Геохимические поиски нефтегазовых залежей по концентрациям ароматических углеводородов в приповерхностных отложениях
Приведены результаты поисковых геохимических исследований, сопровождающих сейсморазведку, в Когалымском районе нефтедобычи. Прямое прогнозирование залежей нефти выполнено по аномалиям концентраций мигрирующих в поверхностные отложения ароматических углеводородов. Выявлены три перспективных участка в пределах Центрально-Кустовой площади, два из которых подтверждены бурением. Для третьего, прогнозного, участка предложен разрез возможной ловушки (залежи). Рекомендовано использование данных о содержании в приповерхностных отложениях тяжелых ароматических УВ в качестве поисковых признаков на нефть и газ.
Geochemical searches of oil and gas deposits by concentration of aromatic hydrocarbons in surface sediments.pdf На сегодняшний день достижения сейсморазведкипри поисках ловушек и залежей углеводородов (УВ)большого размера не вызывают сомнений. Но при по-исках залежей относительно небольших размеров воз-никают трудности, связанные с тем, что влияние такихзалежей на волновую картину соизмеримо с влияниемдругих геологических факторов [1]. Значительно уве-личить достоверность прогноза ловушек на нефть и газпозволяет проведение поисковых геохимических ис-следований. Привлечение методов органической гео-химии доставляет дополнительную информацию «пря-мого» характера о возможной локализации углеводо-родов в виде залежей нефти и газа [2].При стандартном геохимическом опробовании ис-следования направлены на анализ углеводородных га-зов (С2-С4) и/или легких углеводородов (С5-С8). Но оп-ределение этих соединений в образцах грунтов, воды ивоздуха представляет значительную сложность: ихконцентрации не стабильны, затруднен отбор и хра-нение проб. В настоящее время практически не рас-сматриваются в качестве геохимических показателейнефтегазоносности тяжелые углеводороды (С10-С40),хотя принимаемые физико-химические модели обра-зования приповерхностных геохимических полей неисключают возможность диффузионного перемеще-ния тяжелых УВ в надпродуктивные отложения. Би-туминологические исследования надпродуктивныхобразцов пород прямо указывают на наличие повы-шенных концентраций тяжелых УВ на нефтегазонос-ных территориях [3].Цель исследований заключалась в определении пер-спектив нефтегазоносности Центрально-Кустового участ-ка ТПП «Когалымнефтегаз» (Ватьеганский вал на со-членении Сургутского и Нижневартовского сводов;рис. 1) - территории, где активно ведутся поисковое иразведочное бурение, добыча углеводородного сырья.Рис. 1. Положение участка исследований на схематической тектонической карте центральной части Западно-Сибирской плиты:1 - контур Центрально-Кустового участка; 2 - границы тектонических структур I порядка; 3 - границы внутреннего районирования;4 - разрабатываемые месторождения углеводородов [4]В процессе исследований анализировались пробыгрунтов, которые были отобраны с забоя взрывныхскважин в процессе выполнения сейсморазведки наЦентрально-Кустовом участке. Глубина взрывныхскважин составляла 7-10 м. Отбор проб производилсясо шнека буровой машины при условии, что последнийинтервал проходки осуществлялся без промывки. Всегона геохимическое исследование было направлено259 проб грунта в полиэтиленовых пакетах с гермети-зирующейся горловиной.Все образцы перед исследованиями были взвешеныи отсортированы. В результате геохимическому иссле-дованию было подвергнуто 212 проб. 35 проб былоотбраковано из-за недостаточного количества материа-ла - менее 18 г, 12 проб - из-за видимого загрязнениянефтепродуктами.Количественное определение содержания ароматиче-ских УВ в образцах грунтов производили с использова-нием аналитических методов Комиссии защиты природ-ных ресурсов США: TNRCC Method 1005 «Определениеобщих нефтяных углеводородов в твердых и жидкихматрицах методом газовой хроматографии» и TNRCCMethod 1006 «Определение С6-С35 нефтяных углеводоро-дов в объектах окружающей среды (алифатические иароматические углеводороды)». Метод 1005 включает всебя условия проведения экстракции суммарной фракцииУВ из образцов породы, условия консервирования и хра-нения образцов и экстрактов. Метод 1006 является логи-ческим продолжением Метода 1005 и включает в себяусловия разделения суммарного экстракта УВ (получен-ного по Методу 1005) методом колоночной хроматогра-фии на фракции насыщенных и ароматических УВ.Анализы выполнены в НИИ геологии и экологиинефтегазового комплекса Югорского государственногоуниверситета (аналитики Ю.В. Коржов, Л.И. Иванова).Вид анализа - хроматография газовая с масс-спектральным детектированием. Поверенное аналити-ческое оборудование: а) хроматограф газовый Clarus500MS фирмы PerkinElmer (США) с масс-спектро-метрическим детектором; б) колонки аналитическиекапиллярные 30 м . 0,25 мм, неподвижная фаза Elite-5MS, толщина пленки 0,20 мкм.Данная схема анализа проб позволяет выделить иидентифицировать более 90% сорбированных на поро-де углеводородов [5].Для нефтегеологического анализа геохимическойзональности углеводородов была принята теоретиче-ская физико-химическая модель залежи [3]. Согласноэтой модели пространственная локализация аномалиймигрирующих углеводородов в приповерхностном слоепроисходит над водонефтяным контактом (ВНК)(рис. 2). Эти аномалии, в случае залежи, вмещаемойзамкнутым локальным поднятием, имеют зонально-кольцевую форму и трассируют внешний контур ВНК.