CC BY
85
Геохимия
УДК 553.98:550.4
ВЕРТИКАЛЬНАЯ ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ КОМПЛЕКСОВ (НА ПРИМЕРЕ РОГОЖНИКОВСКОГО И СЕВЕРО-РОГОЖНИКОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЙ)
А.А. Жильцова, В.И. Исаев, Ю.В. Коржов*
Томский политехнический университет *Югорский государственный университет, г. Ханты-Мансийск E-mail: [email protected]
Установлено межпластовое перемещение тяжелых нефтяных углеводородов состава С10-С21 в разрезе Рогожниковского и Севе-ро-Рогожниковского месторождений Ханты-Мансийского автономного округа на основе уникальных геохимических исследований образцов кернового материала двух разведочных скважин (718, 765). Построена геохимическая модель вертикальной миграции тяжелых нефтяных углеводородов, в которой определены соединения, способные к межпластовой миграции, предложена форма миграции, и оценена дальность перемещения веществ в рассматриваемом разрезе.
Ключевые слова:
Миграция, тяжелые нефтяные углеводороды, геохимическая модель, Рогожниковское месторождение, Северо-Рогожников-ское месторождение.
Key words:
Migration, heavy oil hydrocarbons, geochemical model, Rogozhnikovsky field, Severo-Rogozhnikovsky field.
Введение
Вертикальная миграция газообразных С;-С4 и легких С5-С8 углеводородов (УВ) от залежи к поверхности считается возможной и доказанной, наличие геохимических аномалий этих веществ относят к показателям нефтегазоносности [1].
В то же время возможно вертикальное перемещение УВ состава С8-С40 в надпродуктивные и приповерхностные отложения. Но связь выявляемых аномальных полей с глубинными нефтегазовыми ловушками остается недоказанной. Существующие теоретические физико-химические, пе-трофизические модели нефтяных залежей указывают на возможность, но не доказывают факт существования аномалий тяжелых УВ в приповерхностных горизонтах нефтеносных территорий [2].
Цель исследований - экспериментальное установление возможности и механизма вертикальной миграции тяжелых нефтяных УВ состава С8-С40 от нефтяной залежи к поверхностным горизонтам разреза. А также определение новых надежных, стабильных во времени, прямых геохимических показателей (поисковых признаков) наличия в недрах залежей нефти и газа.
Рассмотрение картины перемещения УВ-флю-идов от нефтяной залежи в вышележащие отложения выполнено на основе детального послойного изучения над- и подпродуктивных отложений, вскрытых разведочными скважинами 718 и 765 Рогожниковского и Северо-Рогожниковского месторождений, на содержание и молекулярно-массовое распределение нефтяных компонентов. Изучался керновый материал продуктивной (давшей притоки УВ) 765 Северо-Рогожниковской скважины и непродуктивной (без нефтепроявления) 718 Рогожниковской скважины. Последнее дало представление об углеводородном фоне осадочных отложений и позволило более обоснованно проследить миграцию нефтяных УВ-флюидов.
Краткая характеристика объекта исследований
Рогожниковское и Северо-Рогожниковское месторождения в административном отношении находятся в Октябрьском районе Ханты-Мансийского автономного округа в 100 км восточнее г. Ня-гань (рис. 1).
Нефтеносность месторождений связана с продуктивными комплексами мезозойского возраста:
Рис. 1. Положение Рогожниковского и Северо-Рогожниковского месторождений на схематической тектонической карте центральной части Западно-Сибирской плиты, на основе [3]: 1 - границы тектонических структур I порядка; 2 - границы внутреннего районирования; 3 - разрабатываемое месторождение углеводородов и его номер; 4 - исследуемая скважина и ее номер. Месторождения: 1) Каремпостское; 2) Песчаное;3) Красноленинское; 4) Поснокортское; 5) Южно-Ро-гожниковское; 6) Рогожниковское; 7) Северо-Рогожниковское; 8) Большое; 9) Центральное; 10) Назымское; 11) Апрельское; 12) Средненазымское
доюрским (отложения триаса); средне- и верхнеюрским (тюменская свита 1т - пласты ЮК2-6, абалакская аЬ - ЮК1, тутлеймская И - ЮК0); апт-сеноманским (викуловская свита ук - пласт ВК1).
