Геохимические методы поисков месторождений нефти и газа содержание учебной дисциплины. Геохимия поиск нефти


Способ геохимических поисков нефти и газа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соыетскик

Соцйапнстнческни

Республик пи9401!7 (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 12. 12. 80 (21) 3216272/18-2 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 30. 06. 82 ° Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30. 06.82 (51 }М. Кл.

G О1 V 9/00

1ооудоретванныв комитвт

СССР в дэлом кзоорвтвккй н отврытнЯ (53}-УДК 660. . 84 (088. 8) 1

А. В. Дикун и E. В. Стадник

Всесоюзный научно-исследователь ядерной геофизики и геох (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54} СПОСОБ ГЕОХИИИЧЕСКИХ ПОИСКОВ НЕФТИ

И ГАЗА

Изобретение относится к нефтегазовой геологии и направлено на поиски нефтяных и газовых месторождений.

Оно может быть использовано также при решении различных вопросов геоструктурного картирования, гидрогеологии, геохимии и т.д.

Известен способ поисков нефтяных и газовых месторождений, основанный на изучении в грунтовых водах углеводородных компонентов, по характеру распределения которых судят о наличии и положении нефтегазоносных структур (1).

Недостатком способа являются трудности с окантуриванием и локализацией в зоне геохимического зондирования аномалий, связанный с залежами нефти и газа. Изучение только углеводородной составляющей, природа 2р которой различна, приводит к неоднозначным результатам и резко сокращает информативность применяемых геохимических съемок. Недостатком яв2 ляются также трудности, связанные с выделением в верхней зоне регионально выдержанных надежных покрышек, являющихся экраном для сохранения залежей и мигрирующих от них флюидов.

Известен также способ поисков нефти и газа, включающий от5ор водных проб и их анализ на содержание гелия, азота и углеводородов с последующим выделением аномальных зон (21, Основным недостатком известного способа является отсутствие учета физико-химических свойств газов, без чего невозможна правильная интерпретация получаемых результатов. Это особенно касается инертных газов с низкими коэффициентами растворимости, поведение которых на контакте гидросфера-атмосфера, особенно на закрытых территориях, зависит от природно-климатических условий, в частности от состояния атмосферы.

Так, при уменьшении атмосферного давления и увеличении температуры

9401Е7 ф

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 усиливается диссипация легких газов из атмосферы в космос, за счет чего на таких участках создаются зоны пониженного содержания газов и, как следствие этого, здесь усиливается газовый поток ив гидросферы в атмосферу. В результате образуются положительные или отрицательные по отношению к фону газовые аномалии. Однозначная интерпретация таких аномалий беэ учета физикохимических и фазовых особенностей газов практически невозможна.

Цель изобретения - повышение надежности способа.

Поставленная цель достигается тем, что в способе геохимических поисков нефти и газа, включающем отбор водных проб и их анализа на содержание гелия, углеводородов и азота с последующим выделением аномальных зон, дополнительно отбирают пробы приземного воздуха, результаты анализов водных и воздушных проб приводят к парциальным упругостям, выделяют площади с равновесными содержаниями газов в водах и приземной атмосфере и концентрациями углеводородов, превышающими фоновые, и по наличию и положению областей величинами отношения гелия к азоту в пределах 0,8-1,3 определяют наличие и положение нефтегазовых скоплений.

Способ осуществляется следующим образом.

На первой.прогнознорекогносцировочной, стадии исследований в каждом пункте на газовый анализ отбирают по две пробы {одну непосредственно в приземной части из атмосферы, вто. рую водную, из грунтовых вод или из первого от поверхности водоносного горизонта, т.е. из вод, которые находятся в контакте с атмосферным воздухом и участвуют в газообмене гидросфера-атмосфера)..Отобранные пробы анализируют на содержание углеводородных газов, гелия и азота, приводят к парциальным упругостям. Полученные .результаты сравнивают попар. но для каждого опробованного пункта.

На основе такого сравнения выделяют площади с равновесными содержаниями газов в водах и приземной атмосфере, обращая особое внимание на гелий, который наиболее четко ïåðåðàñïðåВНИИПИ Заказ 4662/68

IS

4S

55 деляется между водой и воздухом по мере изменения физико-химических параметров в системе вода-воздух. Выделенные таким образом площади соответствуют положению надежных регионально развитых гаэоводоупоров, обеспечивающих накопление и сохранность залежей нефти и газа. Затем полученные результаты соотносят с распределением углеводородных газов, выделяют площади, совпадающие с концентрациями углеводородов, превышающими фоновые, и относят их к наиболее перспективным.

