Тяжелые ванадиевоносные нефти России Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Геология нефти и газа

УДК 553.982

ТЯЖЕЛЫЕ ВАНАДИЕВОНОСНЫЕ НЕФТИ РОССИИ

И.Г. Ященко

Институт химии нефти СО РАН, г. Томск E-mail: [email protected]

Рассмотрен ресурсный потенциал тяжелых ванадиевоносных нефтей Российской Федерации. На территории России основная часть ресурсов тяжелых и ванадиевоносных нефтей приурочена к месторождениям Волго-Уральского, Западно-Сибирского и Тимано-Печорского нефтегазоносных бассейнов. Значительный потенциал тяжелых нефтей осваивается в нашей стране недостаточно, а возможность извлечения ценных попутных компонентов из них, ванадия в частности, практически пренебрегается, что является крайне актуальной задачей в настоящее время при вынужденном переходе к широкомасштабному освоению ресурсов тяжелых нефтей. Известно, что добыча и извлечение ванадия из тяжелых нефтей и применение его в различных производствах является перспективным направлением добычи и переработки нефти и могло быдать существенную прибыль нефтедобытчикам.

Ключевые слова:

Тяжелые нефти, металлы, ванадий и никель, нефтегазоносные бассейны России, физико-химические свойства нефти. Key words:

Heavy oils, metals, vanadium and nickel, oil-and-gas bearing basin of Russia, physicochemical properties of oil.

Введение

Более половины всех топливно-энергетических потребностей мира обеспечиваются нефтью и газом и это положение не изменится в прогнозируемом будущем. Объемы добычи и потребления данного топливного сырья неуклонно возрастают. Одновременно с ростом добычи углеводородов в мире прирост их запасов уже длительное время не компенсируется, истощается наиболее качественная часть ресурсов, в частности легкие нефти.

Как известно, в тяжелой нефти (ТН) в высоких концентрациях находится широкий спектр цветных, благородных, редких и редкоземельных металлов. Ванадий (V) и никель были в числе первых металлов, обнаруженных в нефти, видимо в связи с их повышенными концентрациями в сравнении с другими металлами. Концентрации этих металлов в нефти отдельных месторождений столь значительны, что оказываются вполне сопоставимыми с содержаниями металлов в рудах, а получение

ванадия из нефти является вполне рентабельным и экономически обоснованным [1-4].

По экспертной оценке мировые потенциальные ресурсы ванадия в тяжелой нефти и битумах составляют примерно 125 млн т, а извлекаемые попутно с нефтью - около 20 млн т [4]. Изучение состава тяжелых нефтей показало, что содержащийся в них ванадий качественно превосходит получаемый аналог из руды, и ведущие страны предпочитают использовать такой ванадий в инновационных технологиях. Так, Канада и Япония полностью получают ванадий из тяжелой нефти. В США удельный вес извлечения ванадия из нефти превышает 80 %

[5].

До 2002 г. среднегодовое мировое потребление ванадия долгое время было стабильным и составляло примерно 33...35 тыс. т. Однако с 2003 г. спрос на ванадий начал расти опережающими темпами, к 2005 г. достиг 47 тыс. т. В условиях кризиса, начиная с конца 2008 г., значительного снижения

цен на ванадий и изменения спроса не наблюдается, а в Китае объемы производства пентаоксида ванадия и феррованадия с 2009 г. стабильно возрастают. Причины роста спроса на ванадий и его производные следующие:

• общий рост мирового производства стали, добавки десятых и сотых долей процента V повышают прочность стали на 25 %, а долговечность изделий из них - в 1,5 раза;

• опережающий рост производства конструкционных, нержавеющих и специальных сталей, особенно в Китае;

• производство специальных сплавов для реактивных двигателей, корпусов ракет, космических аппаратов, подводных лодок;

• применение ванадия в производстве аккумуляторов (входит в состав литиево-полимерных аккумуляторных батарей);

• использование сплавов на основе ванадия в качестве сверхпроводящих материалов;

• использование ванадия для производства катализаторов;

• быстрый рост цен на ряд стальных лигатур (в первую очередь - на никель) и поиск их заменителей [6].

