризуются резкой фациальной изменчивостью и значительным колебанием толщин. Палеоценовый отдел по своим литолого-фациальным особенностям подразделяется на нижний и верхний подотделы. К нижнему палеоцену относится эльбурганская свита, к верхнему – карапагинская, рассматриваемая ранее под названием свиты Горячего Ключа, и абазинская свиты. В пределах Центрального Предкавказья палеоценовые отложения представлены мощной толщей песчано-алевролитовых пород с глинистыми и карбонатными прослоями, в Восточном Предкавказье - глинистыми и глинисто-карбонатными породами.

Эоценовый отдел представлен нижним и средним (черкесская свита), верхним (керестинская, кумская, белоглинская свиты) подотделами. Отложения черкесской свиты распространены повсеместно и на большей части изучаемой территории сложены карбонатными глинами, аргиллитами и мергелями. Верхнеэоценовые отложения из-за наличия перерывов в кровельной и подошвенной частях (отдельные поднятия Центрального Предкавказья) развиты не повсеместно и на большей части описываемой территории (кроме северо-западных районов) сложены преимущественно карбонатными разностями с прослоями глин.

В третьем разделе главы кратко рассмотрена тектоника Центрального и Восточного Предкавказья. В современном структурном плане изучаемой территории выделяются следующие тектонические элементы: Западно-Ставропольская впадина, Восточно-Кубанская впадина, Ставропольский свод, Восточно-Ставропольская впадина, северная моноклиналь Центрального Кавказа, зона Манычских прогибов, Прикумская система поднятий, Ногайская ступень и северный борт Терско-Каспийского передового прогиба (А.И. Летавин,
В.Е. Орел, С.М. Чернышев и др., 1987). Практически вся территория Восточного и часть Центрального Предкавказья представляет собой пологую моноклиналь, осложненную целым рядом структур более низкого порядка, с региональным падением пород в восточном и юго-восточном направлениях.

В четверном разделе главы рассмотрены особенности палеоцен-эоценового нефтегазоносного комплекса (НГК) отложений в пределах территории исследования, а также закономерности изменения по площади и разрезу состава и свойств содержащихся в нем жидких и газообразных УВ. Согласно схеме нефтегазогеологического районирования Предкавказской части Северо-Кавказско-Мангышлакской нефтегазоносной провинции (В.Е. Орел, С.М. Чернышев и др., 2001), изучаемая территория охватывает Центрально-Предкавказскую газонефтеносную область (ГНО), частично Восточно-Предкавказскую и Терско-Каспийскую нефтегазоносные области (НГО).

В Центрально-Предкавказской ГНО залежи газа в палеоцен-эоценовом НГК выявлены в отложениях черкесского возраста (Северо-Ставропольская, Убежинская, Николаевская площади), нефти - в карапагинской свите (Убежинская, Николаевская площади), газоконденсата - в карапагинской и черкесской свитах Александровской площади. Продуктивные горизонты, приуроченные к песчано-алевролитовым отложениям, залегают на глубинах до 1500 м и характеризуются хорошими коллекторскими свойствами (открытая пористость - 20 27 %, проницаемость – от сотых долей до нескольких единиц 10-12 м2).

В палеоцен-эоценовом НГК Восточно-Предкавказской НГО доказана промышленная нефтеносность всех подразделений (кроме эльбурганской свиты), при этом основное количество залежей нефти выявлено в глинисто-карбонатных отложениях верхнеэоценового возраста в пределах Прикумской системы поднятий (Прасковейская, Ачикулакская и др.). Развитие залежей УВ в палеоцен-эоценовых отложениях восточных районов контролируется локальным характером распространения пород-коллекторов, представленных тонколистоватыми глинами и аргиллитами карапагинско-черкесского возраста, а также трещиноватыми мергелями и глинистыми известняками верхнеэоценового возраста, характеризующимися повышенной горизонтальной трещиноватостью. Все выявленные залежи нефти в палеоцен-эоценовых отложениях характеризуются небольшими размерами, низкой продуктивностью и непостоянством дебитов.

Изучением состава и свойств УВ палеоцен-эоценовых отложений занимались многие исследователи: Е.М. Борисенко, Т.А. Ботнева, Т.Л. Виноградова, З.В. Якубсон, Е.Р. Разумова, И.А. Бурлаков, А.Ф. Добрянский, К.Ф. Родионова, В.А. Чахмахчев, А.А. Ярошенко и др.

Автором детально проанализированы и обработаны результаты исследований глубинных и устьевых проб нефтей (134 анализа), попутных, свободных, водорастворенных газов (80 анализов), выполненных в лабораториях СФ «СевКавНИПИнефть», ВНИГНИ, ВНИИГАЗ, ОАО «СевКавНИПИгаз» и др. организаций. Комплекс геохимических исследований УВ включал: определение их физико-химических свойств и состава (газожидкостная хроматография (ГЖХ), инфракрасная (ИКС) и атомно-адсорбционная (ААС) спектрометрии). Анализ результатов исследований нефтей палеоцен-эоценовых отложений Восточного Предкавказья показал, что они относятся к парафинистым и высокопарафинистым (1,6 - 17,63 %), смолистым (4,9 - 19,6 %) и малосернистым (в основном до 0,6 %), а по плотности - в основном к легким и средним (стандартная плотность - 826
896 кг/м3). Для изучаемых нефтей характерно мономодальное распределение н-алканов, повышенное содержание изопреноидных УВ, относительно высокое содержание ароматических соединений. Нефти эоценового возраста по преобладающей концентрации ванадия относятся к ванадиевому типу.

Жидкие УВ палеоцен-эоценовых отложений в пределах Восточного Предкавказья имеют морское происхождение и образовались из ОВ смешанной природы. В настоящее время основной тенденцией их превращения является термическое созревание. В ходе исследований отмечены следующие закономерности в изменении состава и свойств нефтей изучаемых отложений в восточном направлении: уменьшение газонасыщенности (от 104 до 32 м3/т), что отразилось на увеличении плотности в пластовых условиях, снижение значений стандартной плотности, увеличение содержания твердых парафинов при практически одинаковых средних концентрациях смол и асфальтенов.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.