Вторую стадию детальных исследований проводят на выделенных на первой стадии площадях с отбором водных проб по всей водной толщине от приземной атмосферы до продуктивных горизонтов или по отдельным горизонтам, по величинам парциальных упругостей гелия к азоту в пределах 0,8-1,3 определяют положение нефтегазовых скоплений.

Применение предлагаемого способа позволяет значительно повысить эффективность поисковых работ на нефть и газ, он может быть использован такwe для отбраковки ложных аномалий. не связанных с месторождением нефти и газа.

Формула изобретения

Способ геохимических поисков нефти и газа, включающий отбор водных проб и их анализ на содержание гелия, углеводородов и азота с последующим выделением аномальных зон, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности способа, отбирают пробы приземного воздуха, результаты анализов водных и воздушных проб приводят к парциальным упругостям, выделяют площади с равновесными содержаниями газов в водах и приземной атмосфере и концентрациями углеводородов, превышающими фоновые, и по наличию и положению областей с величинами отношения гелия к азоту в пределах

0,8-1,3 определяют наличие и положение нефтегазовых скоплений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Соколов А.В. Геохимия природных газов,И.,"Недра", 1971,с.293-321.

2. методические рекомендации по геохимическим методам поисков месторождений нефти и газа, М., ОНТИ, ВНИИЯГГ,1975, с.48-75 (прототип) .

Тираж 717 Подписное

  

www.findpatent.ru

Геохимические методы поиска | Западно-Сибирский филиал Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН им. А.А. Трофимука

Геохимические методы поиска

Предметом научной деятельности сектора является прогноз нефтегазоносности отложений осадочного чехла и верхней части доюрского основания, а также разработка и совершенствование методов, повышающих его достоверность. В качестве объектов исследований рассматриваются различные по масштабу структурно-тектонические элементы изучаемого разреза. Пространственно площади исследований локализованы на юге Западной Сибири в Тюменской, Курганской и Омской областях. Работы носят как региональный, так и поисковый характер.

Цель исследований: повышение достоверности прогноза нефтегазоносности в объёме мезозойско-кайнозойского осадочного разреза. Разработка рациональной концепции разведки и доразведки выявленных скоплений углеводородов с рекомендациями по дальнейшим геолого-разведочным работам. Кроме этого исследуются вопросы оптимизации промышленной разработки месторождений углеводородов с учетом особенностей геологического строения южных районов Западно-Сибирского НГБ.

Задачи исследований:

  • Диагностика нефтенасыщенности локальных геологических объектов на основе результатов дистанционных и геохимических исследований с опережением сейсморазведочных работ.
  • Качественная оценка распространения нефтенасыщенных коллекторов и целостности покрышки при проведении детальной геохимической съемки на выявленных месторождениях для постановки разведочного и дальнейшего эксплуатационного бурения.
  • Прогноз зон повышенной трещиноватости по данным дистанционных исследований и результатам их заверки наземной геохимической съемкой.
  • Разработка новых методов диагностики нефтегазоносности ловушек различного типа.

Методы исследований:

Для прогнозирования и обнаружения залежей нефти и газа на юге Западно-Сибирского НГБ широко используются результаты интерпретации данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), а также материалы наземных геофизических и геохимических съемок.

Дистанционные методы включают в себя инновационный комплекс космогеологических исследований состоящий из трёх этапов: обработка и интерпретация данных космической съёмки (КС), геологическая интерпретация сейсмических данных и материалов космической съёмки. В состав космогеологических исследований входят: структурно-геоморфологический и линеаментный анализы изображений земной поверхности, а также структурно-тектоническая переинтерпретация материалов сейсморазведки и потенциальных полей.