К сожалению, в России при кондиционных концентрациях ванадия в нефти его добыча из нефти не налажена и возможность извлечения такого ценного стратегического материала практически пренебрегается, хотя получение металлов из нефти могло бы дать существенную прибыль нефтедобытчикам. Сейчас ванадий и никель теряются при сжигании нефтепродуктов, нанося большой ущерб окружающей среде и в целом российской экономике.

Учитывая изложенное, целью выполненного исследования в данной статье явилось изучение распределения месторождений тяжелой нефти с наиболее высокими концентрациями ванадия, сравнительный анализ состава и физико-химических свойств тяжелой ванадиевоносной нефти (ТВН) в наиболее крупных по запасам нефтегазоносных бассейнах (НГБ) России.

География залегания тяжелых ванадиевоносных нефтей

Фактический материал, использованный в основе выполненных исследований и обеспечивший его достоверность, получен и проанализирован автором из созданной в Институте химии нефти СО РАН мировой базы данных (БД) по физико-химическим свойствам нефти общим объемом описаний 20600 образцов нефти. Значительный объём материала был собран в публикациях как отечественных, так и зарубежных исследователей. В настоящее время база данных по физико-химическим свойствам нефти включает 4520 описаний образцов тяжелой нефти из 1564 месторождений мира.

Понятие «тяжелая ванадиевоносная нефть» в настоящий момент не имеет однозначного толкования, как в России, так и в мире. К тяжелой

нефти мы относим нефть с плотностью выше 0,88 г/см3. Это значение плотности нефти определено и согласовано на основе анализа классификаций других исследователей и информации из базы данных, а так же соответствуют пределу, за которым начинаются осложнения при добыче, транспортировке и переработке нефти, приводящие к росту ее себестоимости [7, 8]. Кондиционное содержание ванадия в нефти составляет 30 г/т (или 0,003 %), данный уровень содержания ванадия может обеспечивать промышленное получение ванадия из углеводородного сырья, по рентабельности сопоставимое с его промышленным получением из рудного сырья [4].

Пространственный анализ распространения месторождений ТН с высоким содержанием ванадия осуществлен на основе использования средств гео-информационных систем (ГИС) и ГИС-техноло-гий. На рис. 1 представлены нефтегазоносные бассейны России с тяжелыми ванадиевоносными нефтями. Таких бассейнов на рис. 1 пять - три НГБ (Волго-Уральский, Северо-Кавказский и Тимано-Печорский) находятся в европейской части страны. Два других - Западно-Сибирский и Лено-Тунгус-ский расположены в азиатской части России.

Установлены типы нефтегазоносных бассейнов, учитывающие наибольшие концентрации металлов в отношении V/Ni: если содержание ванадия превышает содержание никеля в нефти (V/Ni>1), то НГБ относится к ванадиевому типу, если содержание ванадия меньше содержания никеля в нефти (V/Ni<1), то НГБ относится к никелевому типу [9]. Нефтегазоносными бассейнами России и прилегающих территорий с доминированием ванадиевых соединений являются Балтийский (V/Ni=2,37), Волго-Уральский (V/Ni=2,96), Западно-Сибирский (V/Ni=1,50), Лено-Тунгус-ский (V/Ni=2,66), Охотский (V/Ni=2,59), Прикаспийский (V/Ni=1,27) и Северо-Кавказский (V/Ni=1,19). Для бассейнов Анадырско-Наварин-ский (V/Ni=0,67), Пенжинский (V/Ni=0,23) и Ти-мано-Печорский (V/Ni=0,48) характерны наиболее высокие суммарные концентрации никеля и эти бассейны относятся к никелевому типу.

