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:     | 1 ||

Геохимия органического вещества нижней юры западной сибири

-- [ Страница 2 ] --

Стадии МК3 преобразованность ОВ достигает в пределах Колтогорского мегапрогиба, Бакчарской впадины, севера Нюрольской и запада Усть-Тымской впадин. Здесь же в породах глинистых (трансгрессивных) горизонтов фиксируются минимальные значения содержания Сорг и ХБ, что может быть следствием реализации породами нефтематеринского потенциала и эмиграции флюидов в проницаемые толщи. Зональность катагенеза РОВ на юго-востоке Западной Сибири, контролируется, видимо, главным образом тектоническим фактором и в меньшей степени глубинными процессами, связанными с зонами разломов. На севере Западной Сибири термическая преобразованность ОВ выше (в большинстве соответствует градации МК3), а в пределах Надымской ФЗ достигает апокатагенеза.

Процесс генерации нефти может быть отображен на графике зависимости битумоидного коэффициента () от термической преобразованности ОВ. Поскольку различные типы ОВ генерируют нефтяные флюиды на различных отрезках шкалы преобразования, для построения эталонных кривых (рисунок 6) нами выбраны массивы, наиболее вероятно содержащие кероген, образованный водорослевым материалом, где в битумоидах преобладают С15 и/или С17 н-алканы (предположительно тип II). Второй массив характеризовался доминированием среди н-алканов С25 и/или С27 структур (тип III).

Рисунок 6 Изменение битумоидного коэффициента (А) и состава алканов (Б) в зависимости от термической преобразованности ОВ китербютского горизонта (тогурской свиты)

Для первой группы образцов битумоидный коэффициент возрастает от Rc = 0,70, достигает максимума при Rc = 0,85 и затем снижается. Для второй группы возрастание битумоидного коэффициента фиксируется при Rc = 0,73-0,75, а максимум нефтегенерации - при 0,95. Состав н-алканов крайних точек кривой изменения с возрастанием термической преобразованности ОВ показывает закономерное снижение количества высокомолекулярных алканов и “нечетных” гомологов, возрастание концентрации в смеси соединений с Сn<C15. Сопоставление полученных результатов с литературными данными показывает, что наблюдаемый характер в изменении битумоидного коэффициента и состава н-алканов с ростом термической преобразованности типичен для керогенов II и III типов. Анализ данных о составе ОВ пород, для которых при определенных значениях Rc величина битумоидного коэффициента укладывается на одну из построенных эталонных кривых, показал, что для большинства образцов с керогеном типа II характерно наличие ванадилпорфиринов. Эти соединения присутствуют также в ОВ смешанного типа. Оба эти вида ОВ распространены в верхней части разреза тогурской свиты большинства исследованных площадей. Кероген типа III встречается в подошве свиты, а также на ряде площадей Тымской и севера Нюрольской ФЗ. Совокупность полученных данных свидетельствует об интенсивной генерации нефтяных флюидов породами тогурской свиты и позволяет прогнозировать открытие новых месторождений в нижнеюрском и палеозойском комплексах на территории ее распространения.

Следует отметить, что по термической зрелости и общему содержанию ОВ, в частности битуминозной составляющей, в качестве нефтегазопроизводящих могут рассматриваться не только китербютский глинистый горизонт, но и зональные и локальные глинистые толщи шараповского и надояхского резервуаров.

Полученные данные свидетельствуют о перспективности обнаружения в отложениях нижней юры новых залежей нефти на большей части Западно-Сибирской НГП.

5 Закономерности распространения отдельных классов хемо­фоссилий в нижней юре Западной Сибири

РОВ нижней юры характеризуется значительными вариациями в содержании металлопорфиринов и перилена, а также в составе алканов как по площади распространения, так и по разрезу отложений. Изменение в составе РОВ по площади Западной Сибири согласуется с различием в условиях осадконакопления, существовавших в нижней юре на отдельных участках территории. На севере Западно-Сибирской НГП, где на протяжении нижней юры существовал морской бассейн, и в отдельные периоды варьировала только глубина моря, значительных изменений по разрезу нижней юры в составе ОВ не наблюдается. В подавляющем большинстве исследованных образцов отсутствует перилен. Это соединение обнаружено только в одной точке разреза Южно-Часельской площади. В составе н-алканов в большинстве преобладают от­носительно низкомолекулярные или распределение бимодально с дополнительным мак­симумом, приходящимся на С23-С25. Величина отношения П/Ф меняется в пределах отдельных фациальных зон незначительно с тенденцией снижения вниз по разрезу. Изменение глубины морского бассейна нашло свое отражение в распределении металлопорфиринов. Наличие этих соединений зафиксировано в породах Ямальской ФЗ, где они встречаются только в пределах трансгрессивных китербютского и левинского горизонтов. В осадках, накапливавшихся при обмелении морского бассейна, металлопорфирины отсутствуют. В разрезе трансгрессивных горизонтов содержание комплексов порфиринов с никелем в ОВ возрастает параллельно величине отношения пристана к фитану, а ванадилпорфирины встречаются только при П/Ф < 2,8.