Наземные методы включают в себя геофизические, геохимические и нефтемикробиологические исследования:

  • Из геофизических исследований применяются: геотермические, гамма-радиоактивные, глубинного теплового потока.
  • Геохимические методы включают наземную геохимическую съемку по разным типам приповерхностных сред на содержание углеводородов бензиновой фракции, в частности аренов С6-С8 и высокомолекулярных углеводородов С10-С25, микроэлементов (Ni, V, Mo, U, P, Cu, Fe и т.д.), а также исследования пластовых флюидов и кернового материала.
  • В рамках нефтемикробиологических методов изучаются популяции и активность углеводород-окисляющих бактерий.
  • Проведение эталонных комплексных измерений геохимических, геофизических и нефтемикробиологических параметров на уже известных месторождениях для уточнения модели отображения залежи в полях распределений применительно к конкретной изучаемой территории.
  • Методы активной диагностики недр, основанные на регистрации геохимического отклика на ударное возбуждение геологической среды при производстве сейсмических работ и бурении.

Основные научные результаты:

  • В ходе дистанционных исследований подтверждается объективное существование нового структурно-геоморфологического элемента – геодинамически-напряженные зоны (ГДНЗ) различных систем, которые связаны с глубинными процессами тектонической перестройки верхней части доюрского фундамента и осадочного чехла. На их основе уточнены и дополнены структурно-тектонические модели ловушек углеводородов. Материалы наземных геохимических и геофизических исследований согласуются с данными моделями. Выполнена привязки аномалий геохимических и геофизических полей к геологическим объектам.
  • Построена карта разломно-блокового строения доюрского фундамента и осадочного чехла на юг Тюменской области (правобережье реки Иртыш) с выделением палеовулканических аппаратов, на основании которой предложена интрузивно-инъекционная модель формирования залежей нефти в юрских и меловых отложениях.
  • Повышена достоверность прогноза нефтеносности за счет усовершенствования методики геохимической съемки по подпочвенным глинам. Реализован ряд методических приемов по контролю техногенного загрязнения, расчету степени деградации УВ, учету влияния природных и антропогенных факторов.
  • Для южных районов Западно-Сибирского НГБ дополнена геохимическая модель отображения юрских и нижнемеловых залежей нефти в полях концентраций бензола и толуола и их отношения (Б/Т).
  • Разработана методика геохимической съемки, основанная на регистрации усиления миграции УВ при сейсмическом воздействии на геологическую среду. Применяемые в настоящее время методы геохимических поисков по своему содержанию являются пассивной диагностикой, в то время как предложенный подход относится к активным методам и открывает новое направление в данной области, что позволяет существенно повысить чувствительность геохимических съемок и исключить искажающее влияние условий миграции и накопления УВ в современных осадках. Метод апробирован при проведении многократных геохимических съемок при бурении разведочных и поисковых скважин, а также совместно с сейсморазведочными работами с использованием взрывных и вибрационных источников возбуждения. Практическая реализация метода в обоих случаях показала его перспективность и целесообразность дальнейшего развития.
  • По результатам комплексных дистанционных и геохимических исследований составлены прогнозные карты нефтеносности, достоверность которых подтверждается разведочным и эксплуатационным бурением. После проведения геохимических съемок пробурено 8 разведочных скважин, в 5-ти из которых получены притоки нефти. Все продуктивные скважины находятся в зонах геохимических аномалий типа «залежь». Непродуктивные скважины приурочены к бесперспективным участкам. На ряде месторождений оценена эффективность покрышки с выявлением активных каналов миграции УВ (разломов), обоснованы направления по размещению дальнейшего разведочного и эксплуатационного бурения. При подготовке нефтеносных объектов к эксплуатации построены карты распространения предполагаемых участков высокой нефтеотдачи, обусловленной развитием зон повышенной трещиноватости.

Основные публикации:

1. Курчиков А.Р., Белоносов А.Ю., Тимшанов Р.И. Динамика концентраций ароматических углеводородов С6-С8 в приповерхностных средах в связи с прямыми геохимическими поисками залежей нефти // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2010. №4. С.44-48.2. Курчиков А.Р., Белоносов А.Ю., Тимшанов Р.И. Метод временной вариации параметров при сборе, обработке и интерпретации геохимико-геофизических данных на стадии подготовки объектов к поисковому бурению // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. VII научно-практическая конференция. Том 2. Ханты-Мансийск, 2004. С.187-199.3. Курчиков А.Р., Белоносов А.Ю., Тимшанов Р.И. Современное состояние наземных нефтегазопоисковых геохимических исследований и направления их развития // Материалы международной академической конференции «Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Западной Сибири». – Тюмень. 2008. С.4. Тимшанов Р.И., Белоносов А.Ю., Курчиков А.Р. и др. Результаты применения углеводородной съемки на стадии доразведки нефтяных месторождений Уватского района // Материалы международной академической конференции «Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Западной Сибири». – Тюмень. 2009. С.5. Курчиков А.Р., Белоносов А.Ю., Тимшанов Р.И. Новые подходы в проведении геохимических нефтепоисковых исследований // Горные ведомости. – 2011. №6. – с.104-110.

