А такие не в ходу?
Из
ГИДРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ЛОКАЛЬНОГО ПРОГНОЗА НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ
А.Э. Конторович1 , В.П. Данилова1 , В.Г. Иванов2 1 Институт геологии нефти и газа СО РАН, 2 Томский филиал ФГУП «СНИИГГиМС» E-mail:
labhydro@km.ru Гидрогеохимические критерии нефтегазоносности хорошо зарекомендовали себя в Западно-Сибирском нефтегазоносном бассейне. На ранних стадиях изученности (50 - 70 годы прошлого столетия) успешно применялись региональные гидрогеохимические критерии, позволявшие давать оценку перспективности на нефть и газ крупных территорий. На современной стадии изученности на первый план выступают гидро- геохимические критерии локального прогноза нефтегазоносности. Среди данных критериев можно выделить четыре группы: аквабитумоиды, водорастворённые углеводородные газы, макро- и микрокомпоненты, стабильные изотопы водорода, кислорода, углерода. Первая группа критериев авторами опробирована и используется на всей территории Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна, а три следующих – в его юго- восточной части в пределах Томской области. 1. Аквабитумоиды. Предлагаемый авторами способ базируется на детальном анализе битумоидной составляющей водорастворенного органического вещества, которая по составу идентична основной массе соединений, образующих нефтяную залежь. Эта часть названа аквабитумоидом. На основе проведенного детального исследования аквабитумоидов продуктивных и непродуктивных горизонтов Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна к наиболее информативным показателям при поисках нефти и газа отнесены содержания хлороформенного экстракта, углеводородов, спиртобензольных смол, асфальтеновых компонентов, а также отношение насыщенных углеводородов к ароматическим. Количественные значения их представлены в таблице. Как показала практика, данная группа критериев отличается высокой надёжностью. Положение скважин относительно залежи, определённое по вышеперечисленным показателям, полностью подтверждается результатами бурения. 2. Водорастворённые углеводородные газы. Эти показатели отличаются высокой информативностью, т.к. большая часть уг- леводородных газов поступает из залежей нефти и газа. Воды месторождений углеводородов отличаются значительным увеличением газонасыщенности и содержания тяжелых углеводородов (средние значения соответственно 6,5 м3 /м3 и 16 об.%) по сравнению с водами непродуктивных структур (0,9 м3 /м3 и 3,3 об.%). Количественные значения критериев для трех нефтегазоносных комплексов приведены в таблице. 3. Содержание макро- и микрокомпонентов. Из большого числа изучаемых компонентов хорошая связь с нефтегазоносностью выявлена у йода, бора, аммония. Это позволяет их использовать для локального прогноза нефтегазоносности. Йод обнаруживает чёткую закономерность, выраженную в увеличении содержания от вод непродуктивных структур к водам законтурным и далее – приконтурным(среднее значение в верхнеюрском горизонте соответственно 3,5; 5,0; 6,5 мг/л). Одним из важнейших источников обогащения вод йодом является органическое вещество, т.к. он накапливается в продуктах жизнедеятельности водных бассейнов. Учитывая господствующую теорию органического происхождения нефти в Западной Сибири, йод может быть отнесён к показателям локального прогноза нефтегазоносности. Бор также обнаруживает чёткое увеличение содержания от вод непродуктивных структур к водам законтурным и приконтурным (среднее в верхнеюрском горизонте соответственно 5,5; 7,5; 9,8 мг/л). Гидрогеохимические критерии локального прогноза нефтегазоносности водоносные (нефтегазоносные) комплексы № п/п Наименование показателей верхнеюрский нижне- среднеюрский доюрский Состав и содержание аквабитумоидов 1.1. Хлороформенный экстракт, мг/л >20-25 >20-25 >20-25 1.2. Содержание углеводородов, % 40-85 40-85 40-85 1.3. Спиртобензольные смолы, % до 25 до 25 до 25 1.4. Асфальтеновые компоненты, % ≤20 ≤20 ≤20 1. 1.5. Отношение насыщенных углеводородов к ароматическим 2-3 2-3 2-3 Содержание и состав водорастворенных газов 2.1. Газонасыщенность, м3 /м3 2. >2,0 >1,5 >10 2.2. Сумма тяжёлых углеводоро- дов, объёмные % >8 >8 >5 Содержание макро- и микрокомпонентов 3.1. Йод, мг/л >4,5 >4,5 >7 3.2. Бор, мг/л >8,0 >4,6 >8,0 3. 3.3. Аммоний, мг/л >35 >40 >40 Изотопный состав 4.1. Дейтерий, ‰ >-85 >-95 >-90 4.2. Кислород-18, ‰ >-7,0 >-10,0 >-7,5 4. 4.3. δС13, ‰ <-16 <-16 <-16 Что касается причин повышенного содержания бора в водах месторождений углеводородов, то существует точка зрения о каталитическом влиянии углеводородных газов. В их присутствии, по данным Л.К.