Коллектора триасовых и нижне-среднеюрских отложений образуют единую в гидродинамическом отношении зону нефтенакопления. Нефтеносность данных отложений связывают с вертикальным перераспределением углеводородов из верхнеюрских отложений. Ожидаемыми видами меж-пластовой миграции УВ могут быть нисходящее
перемещение по трещинам и кавернам и диффузионное перераспределение.
Нефтеносность апт-сеноманского комплекса связана с викуловской свитой, заполнение залежей которой могло происходить в результате восходящих межпластовых перетоков из верхнеюрских нефтематеринских отложений.
Для исследований были отобраны образцы кер-нового материала скважин 765 (20 образцов из средне- и верхнеюрского, апт-сеноманского комплексов и палеозойского осадочно-вулкано-
Геохимия
генного образования) и 718 (8 образцов апт-сено-манского комплекса и палеозойских отложений).
Методика химико-аналитических исследований
Пробы керна, после детальной литологической и текстурной характеристики, определения наличия микрофаунистических остатков, следов биту-минозности и нефтепроявлений, измельчали в лабораторной щековой дробилке до зернения менее 2 мм, перемешивали и направляли на аналитические исследования.
Навеску образца 40...50 г экстрагировали в колбе на 100 мл с притертой пробкой смесью н-гек-
сан: хлороформ (80:20 об. %) дважды по 30 мл при энергичном перемешивании в течение 10 мин. После фильтрации экстракта на анализ отбирают аликвоту, которую концентрировали до 1 мл отгонкой на ротационном испарителе при 40 °С.
Специальные количественные эксперименты показали, что данная схема позволяет выделить из образцов алевролитов при однократной экстракции до 90...95 % УВ рядов н-алканов С9-С40, алкилбензолов С9-С33, нафталинов С10-С13, фенан-тренов С14-С16 [4]. В экстракте по второй ступени указанные соединения находятся на грани чувствительности метода хромато-масс-спектроме-
Таблица. Характеристика органического вещества исследованного керна глубоких скважин
Шифр образца породы Интервал отбора,м Свита, пласт (стратон) Сумма экстрагированных веществ, мг/кг Содержание в породе, мг/кг (хромато-масс-спектрометрия) Параметр состава алканов*
в О о ан С4 £ 'о, -а С н- о шО? Г- та | -в л о 4 7 уоу со 1 го х , °Р 1 ф ^ нб і и с 1 та 2 а ов -1- X ¿у 5 Сі нв $ Ї К П/Ф
Площадь Северо-Рогожниковская, скв. 765
(76) СР765 10ал 1524,3 Ит (К]) 84,40 1,960 0,415 0,019 0,196 0,049 0,44 1,49
(80) СР765 9ар 1526,0 Ит (К]) 50,22 1,745 0,314 0,017 0,140 0,028 0,36 1,04
(73) СР765 8п 1546,8 ук, ВК,(К,) 84,66 3,885 0,688 0,045 0,422 0,074 0,59 1,23
(84) СР765 7ар 1550,0 ук, ВК,(К,) 73,36 6,445 1,616 0,059 0,530 0,056 0,50 1,43
(66) СР765 7п 1556,4 ук, ВК1(К1) 165,70 14,835 4,878 0,233 0,689 0,058 0,45 1,40
(83) СР765 6ар 2480,3 1І (Jз) 204,29 32,730 1,505 0,117 0,983 0,240 0,13 1,71
(67) СР765 6п 2480,1 1І (Jз) 80,29 9,873 1,490 0,053 0,325 0,160 0,29 1,63
(82) СР765 5ар 2502,0 аЬ 03) 5353,50 187,566 32,507 5,608 29,283 6,285 0,58 0,83
(78) СР765 4ал 2506,1 аЬ (Jз) 2746,47 84,255 23,177 1,943 6,941 1,651 0,86 0,96