Как известно, основы ресурсов, запасов и нефтедобычи в России обеспечивает Западная Сибирь. Здесь сосредоточено более 40 % запасов ТН России. Из информации из БД на территории бассейна известно 122 месторождения с ТН. В настоящее время на территории региона разрабатывается примерно 25 % залежей тяжелых нефтей; на разрабатываемые залежи приходится 30 % извлекаемых запасов ТН бассейна. На территории Западно-Сибирского НГБ установлено 22 месторождения с тяжелыми ванадиевоносными нефтями (рис. 2, а). Наибольшим содержанием ванадия обладают тяжелые нефти Яунлорского, Восточно-Сургутского и Полуденного месторождений (560, 550 и 380 г/т соответственно). Следует отметить, что содержание никеля в этих месторождениях также значительно (43, 100 и 110 г/т соответственно).

На территории Тимано-Печорского бассейна разрабатывается примерно четверть залежей; доля этих залежей в запасах ТН бассейна превышает 50 %. Добыча тяжелой нефти в провинции несоизмерима с ее долей в запасах, и в настоящее время составляет менее 15 % суммарной добычи нефти в регионе. Всего на территории региона по нашим данным расположено более 60 месторождений тяжелых нефтей; основные запасы сосредоточены в Тиманской, Хорейверской и Варандей-Адзъвин-ской нефтегазоносных областях. На рис. 2б показан Тимано-Печорский бассейн (в среднем по бассейну содержание V - от 0,0030 до 0,0490 %, N1 -от 0,0008 до 0,0445 %), в котором известно 26 месторождений с тяжелыми ванадиевоносными нефтями, из них наибольшими концентрация ванадия отличаются нефти Тобойского, Усинского, Медынского, Варандейского, Ярегского, Лапкотынского, Мядсейского и Южно-Торавейского месторождений (147.490 г/т). Содержание никеля превышает содержание ванадия в нефтях Западно-Хоседаю-ского, Медынского, Мядсейского и др.

На территории Волго-Уральского НГБ, занимающего лидирующую позицию в вопросах освоения ресурсов тяжелых нефтей, в настоящее время разрабатывается около 40 % залежей ТН, на разрабатываемые залежи приходится до 90 % запасов тяжелой нефти НГБ. Всего на территории региона по нашим данным расположено более 450 месторождений ТН, большая часть которых находится в северных и центральных районах региона. Извлекаемые запасы тяжелых нефтей Волго-Ураль-ского НГБ превышают 660 млн т, при этом залежи с запасами более 1 млн т составляют лишь 7 % от

общего числа залежей, обеспечивая вместе с тем 60 % запасов ТН бассейна [5].

Выявлено, что в Волго-Уральском НГБ (в среднем по бассейну содержание V - от 0,0044 до 0,1290 %, N1 - от 0,0019 до 0,0500 %) наибольшее количество месторождений с тяжелыми ванадиевоносными нефтями - 90 (рис. 2, в), из них нефти Ивашкино-Мало-Сульчинского, Ново-Елховско-го, Степноозерского, Ульяновского, Гремихинско-го, Кулешовского, Радаевского, Нурлатского месторождений отличаются очень высокой концентрацией ванадия (400.1400 г/т).

Распределение запасов ванадия

в нефтях основных нефтегазаносных бассейнов

В табл. 1 представлены данные о запасах ванадия в ТВН России. Как видно из табл. 1, геологические запасы ванадия в тяжелых ванадиевоносных нефтях самых крупных по запасам нефтегазоносных бассейнах (Волго-Уральском, Западно-Сибирском и Тимано-Печорском) оцениваются в 1,3 млн т, извлекаемые попутно с нефтью - 0,2 млн т. Это количество ванадия сопоставимо с геологическими (7 млн т) и извлекаемыми (5 млн т) запасами ванадия в рудном сырье России [4].