На юго-востоке Западной Сибири в переходной между сушей и морем Обь-Тазовской ФО в соответствии со сменой периодов трансгрессии и регрессии моря по разрезу ниж­ней юры варьирует, наряду с распределением металлопорфиринов, распространенность перилена и состав н-алканов. Наблюдается закономерное изменение по разрезу нижней юры параметра, отвечающего вкладу в исходный органический материал наземных растений – (С25+С27)/2С20. В периоды трансгрессии моря этот коэффициент снижается, а при отступлении моря – увеличивается (рисунок 7). Аналогично меняется распределение перилена.

Рисунок 7 – Изменение состава н-алканов по разрезу нижней юры Западной Сибири

Это соединение присутствует в осадках Вездеходной ФЗ и на юге Нюрольской ФЗ с частотой встречаемости резко возрастающей при переходе от пород трансгрессивных горизонтов к осадкам, отлагавшимся при отступлении моря. Обратная картина наблюдается в случае ванадилпорфиринов (VO-Ph). Их распространенность возрастает в осадках, накапливавшихся при трансгрессии моря (рисунок 8). Для этих же горизонтов отмечены пониженные значения П/Ф, свидетельствующие о более низких значениях окислительно-восстановительного потенциала в осадках в периоды трансгрессии моря.

Распространенность никелевых порфиринов (Ni-Ph) снижается вверх по разрезу и только на поздних этапах нижней юры возрастает в трансгрессивном китербютском и затем вновь снижается в регрессивном надояхском горизонтах. При этом, как и на севере Западной Сибири, концентрация Ni-Ph растет в пределах каждого горизонта с ростом величины П/Ф. По площади распространения отдельных горизонтов в северном направлении

Рисунок 8 – Встречаемость металлопорфиринов в разрезе нижней юры на юго-востоке Западной Сибири

наблюдается сглаживание различий величины П/Ф в РОВ осадков, накапливавшихся в периоды регрессии и трансгрессии моря.

При увеличении термической зрелости ОВ отмечено скачкообразное изменение частоты встречаемости и содержания металлопорфиринов и перилена (рисунок 9).

  Изменение средних концентраций металлопорфиринов и перилена с-9

Рисунок 9 – Изменение средних концентраций металлопорфиринов и перилена с увеличением термической преобразованности ОВ

Это может быть связано с наложением двух процессов – высвобождением дополнительных порций пигментов при термической дест­рукции керогена и их последующего термического разрушения в жидкой фазе. Первый максимум в концентрации металлопорфиринов в ОВ отмечен при Rc = 0,65-0,70, перилена – при 0,70-0,75. Второй этап высвобождения из керогена Ni-Ph и перилена фиксируется при Rc = 0,80-0,85, а VO-Ph – 0,85-0,90. Последнее свидетельствуют о необходимости воздействия на кероген более высоких температур для высвобождения новых порций VO-Ph по сравнению с Ni-Ph и периленом.

Полученные результаты показывают, что благоприятные условия образования VO-Ph при захоронении ОВ реа­лизовались в осадочных бассейнах в трансгрессивные стадии их существования (высокий уровень моря). В регрессивные стадии (низкий уровень моря) при обмелении седиментационного бас­сейна в составе н-ал­канов увеличивается роль соединений, продуцированных наземными растениями, повышается величина ­отношения П/Ф, в ОВ часто встречаются перилены. Все это свидетельствует о целесообразности использования комплекса этих геохимических параметров для реконструкции обстановок седиментогенеза исследуемых отложений.

Проведена сравнительная характеристика состава РОВ и нефтей нижней юры в преде­лах Нюрольской фациальной зоны Западной Сибири. Для оценки влияния процесса миграции на состав ОВ проведено исследование распределения углево­дородов в зоне контакта отложений тогурской свиты и нефтенасыщенного коллектора на примере скв. 54 Арчинской площади. Все исследованные образцы отнесены нами к сме­шанному типу и близки по своей термической зрелости (Rc 0,75-0,77). Для сравнения исследована средняя часть разреза скв.142 Кулгинской площади, удаленная от коллектора, где мала вероятность оттока флюида.