Публикации

1. Курчиков А.Р., Ставицкий Б.П. К оценке образования и размеров ореолов газовых компонентов вблизи углеводородных скоплений // Геология и геофизика, т.7, 1979.с.28-37.

2. Курчиков А.Р., Ставицкий Б.П. Формирование ореолов рассеяния вблизи углеводородных залежей (к постановке общей задачи) // Тр. ЗапСибНИГНИ, Тюмень, вып. 147, 1979, с.52-56.

3. Тимшанов Р.И., Белоносов А.Ю. Использование полигона при проведении нефтепоисковых работ методом углеводородной съемки по снежному покрову // Нефть и газ Западной Сибири. Материалы международной научно-технической конференции. Том 1. – Тюмень, 2003. С. 45-46.

4. Тимшанов Р.И., Белоносов А.Ю. О некоторых методических аспектах углеводородной съемки по снежному покрову // Нефть и газ Западной Сибири. Материалы международной научно-технической конференции. Том 1. – Тюмень. 2003. С. 39-40.

5. Тимшанов Р.И. Использование портативного хроматографа при поисках нефти методом углеводородной съемки по снежному покрову // Материалы научно-практической конференции «Аналитика Сибири и Дальнего Востока». – Новосибирск. 2004. С.

zsf-ingg.ru

Геохимическая метода - поиски - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Геохимическая метода - поиски

Cтраница 1

Геохимические методы поисков начали применять в рассматриваемом районе с 1935 - 1936 гг., но практически себя не оправдали и с 1955 г. имеют опытный характер.  [1]

Геохимические методы поисков полезных ископаемых: На участке рудного месторождения ( слева) металлометрическими методами в почве, коре выветривания и в континентальных отлошеиинх обнаруживается повышенное ( против фонового) количество рудных и сопутствующих им элементов; гидрохимическими методами устанавливается, что поверхностные и грунтовые воды обогащены рудными и сопутствующими элементами; биогеохимические методы позволяют установить, что организмы, преимущественно растения, обогащены рудными и сопутствующими элементами; атмохимические методы показывают, что подземная и частично поверхностная атмосфера содержит повышенное количество ин-дииаторных газов. На безрудной территории ( справа) всеми этими методами устанавливается среднее для данного ландшафта ( фоновое) содержание всех химических элементов или индикаторных газов.  [2]

Геохимические методы поисков залежей нефти и газа были предложены советским ученым В. А. Соколовым в 1920 г. В разработке теории этих методов и их практическом применении приоритет принадлежит также советским ученым М. В. Абрамовичу, В. Н. Флоровской, В. А. Ковда, Г. А. Могилевскому и другим.  [3]

Геологам хорошо известны различные геохимические методы поисков и оценки месторождений полезных ископаемых.  [4]

Труды 1-го Всесоюзного совещания по геохимическим методам поисков рудных месторождений, 22 - - 24 марта 1950, Госгеолтехиздат, 1957, стр.  [5]

С помощью этих методов были разработаны геохимические методы поисков полезных ископаемых. Хевеши и И. Е. Стариком, методы сокри-сталлизации, метод носителей.  [6]

Движение глубоких подземных вод. - В кн.: Геохимические методы поисков нефтяных и газовых месторождений.  [7]

Для геофизиков-промысловиков наиболее важен раздел Д РЖ Геофизика: Геологические и геохимические методы поисков полезных ископаемых.  [8]

Наиболее ярким примером практического приложения геохимии служат созданные в последние годы геохимические методы поисков полезных ископаемых. Они основаны на исследовании ореолов рассеяния, образующихся в местах с повышенной концентрацией различных элементов в горных породах, почвах, водах, в слое воздуха недалеко от поверхности Земли, в составе растений и организмов. Ореолы рассеяния указывают на близость участков с повышенным содержанием ценных элементов и ориентируют геологов на проведение поисковых работ.  [9]