(79) СР765 3ар 2507,0 аЬ (Jз) 644,54 129,283 4,380 0,280 2,569 1,717 0,11 1,48
(74) СР765 ал+п 2563...2565 Е 116,45 8,955 0,981 0,079 2,836 0,613 0,61 3,85
(71) СР765 1п 2585,0 Е 55,17 2,657 0,325 0,022 0,506 0,109 0,47 1,64
(75) СР765 0ал 2600,0 Е 128,62 16,998 1,013 0,078 2,808 0,707 0,27 3,62
(70) СР765 0п 2605,0 ^, ЮК3-4 (J2) 88,83 2,908 0,583 0,025 0,634 0,132 0,75 2,20
(64) СР765-1п 2610,3 ^, ЮК3-4 (J2) 93,85 5,958 2,112 0,049 0,534 0,152 0,72 4,46
(77) СР765-1ал 2616,5 Е 1741,30 254,530 12,183 0,454 7,558 1,362 0,64 5,63
(65)СР765-2п 2769,0 (Рг) 78,46 4,614 0,649 0,040 0,102 0,020 0,49 1,04
(81) СР765-3ар 2892,1 (Р2) 3014,90 120,831 16,626 5,644 35,725 8,393 0,48 1,00
(68) СР765-3п 2900,8 (Рг) 177,09 0,800 0,134 0,008 0,018 0,005 0,54 0,78
(69)СР765-4п 2903,0 (Рг) 16,14 0,145 0,033 0,002 0,0 0,0 0,57 0,58
Площадь Рогожниковская, скв. 718
(99) Р718 9ар 1586.1588 Ит (К1) 281,28 0,067 0,020 0,001 0,0 0,001 0,82 0,91
(95) Р718 8п 1594,0 ук, ВК1(К1) 54,66 0,720 0,209 0,008 0,074 0,017 1,02 1,43
(98) Р718 7ар 1598,0 ук, ВК1(К1) 53,38 0,344 0,103 0,003 0,008 0,008 0,84 1,53
(97) Р718 6ар 1605,1 ук, ВК1(К1) 50,08 0,839 0,294 0,008 0,039 0,028 0,98 1,78
(85) Р718 5п 1609,0 ук, ВК1(К1) 47,43 1,011 0,297 0,010 0,086 0,016 0,75 1,42
(96) Р718 4ар 1610,2 ук, ВК1(К1) 99,58 1,625 0,476 0,020 0,305 0,042 1,09 2,14
(100) Р718-4фунд 2695,5 (Рг) 57,11 0,325 0,030 0,002 0,002 0,001 0,36 0,50
(86) Р718-5фунд 2707,0 (Рг) 54,72 0,742 0,079 0,008 0,006 0,006 0,70 0,41
*Геохимические параметры состава алканов [6]: П/Ф=иС/иС20 - параметр обстановки осадконакопления; К=(иСг3+иС20)/(нС1+нСк) - показатель источника органического вещества и обстановки осадконакопления.
■^1
ГЧЗ
Шифр
пробы
Н-алкилбензолы С8-С34 в породе
Сумма н-алкилбензолов. концентрация, ^мг/кг
ММР н-алкилбензолов, концентрация, 103 мг/кг
Нафталины С10-С12, фенантрены С14-С15 в породе
Сумма нафталинов и фенантренов, концентрация, мг/кг
Ъ
Состав нафталинов и фенантренов, _____концентрация, 10 ‘ мг/кг______
(99)Р718
9ар
(95)Р718 8п
(98)Р718 7 ар
(97)Р718
(85)Р718 5п
(96)Р718
4ар
0,02 0,04
0,002
0,022
0,021
0,027
0.0491
• (96)Р718 4ар
А
\
\
11 \
\
, . „г
о' о= и= с? ия ия ой и" оя
0,1
>0,001
.0,091
0,016
>0,066
1,102 (
(99)Р718 9ар
(95)Р718 8п
(85)Р718 5п
(96)Р718 4ар
Известия Томского политехнического университета. 2013. Т. 322. № 1
СЗ
(1)
Й
О
Литологи-
ческий
разрез
ей
И
Ю ^
а
Шифр
пробы
Н-алкилбензолы С8-С34 в породе
Сумма н-алкилбензолов, концентрация, мг/кг
—Г~
0,04
ММР н-алкилбензолов, концентрация, 103 мг/кг
Нафталины С10-С12, фенантрены С|4-С|5 в породе
Сумма нафталинов и фенантренов, концентрация, мг/кг
-----------1—
Т
0,2
Состав нафталинов и фенантренов, концентрация, 10 ’ мг/кг
V V V .V .V, У.У.у
п
V У V, V
да
у-уЧ^КЛ/
|у_у'"у,~у1У_у
2695
- 2700
-2705
2710
(100)Р718
-4фунд
0,02
'0,008
(86)Р718
-5фунд
<->оииоиоиии и и и
О 0,003
0,1
0,3
(86)Р718 -5фунд
^иииииоиииоии
О 0,011
V V V V V 1_ 1_ 1_ \- 1_
0,6
_о_
0,21
о
(М4
о-кс. 13 N 14 МК 15 16 БМИ 17 РЬ !8 1
М-КС.