По мере приближения к коллектору за счет эмиграции нефтяного флюида в материнской породе должно сни­жаться содержание битуминозных компонентов и низкомолекулярных углеводородов, наиболее легко мигрирующих в коллектор, при этом максимальные изменения фиксиру­ются в прилегающей к коллектору зоне. Аналогичная картина наблюдается и на Ар­чинской площади (

рисунок 10 А

). Нефтенасыщенный песчаник надояхского горизонта в скв. 54 Арчинской площади перекрывает отложения тогурской свиты на глубине 3115 м. Контакт с корой выветри­вания палеозоя прослеживается на глубине 3132 м. На расстоянии 13-15 м от коллектора изменения в содержании ХБ и относительного количества низкомолекулярных н-алканов весьма незначительны, затем наблюдается закономерное снижение обоих показателей, максимальное на расстоянии 2 м от коллектора. В коллекторе содержание ХБ и количество легких н-алканов вновь высоко. Вверх по коллектору доля легких н-алканов продолжает увеличиваться, содержание же ХБ падает. В ХБ снижается содержание ванадилпорфиринов и вели­чина отношения П/Ф. Максимум н-алканов незначительно смещается в низкомолекуляр­ную область. Снижение содержания металлопорфиринов во флюиде при отжатии нефти в коллектор и дальнейшем ее перемещении было показано нами также и в модельных экспе­риментах.

  Выход ХБ и относительное количество низкомолекулярных алканов в нижней-10

Рисунок 10 – Выход ХБ и относительное количество низкомолекулярных алканов в нижней юре на Арчинской (А

) и Кулгинской (Б) площадях

По разрезу скв.142 Кулгинской площади картины, подобной вышеописанной не на­блюдается (

рисунок 10 Б

). Вверх по разрезу здесь до глубины 3110 м фиксируется воз­растание содержания битуминозной составляющей, а в ней легких н-алканов, до глубины 3108 м содержание битумоида продолжает расти, а низкомолекулярных алканов падает, сохраняясь неизменным на протяжении еще трех метров, тогда как содержание битумоида снижается. Содержание ванадилпорфиринов сначала растет, затем начинает снижаться, отношение П/Ф меняется хао­тично.

Различие в составе и условиях накопления ОВ на различных участках и в пределах отдельных горизонтов нижнеюрских отложений находит свое отражение в составе нефтей, залегающих в юрском и палеозойском комплексах. Нефти из нижнеюрских отложений Толпаровской и Приколтогорской площадей, аналогично ОВ тогурской свиты здесь, отличаются повышенными значениями отношения П/Ф, близки по распределению н-алканов с соответствующими разностями рассеянного ОВ. На Толпаровской площади в нефтях отсутствуют металлопорфирины, а на Приколтогорской, также как в тогурской свите, присутствуют их следовые количества.

На площадях юга Нюрольской зоны, где породы коры выветривания или палеозоя перекрываются нижнеюрскими, и в разрезе присутствуют отложения тогурской свиты, в надояхских, шараповских и доюрских коллекторах залегают нефти, параметры углеводородного состава которых характерны для ОВ тогурских отложений. Это нефти Арчинского, Урманского, Северо-Калинового, Нижнетабаганского, Солоновского, Хылкинского, Южно-Урманского и Широтного месторождений. Они характеризуются незначительными вариациями состава н-алканов: преобладанием в смеси С11-С15 гомологов, отношением П/Ф от 0,9 до 2,1. На большинстве площадей, кроме Солоновской и Южно-Урманской, в нефтях присутствуют ванадилпорфирины.

Таким образом, сравнительная характеристика состава РОВ и нефтей из разведанных залежей в нижней юре и, на некоторых участках, в палеозое на юго-востоке Западной Сибири показала их генетическую соподчиненность. Это указывает на возможность прогноза по данным о составе РОВ особенностей состава нефтей новых перспективных площадей.

Так богатые зрелым ОВ породы тогурской свиты в районах Столбовой и Грушевой площадей могли генерировать флюиды, отличающиеся невысокими значениями П/Ф, в которых отсутст­вуют металлопорфирины, а среди н-алканов преобладают низкомолекулярные гомологи. В районах Квартовой, Южно-Юганской и Медвежьей площадей следует ожидать парафинистые, содержащие никелевые порфирины нефти, а в районе Заячьей площади – не содержащие металлопорфиринов парфинистые нефти с высокими значениями П/Ф.

Заключение

Проведенное исследование состава и распределения органического вещества в нижней юре Западной Сибири позволяет сделать следующие выводы:

  • В нижней юре Западной Сибири накапливались толщи с высоким содержанием ОВ и с характеристиками, соответствующими нефтематеринским (китербютский – тогурская свита и левинский горизонты). Глинистые прослои в надояхском и шараповском горизонтах также способны генерировать УВ;
  • Катагенетическая преобразованность ОВ (рассчитана на основании состава фенантренов) соответствует стадиям нефте- и газообразования;
  • Геохимические маркеры (металлопорфирины, нормальные и изопреноидные алканы) свидетельствуют, что в разрезе нижней юры значительный объем занимают породы морских и прибрежно-морских фаций;
  • Распространенность VO-Ph и перилена, состав н-алканов и отношение П/Ф в разрезе нижней юры зависят от колебаний уровня Мирового океана. Распространенность VO-Ph в осадках, отлагавшихся в периоды трансгрессии моря, выше, чем в регрессивных горизонтах. Доминирование среди н-алканов гомологов С25-С27, отражающее существенный вклад в состав ОВ наземных растений, величина П/Ф и распространенность перилена, наоборот, возрастают в периоды обмеления седиментационного бассейна.
  • Процесс накопления металлопорфиринов и перилена при термическом созревании ОВ носит дискретный характер, обусловленный стадийностью процесса генерации битуминозных компонентов керогеном. В пределах главной фазы нефтеобразования отмечено два этапа генерации и последующей деградации этих соединений.
  • Сравнительная характеристика состава РОВ и нефтей нижней юры показала их генетическую близость и соподчиненность.

Список основных работ опубликованных по теме диссертации

  1. Казаков А.М., Серебренникова О.В., Девятов В.П., Смирнов Л.В., Красноярова Н.А. Фациально-генетические и геохимические предпосылки нефтегазоносности нижнеюрских отложений юго-востока Западной Сибири //Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений, 1997, № 10, с.11-20
  2. Kazakov A.M., Serebrennikova O.V., Mozzhelina T.K., Krasnoyarova N.A. Stratygraphy and organofacies of Lower and Middle Jurassic sediments in sout-east part of West Siberian, Russia //Papers of the 18th International Meeting on Organic Geochemistry, Maastrich, 1997, р.875-877
  3. Серебренникова О.В., Красноярова Н.А., Николаева Т.Л., Мин Р.С., Мозжелина Т.К Состав углеводородов, металлопорфиринов и сернистых соединений в нефтях из нижнеюрских отложений юго-востока Западной Сибири //Нефтехимия, 1999, № 1, c.23-27
  4. Казаков А.М., Серебренникова О.В., Девятов В.П., Смирнов Л.В., Буркова В.Н., Сапьяник В.В., Красноярова Н.А. Тогурская свита (нижний тоар) на юго-востоке Западной Сибири – палеогеография, геохимия, неф тегенерационный потенциал //Нефть и газ, 1999, № 3, с.7-15
  5. Казаков А.М., Серебренникова О.В., Девятов В.П., Буркова В.Н., Красноярова Н.А., Сапьяник В.В., Смирнов Л. В. Особенности формирования и геохимия органического вещества нижне-тоарских отложений (тогурская свита) на юго-востоке Западно-Сибирской плиты //Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений, 1999, № 6, с.5-16.
  6. Серебренникова О.В., Красноярова Н.А., Казаков А.М. Характеристика РОВ отложений тоара как источника нефтяных флюидов на юго-востоке Западной Сибири //Органическая геохимия нефтепроизводящих пород Западной Сибири, Н-ск, 1999, с. 101-105
  7. Казаков А.М., Серебренникова О.В., Смирнов Л.В., Девятов В.П., Красноярова Н.А. Условия накопления и состав органического вещества в тоаре на юго-востоке Западной Сибири //Углеродсодержащие формации в геологической истории. Труды международного симпозиума (2-7 июня 1998 г. Петрозаводск), Петрозаводск: Карельский НЦ РАН, 2000 С.23-26
  8. Казаков А.М., Серебренникова О.В., Гулая Е.В., Красноярова Н.А. Геохимия органического вещества нижне-среднеюрских отложений Западной Сибири //Материалы региональной конференции геологов Сибири, Дальнего Востока и северо-востока России. Т. 1, Томск, 2000, с. 251-254
  9. Серебренникова О.В., Филиппова Т.Ю., Красноярова Н.А., Гулая Е.В. Изменение параметров состава органического вещества при миграции //Материалы IV Международной конференции «Химия нефти и газа», 2-6 октября 2000 года, Томск, Россия – с. 287-291
  10. Серебренникова О.В., Филиппова Т.Ю. Красноярова Н.А. Особенности состава нефтей в коре выветривания как отражение условий формирования нефтематеринских толщ //Проблемы нефтегазового комплекса Западной Сибири и пути повышения его эффективности. Когалым, 2001, Кн. 1, С.18-23
  11. Серебренникова О.В., Филиппова Т.Ю., Красноярова Н.А. Взаимосвязь состава и содержания алканов и металлопорфиринов нефтей и ОВ пород юго-востока Западной Сибири как отражение условий формирования нефтематеринских толщ //Нефтехимия, 2003, т.43, № 3, с.163-167
  12. Красноярова Н.А., Серебренникова О.В, Вашкевич Н.А. Особенности состава органического вещества отложений ранних периодов нижней юры Западной Сибири //6 Международная конференция «Химия нефти и газа»

    Pages:     | 1 ||
     





 
© 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.