Основные научные исследования посвящены геохимии редких и рассеянных элементов ( особенно ртути), геохимическим методам поисков месторождений полезных ископаемых и теоретическим проблемам геохимии.  [10]

Если в результате бактериального анализа проб почвы на данной площади обнаруживается наличие нефтяных бактерий, то это означает наличие на исследуемой площади нефти. Таким образом, геофизические и геохимические методы поисков и разведки хорошо дополняют геологические методы и позволяют определить наличие нефте - или газоносных пластов, не прибегая к бурению большого числа скважин.  [11]

Ферсман А Е, Избр труды, т 1 - 7, М, 1952 - 62, Вернадский В И, Избр соч, т 1 - 5, М, 1954 - 60, Виноградов А П, Введение в геохимию океана, М, 1967, Сауков А. А, Геохимия, М, 1975, Жариков В А, Основы физико-химической петрологии, М, 1976, Таусон Л В, Геологические типы я потенциальная рудоносность граннтондов, Мч 1977, Перельмаи А.И., Геохимия, М, 1979, Барсуков В Л, Григорян С В, Овчинников Л Н, Геохимические методы поисков рудных месторождений, М, 1981, Беус А. А., Геохимия литосферы, 2 изд, М, 1981, Коржинскнй Д С, Теория метасоматишсхой зональности, 2 изд, М, 1982, С1агке Р V /, ТЬе Ва1а оГ § еосЬепш1гу, 5 еА, азЬ, 1924, СоЫзсЬткН V М, СеосЬеткйгу, ОхГ, 1954 А И.  [12]

Рассмотрены основные свойства химических элементов, минералов н горных пород. Приведены химические составы изверженных, метаморфических и осадочных пород н руд, распространенность химических элементов в природе, состав природных вод и других природных образований. Описаны геохимия стабильных нерадиоактивиых изотопов, ядерная геохронология, геохимические методы поисков. Большое внимание уделено методам выявления геохимических аномалий, геохимической съемки, интерпретации геохимических данных.  [13]

В связи с созданием в СССР теоретических основ геохимических методов поисков полезных ископаемых и широким их внедрением в практику поисково-разведочного дела, в Башкирии также возникла необходимость создания самостоятельной службы в области прикладной геохимии. Однако в связи с резким увеличением за последние 15 - 18 лет объема поисково-разведочных работ на цветные металлы и золото, а также в связи с постепенным сокращением на территории Южного Урала ( включая Башкирию) фонда легко открываемых близповерхностных или выходящих непосредственно на дневную поверхность своей окисленной частью сульфидных месторождений в республике начали находить все более широкое применение геохимические методы поисков.  [14]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

Способ геохимических поисков месторождений нефти и газа

 

СПОСОБ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПОИСКОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА, включающий отбор проб пород, почв или грунтов, определение в них содержания химических элементов, отличающийся тем, что, с целью повьппения чувствительности обнаружения и точности оконтуривания нефтегазоносных структур, пробы промывают до серого шлиха, вьщеляют из него мономинеральную фракцию пирита, в которой определяют содержание химических элементов, преимущественно, Na, Sc, Со, As, Sb, Hf, Се, Sm, Lu, Cr, Fe, Аи,Еи, и np их аномальному распределению оценивают перспективность в нефтегазоносности исследуе1 А х площадей .

СОЮЗ COBETCHHX

ONII

РЕСПУбЛИК

ÄSUÄÄ 1120178 (1

l (Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3532640/18-25 (22) 27. 12.82 (46) 23. 10 .84 . Бюл. В 39

Ф

° °

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И OTHPblTlO (72) Д.М.Воинков, В.И.Дрынкин, С.Л.Зубайраев, А.В.Петухов, Е.С.Тихомирова, Л.С,.Коробов и Л. С. Кравченко (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии (53) 550.84(088.8) (56) 1. Патент США Ф 2400420, кл. 23-230,.опублик. 1946.

2. Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений. М., "Недра", 1965 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПОИС КОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА, включающий отбор проб пород, почв или грунтов, определение в них содержания химических элементов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности обнаружения и точности оконтуривания нефтегазоносных структур, пробы промывают до серого шлиха, выделяют из него мономинеральную фракцию пирита, в которой определяют содержание химических элементов, преимущественно, Na, Sc, Со, As, Sb, Hf, Се, 8ш, Lu, Cr, Fe, Au, Eu, и пр их аномальному распределению оценивают перспективность нефтегазоносности исследуемйх лощадей.