12
МРИ 19 ММР 20
Рис. 2. Распределение ароматических углеводородов в разрезе меловых (А) и палеозойских (Б) отложений скважины Рогожниковская 718:1) песчаник; 2) алевролит; 3) аргиллит; 4) породы фундамента; 5) концентрация в песчаниках; 6) концентрация в алевролитах; 7) концентрация в аргиллитах; 8) шкалы глубин и значений; 9) продуктивный пласт; 10) материнские отложения; ароматические углеводороды и их изомеры: 11) пара-ксилол; 12) мета-ксилол; 13) орто-ксилол; 14) нафталин; 15) метилнафталин; 16) этилнафталин; 17) диметилнафта-лин; 18) фенантрен; 19) метилфенантрен; 20) молекулярно-массовое распределение
трии, а при третьей экстракции чистым хлороформом - не обнаруживаются методом хроматографии. Тетра- и пентаароматические УВ могут экстрагироваться при двукратной экстракции н-гек-сан: хлороформом (80:20 об. %) не полностью.
Анализ экстрактов проведен на хромато-масс-спектрометре фирмы РегктЕ1шег С1агш 500М8. Аналитическая колонка 30 мх0,25 ммх0,25 мкм ЕИ-1е-5МБ. Программирование температуры термостата 40° (5 мин) - 5°/мин - 310° (20 мин), температура инжектора 220 °С, трансферлайна - 300 °С, источника электронов - 190 °С, энергия электронов 70 эВ.
Идентификацию веществ проводили по относительным временам удерживания и характеристическим ионам. Концентрацию компонента рассчитывали из исходной хроматограммы по внутреннему градуировочному стандарту - аценафтену-ё10.
Оцененная точность определения УВ в семи образцах породы составила для диапазона концентраций 0,005...0,010 мг/кг - 33 отн. %;
0.011...0.015.мг/кг - 30 отн. %; 0,90.1,30 мг/кг -20 отн. %. Краткая характеристика органического вещества исследованных проб керна приведена в таблице.
Концептуальные допущения, положенные в основу исследований
В качестве индикаторов миграции приняты концентрации следующих ароматических УВ, присущих нефтяным флюидам, устойчивые к выветриванию и окислению [5]:
• алкилбензолы с одним заместителем нормального строения С8-С34;
• биароматические соединения с нафталиновым ядром, включая нафталин, 1-, 2-метилнафтали-ны, 10 изомеров диметилнафталинов;
• триарены с фенантреновым ядром, включая фенантрен, 9-, 2-, 3-, 1-метилфенантрены. Выяснение объективной картины межпласто-
вого перемещения УВ состава С8-С40 от нефтяной залежи в над- и подпродуктивные отложения основано и предполагает доказательств следующих допущений.
1. Слои песчаника в рассматриваемых разрезах принимаются за транзитные или накапливающие (содержащие залежь УВ) слои.
2. Генерирующими и отдающими УВ слоями являются богатые органическим веществом аргиллиты и алевролиты. Эти же слои являются естественными барьерами миграции, под/над которыми в слоях песчаника могут накапливаться повышенные концентрации мигрирующих УВ.