В Волго-Уральском НГБ (ВУНГБ) тяжелые нефти в среднем имеют самые высокие концентрации V, примерно в 5 раз больше по сравнению с тяжелыми нефтями Тимано-Печорского бассейна и 13 раз больше по сравнению с западно-сибирскими нефтями. Соответственно и наибольшие запасы ванадия сосредоточены в волго-уральских нефтях и составляют более 66 % геологических и 64 % извлекаемых запасов нефтяного ванадия

V І

. * ;ї. IM' и •

**• и*

'/ урЩ

ФЩШ

ПриЛско^ Д ,

\с

1 УстьБалыцткос

Барсуковскфе

/> *** V ,

^Южно-Пок|чевское • *** •

-+Ф~ Ван-Егэнское •V Локосовское

Іолуденное

ск5еТ2 <;^V

ільгцскос t

! ' Карка«ев^косЧ і*'І j *, ,

; ,.-V # • / / * */.*'* Bftc(04HO Суріугскік'

! Гй5аі , ' ^«í. *\} ♦*» V ■

/ ~ Лйяунекое r.; *. J? „ Углтск-àç

*! ~ V ’.■гЛ«!1:; *\

і * щ іапядно ( урпіское | f t і;Л\ ■ ’ \

’ t * V (fo ij^¡y О p ІТї'У °e 1

' * ' \f "‘•W*-

ГН - Месторождения нефти и газа

] - Месторождения с тяжелыми вэнддпевоносными нефтями

* »I

*

I « Варан^йскос Горавейсчос

и Торавейское---------"Г“9« ТІ

I' _ ___ ö Ссдьягинское

т ІО'^ііо Торавеиское « ( у

% Н аульское -уі:і ri wtfl ынско е

K)*H<#t;»ops:»p¡» tHHCKöe ti • t»

1 ' ^ sjl 0 ,C*ef no Xoff^aioftcof

iisuejjü I || I* % * in і кілі Vu £n et-да ю с Ae

% ч* I Вое*а«Ло-Йнемдейс1ко1;

• і » J Висовое <■,,, . ф С^ютнсыос

Уенно k'jrarac^pl^^* * —с, т

Усинское t t’* Ä4 * t /

„, Чедтыйское

»\V. ■

V\’ Ч1‘л гь,искос % ♦ *, % ^Cy6opcf:ot

L. \ /і

/Пыжьыьясбе * /

' .

" • ЇІ /

л

Леиьюско^ ' I ,

„ V\,

ЗапЦдНО-ТэбуКСКОе ф'

■( (í

* 'IS

дио-Тїб\"кское V** *___м

V:

ЯреГСКОС дО . luaiMbcwií

»• ,

■і*,*

# -ДіЦьерСКОе

л, *

4*,*.

V

б

■ .Месторождения нефти и газа I I - Месторождения с тяжелыми ванадиевоноснымн нефтями

Іолотаревское

Черноаекое

Г ремнхк нско«----Л—

Вопо'чмо-Попольск'ос _ __

, "*!

/«• . ;fc - «

fi * ^ Кря|нока:чс:кое

í * Дсбссаіос * « * t

Сундуреко Нязннское МншіЛініксіЛ^'

•йПтеЛл®' /|У ІїМТЬірб JHCKOf \

\ »^IlrpOBCKOf

oj * <*♦ ¿

BúlVlHH^k'Oe - -Ель ннковекое ^ '

Роміїгокннскбе * * >*•

Г \(í i. ' 4

Берічовское ** ЛигрфіЯЇоеЧ ' - ь

r а, *1*.* “Ар-Лнскм

' /». i^tO^nogcKOL

TMeweriOBCKoe Ч \ .. ' _ JB

,, t V іКирачя h.iiішекое

^ ?•/ * fc} Hме 1 к ни Ли. * A |w І ^оаск

»Ь-'/^какасвскск* • t _

кое^Д*?^“^ Лїр*-т,ІДаз>.нАі01 ' '

vOf л ^ \ * салено Kfi Hi

• Новослїовско-е. о

я V ,y . . »

, циіиритціговское Т IIÍ\|JP4BCK0*C / ги'« *'t Байтуга нтиое* А

- Aa'Vs1 . ”

■ Месторождении нефти и rala ¡ - Месторождения с тяжелыми ванзд левоыосными нефтями

Рис. 2. Месторождения с тяжелыми ванадиевоносными нефтями в Западно-Сибирском (а), Тимано-Печорском (б) и ВолгоУральском (в) нефтегазоносных бассейнах

рассматриваемых трех бассейнов (табл. 1). Основные запасы ванадия ВУНГБ связаны с нижнекаменноугольными отложениями месторождений Республики Татарстан - Ромашкинское, Ново-Ел-ховское, Степноозерское, Аксубаево-Мошкин-ское, Аканское, Бурейкинское, Ямашкинское, Енорусскинское и др.