1 120178 l

Изобретение относится к геологоразведочным работам и может быть использовано для изучения разрезов неглубоких (50-100 м) скважин, шурфов и закопушек при проведении поверхностной геохимической съемки.

Известен способ геохимических поисков нефтегаэовьж месторождений, включающий отбор и дезинтеграцию проб пород и определение в них содержания щелочноэемельных металлов (в основном, кальция), по повышенным содержаниям которых, обусловленным взаимодействием углеводородов с вмещающей средой, выделяют аномалии, по которым судят о перспективах нефтегазоносности исследуемых структур Г13.

Недостатком способа является то, что содержание химических элементов в породе определяют путем анализа валовой пробы породы. При этом оста ется невыясненным, с каким конкретно из минералов связано изменение химического состава пробы. Высокие содержания ряда элементов, присутствующие в отдельных минералах, в общей массе валовых проб значительно занижаются, что снижает точность поиска и, следовательно, эффективность оценки перспектив нефтегазоносности территории.

Наиболее близким к предлагаемому способу, является способ геохимических поисков, включающий отбор проб пород, почв или грунтов, опрещеление З5 в;них спектральным эмиссионным методом содержания химических элементов, по аномальным значениям которых оконтуривают месторождения Г21.

Многие минералы горных пород, че40 рез которые длительное время мигрируют углеводороды из залежи, претерпевают под действием потока, молекул нефти и газа значительные изменения.

Кроме того, происходит возникновение

45 минеральных аутигенных новообразований, отличающихся по химическому сос4 таву. Элементный состав отдельных минералов, несущий информацию о самом факте воздействия углеводородов,,является важным генетическим показателем.

Установление определенных закономерностей в содержании отдельных химических элементов по валовым про- 55 бам пород пфи большой вариации их фоновых знцче4ий мало эффективно, что и обуславливает низкую чувствительность обнаружения и точность оконту1 ривания аномалий химических элементов над месторождениями нефти и газа при использовании известного способа.

Цель изобретения — повышение чувствительности обнаружения и точности оконтуривания нефтегазовых месторождений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу геохимических поисков месторождений нефти и газа, включающему отбор проб пород, почв или грунтов, определение в них содержания химических, элементов, пробы промывают до серого шлиха, выделяют из него мономинеральную фракцию пирита, в которой определяют содержание химических элементов, преимущественно

Na, Sc, Со, As, Sb, Hf, Се, Sm, 1.и, Cr, Fe, Au, Eu, и по их аномальному распределению оценивают перспективность нефтегазоносности исследуемых площадей.

Установлен ряд химических элементов, геохимические свойства которых в наибольшей степени зависят от физико-химической обстановки, опреде ляемой продуктами распада углеводородов, мигрирующих из залежей нефти и газа. Современные аналитические методы, в частности, инструментальный нейтронно-активационный анализ отличающийся найболее высокой чувствительностью и точностью, позволяют изучать геохимию таких, например, химических элементов, как Na, Sc, Cr, Fe, Со, As, Sb, Се, Sm, Eu, Lu; Hf, Au, Th, являющихся геохимическими индикаторами процессов миграции углеводородов, аномальное распределение которых по площащи является критерием отнесения этих площадей к перспективным или неперспективным на нефть и газ.

Указанный ряд химических элементов представлен теми элементами, поведение которых неодинаково над залежами нефти и газа и эа их пределами. Для контура залежи характерны аномальные содержания Na, Sc, Со, As, Sb, Се, Sm, Lu, Hf, Th, эа пределами контура - Cr, Fe, Eu, Au и отсутствие Се, Sm, Lu, Th.

Не в каждой залежи возможно проследить изменение содержания элементов, но чем больше определено количество химических элементов иэ указанныхгрупп, тем точнее устанавливаются границы залежи.

Местоположение проб

Количество Na проб

42,39

47 ° 14

+1,20

+О, 16

Над залежью

За контуром залежи

+953,0 +50,5

0,38

0,08

Продолжение таблицы

Местоположение проб

As $Ъ . Се Sm

Со

Еи

Над залежью

+42,52 +515,0

+44,56

За контуром залежи

13,71 135,0

8,97

3 11201

Способ реализуют в следующей последовательности.