3. В разрезе рассматриваемого участка нефтеобра-зование (генерация УВ) идет гораздо менее интенсивно, чем рассеивание веществ в окружающей среде.
4. За геологическое время состав и распределение УВ в породе стабилизировались как конечный продукт генерации, накопления и последующего рассеивания веществ в разрезе отложений.
5. Перемещение тяжелых (выше С9) УВ происходит из слоев с большей концентрацией в слои с меньшей. Обратное возможно только при значительном перепаде давления. Но аномально высокое давление в зоне нефтепроявления на рассматриваемом участке не зафиксировано.
6. Существующий массообмен можно зафиксировать при послойном исследовании над- и продуктивных пород на содержание нефтяных УВ. С определенной достоверностью может быть оценено расстояние перемещения мигрирующих веществ.
Исследования распределения углеводородов в разрезе отложений Рогожниковского и Северо-Рогожниковского месторождений
Распределение ароматических УВ в разрезе над- и подпродуктивных отложений в двух разведочных скважинах Рогожниковская 718 и Северо-Рогожниковская 765 представлено на рис. 2, 3.
В пределах непродуктивной скважины 718 максимальные концентрации идентифицированных УВ в аргиллитах составляют 2,5 мг/кг, в песчаниках - 1,4 мг/кг (таблица). Для алкилбензолов меловых отложений (пласт ВК1) характерны узкие молекулярно-массовые распределения с доминированием 4-5 гомологов в интервале С13-С17 (рис. 2), образовавшихся в окислительных условиях (отношение пристана к фитану от 1,4 до 2,1). В некоторых прослоях аргиллита в составе нафталинов и фенантренов отчетливо заметна эмиграция легких гомологов С10-С11 и накопление немигрирующего фенантрена. Соседние выше и нижележащие песчаники, напротив, обогащены подвижными нафталинами, мигрирующими в них в результате диффузии или с пластовыми водами. В хантыман-сийской свите Ьш, играющей роль глинистой покрышки викуловским коллекторам, нафталины С10-С12 вообще не зафиксированы, что более всего напоминает результат водной промывки (рис. 2, А). Не исключено, что на данном участке в пределах меловых отложений активно циркулируют водные растворы. Это объясняет и отсутствие нефтепро-явлений, и узкие гомологически ряды циркулирующих УВ, и «промытые» по составу нафталинов прослои аргиллитов.
В палеозойских образцах фоновой скважины, по отношению пристана к фитану - 0,4...0,5, фиксируется резко восстановительная обстановка, благоприятная для нефтеобразования. Ряды алкилбен-золов более широкие, близкие к нефтяному молекулярно-массовому распределению, то есть нефте-образование из рассеянного органического вещества идет (об этом свидетельствуют низкие значения показателя К), но из-за низких концентраций не обеспечивает образование залежей (рис. 2, Б).
Концентрация идентифицированных углеводородов в слоях аргиллитов юрского возраста в скважине Северо-Рогожниковская 765 составляет от 35 до 261 мг/кг (в среднем 112 мг/кг), алевролитов -от 21,5 до 276 мг/кг (в среднем 140 мг/кг), в песча-
Геохимия
никах накапливаются менее значительные концентрации - от З,7 до 12 мг/кг (в среднем 7,2 мг/кг). Это на 1-2 порядка выше, чем в скважине 718 (таблица).
К нефтематеринским толщам, активно реализующим свой генерационный потенциал, по содержанию и распределению углеводородов относятся нижняя часть тюменской свиты и тутлеймские аргиллиты.
Исследованный из низов тюменских отложений алевролит характеризуется широким (нефтяным) распределением н-алкилбензолов С9-СЗ4-З6, максимумом, приходящимся на С1З-29, и пониженным содержанием легких гомологов С9-12. В соседних с ним вышележащих образцах песчаника и алевролита фиксируются легкие гомологи С9-21. Эти легкие мигрирующие углеводороды можно проследить вверх по юрскому разрезу на расстояние 100 м до абалакских глин, которые, очевидно, являются для них серьезным барьером (рис. З, Б, В).