Гуцало /1/ увеличивается переход бора в воду. Аммоний. Содержание его также увеличивается от вод непродуктивных струк- тур (20 мг/л) к водам законтурным (40 мг/л) и приконтурным (48 мг/л). По мнению Г.В.Богомолова, А.В.Кудельского и др., аммоний представляет со- бой один из продуктов преобразования нефти и служит прямым показателем наличия её в недрах в настоящее время и в недавнем прошлом /2/. Л.М.Зорькиным с сотрудни- ками установлено в Волго-Уральском и Припятско-Днепровско-Донецком нефтегазо- носных бассейнах увеличение содержания аммония в приконтурных водах нефтяных залежей в 2 - 5 раз по сравнению с фоном /3/. 4. Стабильные изотопы. Тяжелые стабильные изотопы водорода (дейтерий) и кислорода (кислород- 18) проявили себя как высокоинформативные показатели в решении различных гидро- геологических задач. Хорошо зарекомендовали себя они и в качестве нефтепоисковых критериев. В.Е.Ветштейном /4/ получен патент на способ поисков нефтяных и газовых месторождений на основе информации о распределении D и О18 в подземных водах. Существуют разные точки зрения о причинах повышенного содержания данных изотопов вблизи залежей углеводородов. Авторы стоят на позициях присутствия большей доли седиментогенных (морских) вод вследствие более застойного гидродинамического режима, необходимого для сохранности месторождений нефти и газа. Морские (океанические) воды в наибольшей степени обогащены D и О18. Наименьшее содержа- ние данных изотопов выявлено в водах атмосферного происхождения. В связи с этим при разбавлении первых вод последними снижается содержание рассматриваемых изо- топов. Всеми лабораториями результаты анализов на содержание D и О18 представляются относительно международного стандарта SMOW (средняя океаническая вода), который принимается за ноль. Все остальные воды беднее данного стандарта дейтерием и кислородом-18, вследствие чего результаты анализов изображаются со знаком минус. По содержанию дейтерия в водах юрских и доюрских отложений нами ранее /5/ была рассчитана доля сохранившихся седиментогенных вод. В среднем для западных районов Томской области она составляет в верхнеюрских отложениях 22, нижне- среднеюрских – 8, доюрских – 19%. Вблизи залежей углеводородов эта доля увеличивается на 30 - 50%. Что касается геологической сохранности данных изотопов, то для дейтерия она очень высокая, т.к. водородсодержащие породы и минералы в земных недрах практически отсутствуют и изотопный обмен в системе вода – порода исключается. Кислород- содержащие минералы широко распространены в земной коре (карбонаты, окислы, силикаты и др.), содержание тяжелого кислорода в них более высокое, чем в водах. В постоянном контакте воды с породами происходит изотопный обмен, в процессе которого кислородом-18 обогащается вода. Таким образом, содержание дейтерия в подземных водах дает информацию о сохранившейся доле седиментогенных вод (и, следовательно, о сохранности залежей углеводородов), а кислорода-18 – дополнительно о длительности нахождения воды в контакте с кислородсодержащими породами и минералами. Стабильные изотопы углерода гидрокарбонат-иона воды (соотношение С12 и С13, т.е. δС13) проявили себя высокоинформативными критериями нефтегазоносности. Нефти характеризуются наиболее лёгким соотношением данных изотопов (сред- нее значение δС13 составляет -33‰). В водах непродуктивных структур δС13 изменяется от -4,5 до -5,0‰. Вблизи залежей нефти происходит изотопный обмен, в результате которого снижается доля тяжёлого углерода (т.е. облегчается изотопный состав). В результате δС13 в приконтурных водах снижается до -20, а в законтурных – до (-16÷- 17‰). Авторами проанализированы попутные (подтоварные) воды верхнеюрского горизонта Вахского нефтяного месторождения. δС13 составляет -20,8‰ (среднее из 14 проб). Описываемые гидрогеохимические критерии локального прогноза нефтегазоносности и их количественные значения представлены в таблице. Данные критерии используются авторами при разработке рекомендаций производственным организациям.
Литература:
1. Гуцало Л.К. Бор в подземных водах как новый поисковый признак залежей нефти и газа на локальных структурах/Тезисы докладов. Раздел III. Киев-Полтава, 1968, с.54-55.
2. Богомолов Г.В., Кудельский А.В., Козлов М.Ф. Аммоний как один из показателей нефтегазоносности/Доклады АН СССР, 1970, т.195, № 4, с. 938-940.
3. Зорькин Л.М., Стадник Е.В., Сошников В.К., Юрин Г.А. Гидрогеохимические показатели оценки перспектив нефтегазоносности локальных структур. М.: Недра, 1974, 77с.
4. Ветштейн В.Е. Изотопы кислорода и водорода природных вод СССР. Л.:1982, 214 с.
5. Иванов В.Г., Биджаков В.И., Якубовский А.В. Распределение дейтерия и кислорода-18 в подземных водах нефтегазоносных отложений юго-восточной части Западно-Сибирской плиты/Геология и геофизика, № 2, 1983, с. 82-85.