Из закопушек, шурфов или скважин при геохимической съемке на поисковой площади отбирают пробы почв, грунта или пород (шлама) с литологически сопоставимым составом, объемом 0,02 м (20 — 2о кг). Отобранная проба измельчается и промывается до серого шлиха, из которого выделяют мономинеральную фракцию пирита известным способом. В этой фракции с помощью, например, высокочувствительного и высокоточного инструментального нейтронного активациониого анализа определяют содержания химических элементов Се, Sm, Lu, Na, Sc, Со, As, Sb, Hf, Cr, Fe, Au, Eu.

Полученные значения содеражний наносят на карту и выделяют поля аномальных, по сравнению с фоновым, концентраций химических элементов, фиксирующих зоны воздействия углеводородов, мигрирующих из месторождений нефти и/или газа. Hs числа площадей с аномальными характеристиками полей концентраций химических элементов в пиритах выделяют нефтегазоносные структуры.

78 4

Способ опробован в пределах ареала нефтегазоносности на Кочевненском месторождении (Поволжье), где в мономинеральных пробах пирита с помощью высокочувствительного и высокоточного инструментального нейтронно-активационного анализа определено содержание химических элементов Na, Sc, Cr, Fe, Со, As $Ъ, Се, Sm, Eu, Lu, Hf

AO, Th. При этом обнаружено, что в пределах ареала нефтегазоносности содержание таких элементов, как Na, Sc, Со, As, Sb, Hf. в 2 - 3 и более раз выше, чем в пиритах за контуром нефтегазоносной залежи, а Се, Sm, 1м, Th характерны только для пиритов из пород над залежью и не обнаружены за ее пределами. Содержание Cr, Fe, Eu, Au имеет обратное распределейие, т.е. в пиритах из пород за контуром залежи в 3 и более раза (за исключением содержания Fe в пирите) превышает таковые над залежами.

В таблице показано распределение средних содержаний элементов-примесей в мономинеральных пробах пирита из неогеновых осадочных пород Кочевненской площади (Hosoaabe) в г/т.

+4)42 +0)61 0,25

Не обнару- Не обнару- +0,9 жено жено

1120178

Продолжение таблицы, Мес тоположени проб

Аи

Над залежью

+0,5

+0,02 +3,,98 0,003

Не обнаружено

Не обнару- 1,28 +0,025 жено

3а контуром залежи

П р и м е ч а н и е. + Ма, Fe выражены в %.

Составитель А.Петраш

Редактор Е.Лушникова Техред Ж.Кастелевич Корректор M.Pîçìàí

Заказ 7729/29 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Полученные результаты подтверждают установленные закономерности, а также работоспособность предлагаемого способа.

    

www.findpatent.ru

К вопросу о прямых геохимических поисках нефти и газа Текст научной статьи по специальности «Геология»

УДК 550.42+553.98:550.84

К ВОПРОСУ О ПРЯМЫХ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПОИСКАХ НЕФТИ И ГАЗА

В А ЗУЕВ

На основе сравнительного анализа условий питания, физико-химических свойств и газового состава большого числа проб природных вод сделано заключение, что тяжелые углеводородные газы, фиксируемые в приповерхностной зоне, имеют преимущественно современное биохимическое происхождение, Данный вывод подтвержден результатами специальных экспериментов, показавших способность наземной растительности к активному синтезу гомологов метана. Из всего спектра тяжелых углеводородных газов наиболее информативным показателем нефтегазоносности признан самый легкий - этан. Полученные результаты в целом дают основание совершенно поиному оценить нефтегазопоисковое значение не только тяжелых углеводородов, но и метана, эпигенетическое происхождение которого в связи с широкой известностью "болотного" фактора обычно ставится под сомнение.

В условиях катастрофического недофинансирования геологоразведочных работ, повсеместного развала НГРЭ и резкого сокращением объемов глубокого бурения в последние годы наметилась тенденция относительного "оживления" малозатратных наземных методов поиска. Вместе с тем, несмотря на успехи, достигнутые в теории миграции углеводородов (УВ), а также в сфере приборно-аналитического оснащения, эффективность этих методов еще далека от желаемой.