Выше абалакского флюидоупора в верхнеюрской зоне нефтепроявления начинает доминировать органическое вещество тутлеймской (аналог баженовской) свиты. Для н-алкилбензолов тут-леймских аргиллитов характерно типично нефтяное, широкое унимодальное распределение С9-СЗ4-З6 с размытым максимумом на С1З-С2З. Все нижележащие слои на расстояние до 20.25 м, включая верхи абалакской свиты, пропитаны мигрирующими легкими гомологами н-алкилбензо-лов С11-С21, а компоненты тяжелее С24 задержаны фильтрацией или в результате недостаточной летучести (рис. З, Б, В).
В нижней части юры, до абалакских глин, характерно однотипное распределение циркулирующих по пластам изомеров и гомологов нафталинов и фенантренов с повышенным содержанием 2-метил- и 1,6-диметилнафталинов (рис. З, В). А в аба-лакских, тутлеймских глинах и в низах викулов-ской свиты отмечается другое по составу ОВ, источником которого может выступать тутлеймская пачка аргиллитов - стратиграфический аналог ба-женовской свиты; фиксируется существенное повышение концентрации нафталинов, а в их составе - рост содержания 1-метил- и 1,З-диметилнафта-линов (рис. З, А, Б).
Основной формой миграции, обеспечивающей такое распределение веществ, может быть перемещение в свободной газопаровой фазе или всплывание из зон генерации. Причем циркулируют по пластам в основном легкие алкилбензолы состава С11-21, летучие С10-12 нафталины и, возможно, фенантрен. Именно эти вещества достаточно равномерно распределяются в нижней и верхней частях юрской зоны нефтепроявления.
Ниже - в палеозойские (рис. З, Г), и выше -в меловые (рис. З, А) отложения углеводороды также проникают. Из нижнеюрских алевролитов в палеозойские слои нисходяще мигрируют легкие ал-каны и алкилбензолы состава С11-С22, насыщая не только песчаники, но и плотные слои аргилли-
та. Перемещение прослеживается на расстояние до 250.270 м от тюменских отложений (рис. 3, Г и
4, Б). В меловые отложения из тутлеймской свиты восходящей миграцией переходит узкий ряд легких алканов и алкилбензолов состава С9-20. Их поток можно проследить до образцов хантымансийской свиты, включительно (рис. 3, А).
Нафталины и фенантрены меловых пород имеют распределение, близкое к верхнеюрским.
Расстояние вертикального межпластового перемещения нефтяных УВ из юрской зоны нефтепро-явления в меловые отложения можно оценить по тенденции к убыванию их концентраций: для алкилбензолов - почти 1000 м, для нафталинов -
800.900 м, до верхов викуловской свиты (рис. 4, А). Для фенантренов закономерного изменения концентраций не выявлено, что говорит о слабой миграционной способности этого класса УВ.
Наиболее вероятная форма нисходящего перемещения веществ в палеозойские отложения -диффузия в виде свободной парогазовой фазы с опережающим перемещением легких УВ С9-22 на расстояние до 250. 270 м. Ряд тяжелых УВ также перемещается вниз, но отслеживается на расстояние до 150 м.
Вероятной формой восходящей межпластовой миграции из юрских в меловые и дальше по разрезу отложения может быть свободная парогазовая фаза. Всплывание маловероятно по причине отсутствия перераспределения фенантренов по меловым пластам.
Геохимическая модель вертикальной миграции углеводородов
Результатом исследования послойного распределения нефтяных углеводородов в разрезе меловых, юрских и палеозойских отложений Рогожни-ковского и Северо-Рогожниковского месторождений явилось составление схематичной геохимической модели меж- и внутрипластовой вертикальной миграции (рис. 4, А, Б).