В табл. 2 представлены данные о наиболее уникальных и крупных по своим ресурсам месторождениях Волго-Уральского, Западно-Сибирского (ЗСНГБ) и Тимано-Печорского НГБ (ТПНГБ)

с оценкой их плотности и концентрации ванадия.

Месторождения Волго-Уральского и Тимано-Печорского НГБ (рис. 2, б и в) в значительной мере выработаны за долгие сроки их разработки (за исключением пределов Ненецкого автономного округа и шельфа Печорского моря, где большая часть запасов ТН еше не вовлечена в разработку), а это означает, что среди остаточных текущих запасов увеличилась доля тяжелой обогащенной металлами нефти. Если оценивать в целом обогащен-ность металлами остаточных запасов нефти евро-

пейской части России, то необходимо подчеркнуть, что в скором будущем по мере исчерпания запасов легкой нефти и перехода на массовую разработку тяжелой нефти с высоким содержанием V, N1, объемы металлов попутно извлекаемых с нефтью будут неизбежно возрастать, а потенциал ТН может стать надежным источником поддержания необходимых в данном регионе объемов добычи и переработки нефти.

Таблица 1. Содержание ванадия и никеля и оценка запасов ванадия в ТВН России

Нефтегазо- носный бассейн Среднебассейновое содержание в нефти, % Отно- шение вана- дий/ никель Запасы ванадия в тяжелой нефти, млн т Запасы тяжелой нефти, млрд т

Ванадий Никель геологи- ческие извле- каемые

Волго- Уральский 0,0871 0,0150 5,81 0,863 0,137 2,583

Западно- Сибирский 0,0146 0,0034 4,29 0,258 0,032 3,480

Тимано- Печорский 0,0104 0,0217 0,48 0,191 0,044 1,514

Таблица 2. Распределение наиболее крупных месторождений с тяжелыми промышленно ванадиевоносными нефтями России

Месторождение Нефтегазоносный бассейн Плот- ность, г/см3 Содержание ванадия, %

Уникальные (более 300 млн т нефти)

Ромашкинское Волго-Уральский 0,9053 0,0329

Ван-Еганское Западно-Сибирский 0,9150 0,0045

Приобское Западно-Сибирский 0,8806 0,0360

Усинское Тимано-Печорский 0,9596 0,0111

Мамонтовское Западно-Сибирский 0,9170 0,0063

Северо-Комсомольское Западно-Сибирский 0,9488 0,0068

Федоровское Западно-Сибирский 0,9050 0,0068

Арланское Волго-Уральский 0,9065 0,0446

Ярегское Тимано-Печорский 0,9444 0,0080

Салымское Западно-Сибирский 0,8950 0,0073

Крупные (от 30 до 300 млн т нефти)

Наульское Тимано-Печорский 0,9130 0,0032

Комсомольское Западно-Сибирский 0,9094 0,0198

Юсуповское Волго-Уральский 0,8965 0,0140

Новоелховское Волго-Уральский 0,9059 0,0569

Аксубаево-Мокшинское Волго-Уральский 0,9488 0,1785

Гремихинское Волго-Уральский 0,9513 0,0358

Айяунское Западно-Сибирский 0,9589 0,0087

Усть-Балыкское Западно-Сибирский 0,8948 0,0095

Западно-Тэбукское Тимано-Печорский 0,8850 0,0128

Радаевское Волго-Уральский 0,9190 0,2790

Степноозерское Волго-Уральский 0,9232 0,0936

Мишкинское Волго-Уральский 0,9231 0,0180

Торавейское Тимано-Печорский 0,9240 0,0078

Барсуковское Западно-Сибирский 0,8860 0,0100

Осинское Волго-Уральский 1,0120 0,0900

Архангельское Волго-Уральский 0,9100 0,0272

Быстринское Западно-Сибирский 0,8876 0,0052

Нурлатское Волго-Уральский 0,9460 0,2788

Физико-химические свойства тяжелых

ванадиевоносных нефтей

Приведены результаты сравнительного анализа изменений физико-химических свойств ТВН рассматриваемых нефтегазоносных бассейнов.