Рис. 2. Физико-химическая модель залежи УВ: а) формы пространственной локализации геохимических аномалий:1) апикальная аномалия углеводородных газов, 2) фильтрационные аномалии углеводородных газов, 3) аномалии мигрирующихжидких углеводородных флюидов, 4) аномалии газов биохимического происхождения; б) обобщенный геолого-геохимический разрез:1) залежь, 2) зона водонефтяного контакта, 3) покрышка, 4-6) комплекс надпродуктивныхНа карте изоконцентраций нафталинов (рис. 3),принятой в качестве основной схемы прогноза пер-спектив нефтегазоносности, выделяются три перспек-тивных участка. В качестве наиболее вероятной стра-тиграфической приуроченности залежей рассматрива-ется пласт ЮС11, так как на Центрально-Кустовом уча-стке именно этот пласт является продуктивным.Два перспективных участка, разбуренные поиско-выми и разведочными скважинами, расположены впериферийных частях площади геохимического опро-бования. 1-й перспективный участок охарактеризован искважинами, давшими притоки нефти, и скважинами,давшими притоки нефти с водой. На этом участке ано-мальная зона концентраций нафталинов вполне согла-совалась с положением установленного бурением ВНКв пласте ЮС11. 2-й перспективный участок охарактери-зован скважинами, давшими притоки нефти с водой.На этом участке аномальная зона концентраций нафта-линов не противоречит положению установленногобурением ВНК.На 3-м собственно прогнозном участке аномальныезоны концентраций нафталинов достаточно увереннотрассируют положение ВНК предполагаемой залежи(ловушки), возможно, в пласте ЮС11.Рис. 3. Схематическая карта прогноза перспектив нефтегазоносности (карта концентраций соединений с нафталиновым ядром)Центрально-Кустового участка: 1 - границы участка; 2 - изогипсы по кровле пласта ЮС11; 3 - предполагаемые тектонические нарушения;4 - ВНК; 5 - линия установленного выклинивания пласта; 6 - линия предполагаемого выклинивания; 7 - разведочная скважина,давшая приток нефти; 8 - разведочная скважина; 9 - разведочная скважина, давшая приток воды; 10 - эксплуатационная скважина,давшая приток нефти; 11 - эксплуатационная скважина, давшая приток воды; 12 - эксплуатационная скважина, давшая приток нефти с водой;13 - точки геохимического опробования; 14 - контур площади геохимического опробования; 15 - изолинии концентраций соединенийс нафталиновым ядром, мг/кг; 16 - аномальные зоны концентраций соединений с нафталиновымСовместное рассмотрение аномальных зон 3-го и2-го перспективных участков позволяет предполо-жить следующий разрез возможной залежи в пластеЮС11. Начиная с северной части 3-го перспективногоучастка (с положения изогипс 2785… 2780), коллекторстановится нефтенасыщенным. На стыке 3-го и 2-гоперспективных участков (положение изогипс 2770…2765) пласт содержит зону фациального замещениянеколлектором. Здесь фиксируются два ВНК: первыйпринадлежит склоновой залежи (3-й перспективныйучасток), второй - купольной залежи (2-й перспек-тивный участок).Проведенные исследования показывают примени-мость новых геохимических поисковых признаков за-лежей нефти - повышенных концентраций ароматиче-ских углеводородов в приповерхностных отложениях.Зоны аномальных концентраций этих соединений хо-рошо «привязаны» к залежам и являются не менее ин-формативными при поиске нефти и газа, чем легкиеУВ. Основываясь на полученных результатах, можнорекомендовать использование данных о содержании вприповерхностных отложениях тяжелых ароматиче-ских УВ в качестве поисковых признаков на нефть игаз. Геохимические исследования позволят значитель-но увеличить достоверность прогноза данных сейсмо-разведки. Применяемые методы достаточно экспресс-ны, чтобы быть совмещенными со сроками выполнениясейсморазведочных исследований.
Ключевые слова
геохимия,
сейсморазведка,
концентрации ароматических углеводородов,
прогноз залежей нефти,
geochemistry,
seismic prospecting,
concentration of aromatic hydrocarbons,
the forecast of deposits of oilАвторы
Жильцова Анна Александровна | Институт природопользования Югорского государственного университета (г. Ханты-Мансийск) | аспирант Национального исследовательского Томского политехнического университета, преподаватель кафедры геологии | Zhiltsovaaa@mail.ru |
Всего: 1
Ссылки
Конторович В.А. Тектоника и нефтегазоносность мезозойско-кайнозойских отложений юго-восточных районов Западной Сибири. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2002. 253 с.
Андреева Н.Н., Борковский А.А., Верес С.П. Перспективы применения прямых геохимических методов поисков залежей нефти и газа относительно небольших размеров в Западной Сибири // Геология нефти и газа. 2001. № 4. С. 53-57.
Справочник по геохимии нефти и газа / под ред. С.Г. Неручева. СПб. : Недра, 1998. 576 с.
Геология и нефтегазоносность Ханты-Мансийского автономного округа : атлас / ред. Э.А. Ахпателов, В.А. Волков, В.Н. Гончарова и др. Екатеринбург : ИздатНаукаСервис, 2004. 148 с.
Иванова Л.И., Исаев В.И., Коржов Ю.В. Методика лабораторных исследований тяжелых углеводородов при нефтепоисковой геохимии // Материалы Междунар. конф. «Изменяющаяся геологическая среда: пространственно-временные взаимодействия эндогенных и экзогенных про