В разрезе отложений исследуемых месторождений можно отметить особенности модели:
1. Обширная зона юрского нефтепроявления сформирована в результате активных межпла-стовых перетоков из низов среднеюрского отдела (низ тюменской свиты) и из верхних отделов тутлеймской свиты. Миграция из низов тюменской свиты происходит как в нижележащие палеозойские отложения, насыщая песчаники и прослои аргиллита, так и в вышележащие пласты, заполняя углеводородами юрский комплекс до абалакской свиты. Мигрирующие УВ богаты легкими гомологами С9-С21 алкил-бензолов, нафталинами С10-С12. Расстояние нисходящей миграции нефти составляет 250. 270 м в палеозойские слои (далее фиксируется сингенетичный битумоид). Расстояние проходимое восходящими потоками до абалак-ской свиты составляет около 100 м. Выше аба-лакского флюидоупора в юрской зоне нефте-
5
о
Литологи-
ческий
разрез
сЗ
X
ё г й
Шифр
пробы
Н-алкилбензолы С8-С34 в породе
Сумма н-алкилбензолов. концентрация, мг/кг
О.О'ЬРЛ 1 К 5 1'0 1'5 ГО,05 «0,04
ММР н-алкилбензолов, концентрация, 10 ’ мг/кг
Нафталины С10-С12, фенантрены С14-С|5 в породе
Сумма нафталинов и фенантренов, концентрация, мг/кг
“I--------
33,0
-г~
6,0
Состав нафталинов и фенантренов, концентрация, 10 ' мг/кг
Я
со
о
ч
си
Я
«Я
н
к
оа
о
«
03
К
О
эК
К
о
X
03
3
н
X
(Я
X
§
0 « к
X
1
к
Е
3
о
«
0
1
я
и
1524
1526
1528
1530
1532
1534
1536
153В
1540
1542
1544
76)Р765
Юал
80)Р765
9ар
(73)Р765 8п
(84)Р765 7ар
(66)Р765 7п
(76) Р765 Юал
.оиоооооооо и о о
. (80) Р765 9ар
ГОООООООООО ООО
(73) Р765 8п
иоооооооио о о о
■ о о о о о о о и о о и о о
140
120
100
(66) Р765 7П
"ооииоииоои о о и
3,0
0,24
17
9.0
00,50
120-100-80-60-40-20-о ■
200
150
100
50
о
(76) Р765 Юал
(80) Р765 9ар
(73)Р765 8п
(84) Р765 7ар
Г I ! I
\ *
(66)Р765 7
а- о- си Он си
% щ ч ч
Известия Томского политехнического университета. 2013. Т. 322. N21
■^1
со
(74)Р765 2ал+п
Шифр
пробы
(74)Р765
2ал+п
(71)Р765 1п
(75)Р765
Оал
(70)Р765
Оп
(64)Р765
-1п
(77)Р765
ческий
разрез
Н-алкилбензолы С8-С,4 в породе
Нафталины С10-С12, фенантрены С14-С15 в породе
Сумма нафталинов и фенантренов, концентрация, мг/кг
Состав нафталинов и фенантреної концентрация, мг/кг
2ал+п
Сумма н-алкилбензолов, концентрация, мг/кг
ММР н-алкилбензолов, концентрация, 10 ’ мг/кг
Известия Томского политехнического университета. 2013. Т. 322. № 1
Рис. 3. Распределение ароматических углеводородов в разрезе нижнемеловых (А), верхнеюрских (Б), среднеюрских (В) и палеозойских (Г) отложений скважины Северо-Рогожниковская 765 (условные обозначения те же, что и для рис. 2)
проявления начинает доминировать органика тутлеймской свиты. Слои ниже тутлеймских аргиллитов, на расстояние до 20...25 м, включая верхи абалакской свиты, пропитаны мигрирующими легкими гомологами С11-21, а компоненты тяжелее С24 задержаны фильтрацией или недостаточной летучестью.
2. В меловые отложения УВ переходят из юрской зоны нефтепроявлений. Мигрирующий поток легких алкилбензолов состава С9-20 можно проследить до образцов хантымансийской свиты, включительно. Нафталины и фенантрены меловых пород также имеют распределение близкое верхнеюрским. Расстояние вертикального межпластового перемещения нефтяных углево-
дородов из юрской зоны нефтепроявлений в меловые отложения можно оценить по тенденции убывания их концентраций: для алкилбензолов - почти 1000 м, для нафталинов -
800.900 м (до верхов викуловской свиты).
Для фенантренов закономерного изменения концентраций не выявлено, что говорит о слабой миграционной способности этого класса УВ.