Физико-химические свойства ТВН, структура запасов и условия залегания заметно отличаются от бассейна к бассейну. В табл. 3 представлены данные о физико-химических свойствах тяжелых ванадиевоносных нефтей и геологические условия их залегания. Как видно из табл. 3, западно-сибирская тяжелая ванадиевоносная нефть находится в пластах с повышенными температурой и давлением, пласты в основном приурочены к глубине от 2000 до 3000 м. Западно-сибирская нефть по своим характеристикам отличается от свойств нефтей европейской части - менее тяжелая и вязкая, с меньшим содержанием серы, парафинов и асфальте -нов, залегает в более глубоких мезозойских пластах.

В целом тяжелые нефти ТПНГБ характеризуются высокой и сверхвысокой вязкостью, среди месторождений тяжелых высоковязких нефтей следует отметить Ярегское, Торавейское, Усинское, Тобойско-Мядсейское, Западно-Хоседаюское и др. Содержание серы в нефтях бассейна меняется от 1,99 до 3,91 %, доля высокосернистых нефтей составляет около 75 % по бассейну в целом и достигает 98 % в Ненецком автономном округе.

Основная часть геологических запасов тяжелых нефтей Тимано-Печорского бассейна приурочена к значительным глубинам. Исключением является Ярегское месторождение, залежи которого расположены на глубинах 100.180 м, что позволяет эффективно использовать термошахтные методы добычи. Для большинства месторождений региона основные залежи ТН приурочены к интервалу глубин 850.1700 м, а в ряде случаев (например, наТобой-ско-Мядсейском, Тэдинском, Западно-Хоседаюском месторождениях) и к большим глубинам, до 4000 м.

Волго-уральские тяжелые нефти характеризуются наибольшими концентрациями ванадия, серы, смол, асфальтенов, а тимано-печорские - никеля, парафинов и кокса. Наиболее крупные залежи тяжелых нефтей ВУНГБ приурочены к терри-генным и карбонатным отложениям нижнего и среднего карбона и карбонатам верхнего девона. Подавляющее большинство залежей сосредоточено на глубинах 700.1500 м, в ряде случаев глубина залегания продуктивных пластов достигает 2000.2500 м.

Показано различие в составах содержания V в нефтях бассейнов в зависимости от глубины залегания их залежей [2]. Тяжелые нефти ВУНГБ в залежах малых глубин (до 2000 м) наиболее обогащены ванадием и обладают крупнейшими его запасами, на умеренных глубинах (от 2000 до 3000 м) залежи западно-сибирской и тимано-печорской тяжелой нефти обладают меньшими концентрациями ванадия (табл. 3). Для нефтей ЗСНГБ характерны и меньшие концентрации никеля в тяжелых

Таблица 3. Свойства тяжелой ванадиевоносной нефти основных российских бассейнов и геологические условия ее залегания

Физико-химические показатели Россия Западно-Сибирский бассейн Тимано-Печорский бассейн Волго-Уральский бассейн

Плотность, г/см3 0,9192 0,8996 0,9258 0,9213

Вязкость при 20 °С, мм2/с 441,33 67,46 2393,14 190,13

Содержание серы, мас. % 2,84 1,52 1,96 3,42

Содержание парафинов, мас. % 3,58 2,35 4,13 3,75

Содержание смол, мас. % 29,02 15,58 13,09 32,94

Содержание асфальтенов, мас. % 9,40 2,24 7, 03 10,89

Фракция н.к. 200 °С, мас. % 15,32 16,45 6,60 15,45

Фракция н.к. 300 °С, мас. % 27,69 24,66 18,50 28,59

Фракция н.к. 350 °С, мас. % 34,62 37,46 24,40 34,53

Газосодержание в нефти, м3/т 21,52 40,00 22,40 19,10

Содержание кокса, мас. % 9,16 5,94 12,02 9,43

Содержание ванадия, мас. % 0,0593 0,0146 0,0104 0,0871

Содержание никеля, мас. % 0,0149 0,0034 0,0217 0,015

Термобарические условия залегания

Температура пласта, °С 25,76 60,00 16,63 25,00

Пластовое давление, МПа 12,19 20,00 9,93 12,25

Глубина залегания, м

25 % находится на глубине от 2000 до 3000 м, 54 % - от 1000 до 2000 м, 21 % - до 1000 м Более 90 % находится на глубине от 2000 до 3000 м 38 % находится на глубине от 2000 до 3000 м, 40 % - от 1000 до 2000 м, 22 % - до 1000 м Более 76 % находится на глубине от 1000 до 2000 м, 24 % - до 1000 м

Возраст нефтевмещающих пород

17 % в триасовых, юрских и меловых отложениях, 83 % - в палеозойских В юрских и меловых пластах 13 % в триасовых отложениях, 87 % - в палеозойских 99 % в палеозойских пластах

нефтях, которые в основном (90 %) находятся в залежах умеренных глубин (от 2000 до 3000 м).

Следует отметить, что различия содержания ванадия и никеля наблюдаются в нефтях разного геологического времени. Так, западно-сибирские тяжелые нефти являются только мезозойскими, в ТПНГБ к мезозойским пластам относится всего 13 % тяжелых нефтей и 87 % - к палеозойским, в ВУНГБ нефти в абсолютном большинстве (99 %) являются палеозойскими.

Заключение

Анализ ресурсов тяжелых ванадиевоносных нефтей России показывает, что, несмотря на некоторые существенные достижения в добыче и переработке данного вида сырья, комплексного промышленного освоения месторождений данной категории еще не внедрено. Данные нефти следует рассматривать как потенциальный источник ценного ванадиевого и никелевого сырья, а отсутствие в России системы промышленного получения ванадия и никеля из тяжелых нефтей приводит к безвозвратной утрате этих ценных металлов. Острая необходимость добычи и переработки в недалеком

будущем тяжелых ванадиевоносных нефтей определяет актуальность изучения их физико-химических свойств и закономерностей пространственного распределения таких нефтей. В работе изучены пространственные закономерности распределения тяжелых ванадиевоносных нефтей России и их запасов, различия физико-химических свойств нефти в залежах Волго-Уральского, Западно-Сибирского и Тимано-Печорского нефтегазоносных бассейнов, обогащённость нефти металлами.

Таким образом, рассмотрен ресурсный потенциал тяжелых нефтей Российской Федерации, охарактеризованы особенности ресурсной базы российских нефтегазоносных бассейнов, располагающих их значительными запасами, изучены физико-химические свойства и уровни обогащённости металлами тяжелых нефтей рассматриваемых регионов. Показано, что ресурсный потенциал тяжелых ванадиевоносных нефтей может стать надежным источником поддержания необходимых стране объемов добычи и переработки нефти, ценных попутных компонентов и новых товаров на их основе.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Якуцени С.П. Распространенность углеводородного сырья, обогащенного тяжелыми элементами-примесями. Оценка экологических рисков. - СПб.: Недра, 2005. - 372 с.

2. Якуцени С.П. Глубинная зональность в обогощенности

углеводородов тяжелыми элементами-примесями // Нефтегазовая геология. Теория и практика. - 2010. - Т 5. - № 2. URL: http://www.ngtp. ru/rub/7/30_2010 .pdf (дата обращения:

10.10.2011).

3. Байманова А.Е., Рсымбетова А.У. и др. Изучение вопросов техногенной миграции элементов тяжелых металлов из состава нефтей // Научно-технологическое развитие нефтегазового комплекса: Докл. V Междунар. научных Надировских чтений.

- Алматы, Актобе, 2007. - С. 442-446.