3. Основной предполагаемой формой нисходящей меж- и внутрипластовой миграции в пределах Рогожниковского и Северо-Рогожников-ского месторождений может быть перемещение в свободной газопаровой фазе или в водном растворе из зоны генерации. Предполагаемый ме-
Геохимия
Рис. 4. Геохимическая модель вертикальной миграции углеводородов в разрезе нижнемеловых и верхнеюрских (А), среднеюрских и палеозойских (Б) отложений Рогожниковского и Северо-Рогожниковского месторождений: 1) межпласто-вая фильтрация насыщенных УВ; 2) межпластовая миграция ароматических УВ; 3) межпластовая диффузия насыщенных УВ; 4) межпластовая диффузия ароматических УВ; 5) внутрипластовая миграция насыщенных УВ; 6) внутрипласто-вая миграция ароматических УВ; 7) шифр образца; 8) продуктивный пласт; 9) материнские отложения
ханизм перемещения - поровая фильтрация и диффузия паровой фазы, не исключено перемещение с отжимаемыми водными растворами. Такой механизм обеспечит циркуляцию по пластам в основном легких алкилбензолов состава С11-21, летучих С10-12 нафталинов и фенантрена. Вероятной формой восходящей межпластовой миграции из юрских в меловые и дальше по разрезу отложения может быть свободная парогазовая фаза. Всплывание маловероятно по причине отсутствия перераспределения фенан-тренов по меловым пластам.
Выводы
1. Экспериментально установлено межпластовое перемещение тяжелых нефтяных ароматических углеводородов состава С9-С36 в разрезе Ро-гожниковского и Северо-Рогожниковского месторождений Ханты-Мансийского автономного округа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Справочник по геохимии нефти и газа / под ред. С.Г Неруче-ва. - СПб.: Недра, 1998. - 576 с.
2. Коржов Ю.В., Исаев В.И., Жильцова А.А. Проблемы нефтепоисковой геохимии и обобщающая схема миграции углеводородных флюидов // Известия Томского политехнического университета. - 2011. - Т. 318. - № 1. - С. 116-122.
3. Атлас «Геология и нефтегазоносность Ханты-Мансийского автономного округа» // под ред. Э.А. Ахпателова, В.А. Волкова,
В.Н. Гончаровой и др. - Екатеринбург: ИздатНаукаСервис, 2004. - 148 с.
4. Иванова Л.И., Исаев В.И., Коржов Ю.В. Методика лабораторных исследований тяжелых углеводородов при нефтепоисковой геохимии // Изменяющаяся геологическая среда: про-
2. Построена геохимическая модель миграции углеводородов, в которой определен набор соединений, обладающих повышенной способностью к межпластовой миграции (С11-С21 алкил-бензолы, С10-С12 нафталины) на расстояния до 1000 м.
3. При высокой концентрации (не менее
5.10 мг/кг) миграция углеводородов происходит в свободной газопаровой фазе или в результате всплывания в водонасыщенных пластах, при низкой (фоновой) концентрации (до
5.10 мг/кг) - в форме диффузии с перераспределением состава по размерам молекул.
4. Дальность перемещения миграционноспособных углеводородов С10-С21 (как вверх, так и вниз по разрезу) имеет прямую зависимость от их концентрации в зоне нефтепроявления: при высоких концентрациях - активное перемещение до 1000 м, при фоновых концентрациях - на расстояние первых десятков метров (10.20 м).
странственно-временные взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов: Матер. Междунар. конф. - Казань, 12-16 ноября 2007 г. - Казань: Изд-во «Фэн», 2007. -
С. 356-360.
5. Исаев В.И., Коржов Ю.В., Романова Т.И., Бочкарева Н.М. Оценка продуктивности локальных ловушек по составу тяжелых углеводородов в приповерхностных отложениях центральной части Западно-Сибирской плиты // Геофизический журнал. - 2006. - Т. 28. - № 6. - С. 58-74.
6. Гончаров И.В. Геохимия нефтей Западной Сибири. - М.: Недра, 1987. - 179 с.
Поступила 02.03.2012 г.