4. Суханов А.А., Петрова Ю.Э. Ресурсная база попутных компо-

нентов тяжелых нефтей России // Нефтегазовая геология. Теория и практика. - 2008. - Т. 3. - № 2. URL:

http://www.ngtp.ru/rub/9/23_2008.pdf (дата обращения:

12.12.2011).

5. Искрицкая Н.И., Макаревич В.Н., Богословский С.А. Освоение ресурсного потенциала тяжелых нефтей Российской Фе-

дерации // Инновации и технологии в разведке, добыче и переработке нефти и газа», посвященной 60-летию ОАО «Татнефть»: Матер. Междунар. научно-практ. конф. - Казань, 8-10 сентября 2010 г. - Казань: Изд-во «Фэн» АН РТ, 2010. -479 с. - С. 165-169.

6. Гарушев А.Р., Маликова М.Ю., Сташок Ю.И. Высоковязкие нефти - сырье для нефтепереработки и металлургии // Нефтяное хозяйство. - 2007. - № 11. - С. 70-71.

7. Полищук Ю.М., Ященко И.Г. Тяжелые нефти: аналитический обзор закономерностей пространственных и временных изменений их свойств // Нефтегазовое дело. - 2005. - № 3. -С. 21-30.

8. Полищук Ю.М., Ященко И.Г. Тяжелые нефти: закономерности пространственного размещения // Нефтяное хозяйство. -2007. - №2. - С. 110-113.

9. Маракушев А.А., Маракушев С.А. Природа геохимической специфики нефти // Доклады Академии наук. - 2006. - Т. 441.

- №1. - С. 111-117.

Поступила 13.12.2011 г.

УДК 552.56.550.832(571.16)

ГЛИНОЗЕМИСТЫЕ И ЖЕЛЕЗИСТЫЕ ПОРОДЫ ИЗ ПРОДУКТИВНОЙ ТОЛЩИ ЮГО-ВОСТОКА ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ (ТОМСКАЯ ОБЛАСТЬ)

А.В. Ежова

Томский политехнический университет E-mail: [email protected]

Исследованы особенности строения глиноземистых ижелезистых пород, приуроченных к верхней части палеозойского фундамента и юрским отложениям юго-востока Западно-Сибирской плиты, проведена их типизация, определены их минералогический состав, условия седиментации и вторичные преобразования. Установлены основные критерии выделения этих пород на каротажных диаграммах: высокие значения электропроводимости и радиоактивности, увеличение диаметра скважин при прохождении бокситов и окисных железистых пород; высокие значения на кривых нейтронного каротажа - для сидеритов. Полученные результаты позволяют выделить эти породы в разрезах с ограниченным отбором керна, использовать эти данные при корреляции разрезов зоны контакта палеозоя и мезозоя, а также при палеогеографических исследованиях.

Ключевые слова:

Петрография, осадочные породы, железосодержащие породы, интерпретация геофизических методов исследования.

Key words:

Petrography, sedimentary rocks, ferriferous, geophysical research method interpretation.

Введение

Продуктивная толща юго-востока Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции, включающая в себя нижнемеловые, юрские и палеозойские образования, сложена чередованием, переслаиванием обломочных, глинистых, углистых и карбонатных пород, в ее составе присутствуют кремнистые, глиноземистые и железистые образования, отмечаются также прослои магматических (эффузивных) пород.

Каждый породный слой характеризуется определенными показателями на диаграммах скважинного каротажа, обусловленными вариациями состава, флюидонасыщения, структуры пустотного пространства, плотности и других петрофизиче-

ских свойств. В настоящей статье рассматривается особенности строения железосодержащих пород с целью выделения прослоев в разрезах неоднородной толщи при ограниченном отборе керна.

Объекты и методы

Материалами для исследований послужили образцы керна и изготовленные из них шлифы (86), результаты рентгеноструктурного и спектрального количественного анализов (38 и 36 образцов, соответственно), а также комплекс каротажных диаграмм, характеризующих разрезы скважин, пробуренных на месторождениях углеводородов юго-востока Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции, в частности, в районе Нюрольской