Одна из причин недостаточной результативности прямого прогноза заключается в недооценке множественности факторов формирования УВ-аномалий [2] и, особенно, роли современных биологических процессов [1]. Начиная с основополагающих трудов В.А. Соколова, за углеводородными газами (УВГ) был закреплен статус "прямых" показателей нефтегазоносности. При этом, если для метана все же допускался болотный синтез, то его гомологи, так называемые "тяжелые углеводороды" (ТУ), расценивались только каклитогенные (нафтидогенные), появление которых на дневной поверхности в повышенных концентрациях свидетельствует о наличии в недрах углеводородных скоплений [5]. Данная точка зрения продолжает доминировать, и даже непосредственное обнаружение УВ в растительности истолковывается как способность растений аккумулировать рассеянные литогенные нафтиды.

Анализ большого фактического материала, полученного в ходе многолетних геохимических поисков на территории Сибири, показал, что процессы биосинтеза УВГ имеют место даже в суровых мерзлотио-климатических условиях Заполярья и соизмеримы с углеводородным "дыханием" недр. Присутствие УВГ, особенно тяжелых гомологов метана, в приповерхностной зоне и характер их распределения не укладываются в рамки одной лишь миграционной теории, но удовлетворительно объяснимы с учетом возможности их современного происхождения.

Одним из аргументов в пользу биосинтеза явилось установление инверсионного распределения УВГ в разрезе зоны активного водообмена. В частности, более высокие концентрации ТУ в поверхностных водах по сравнению с подземными свидетельствуют, что основной их источник находится не в глубоких недрах, а в наземной среде или почво-грунтах(рис. 1).

100

с/

и

10

1.0

0.3

\

—о—

для аномалии для фона

-а.

X ! I

О О

Рис 1. Соотношение концентраций УВГ между поверхностными водотоками (ручьями, Сру:1) и подземными водами (источниками, Сю„ ) в зависимости от строения и молекулярной массы углеводорода

Число изученных ручьев - 1344, источников - 848

Анализ наблюдаемых закономерностей позволил сделать следующий принципиальный вывод: по мере роста молекулярной массы углеводорода вклад "гипергенно-биохи-мического" фактора в формирование полей концентраций индивидуальных УВГ увеличивается, а 'миграционного" фактора уменьшается. Иными словами, чем сложнее строение органического вещества, тем больше вероятность его прямого биосинтеза (углеводы, жиры, белки), и тем меньше вероятность его эмиграции из глубоких недр на дневную поверхность. Даже для Тунгусского бассейна, в условиях высокой тектонической нарушенное™ "скального" разреза и интенсивной восходящей разгрузки подземных вод, эпигенетическое происхождение хорошо выражено только для двух самых легких УВ - метана и этана (рис. ]).

На гипергенно-биохимическое происхождение более тяжелых и, особенно, непредельных УВ (этилен, пропилен и др.) указывают и их связи с такими параметрами среды как время года, температура атмосферы, рН ("кислый"), СО?, Ре, содержание ионов БОД НС03, интенсивность развития многих групп микроорганизмов (табл. 1). При этом разгрузка глубоко залегающих вод, обнаруживающаяся повышенными концентрациями ионов С1, Са2+ и Ыа\ снижает содержание непредельных УВ в опробуемом водопункте.

Таблица 1. Гидрогеохимические параметры, существенно "влияющие" на содержание У В-газов в источниках и поверхностных водотоках Тунгусского нефтегазоносного бассейна (по результатам множественного регрессионного анализа)

К Характеристика выборки «Независимые» параметры, существенно влияющие на концентрацию углеводородного газа Я

Тип Переменные, не участвовавшие в расчетах п положительно отрицательно

ен4 ИСТ. Н2,02, И,, Не 252 СД, Иа, ОкП, Ре, С02, V, с4н8 0,79

сн, ИСТ. СД, Н2, 02, N.. Не, ГМ, См, Ст 311 С1, ОкП, Уг, С02, рН, СД, Яе ЭО,, С4Н8 0,62

сн., ИСТ. УВГ, Не 247 С1, С02, ОкП, Н2, Уг, ТАТ, ГМ 02, Мд, Сф 0,68

сн4 ИСТ. УВГ, Н2, 02, И2, ГМ, с3+4, ст 150 С1, С02, 0 эо4 0,62

сн4 ИСТ. УВГ, Н2, Ог, ГМ, С3+4, ст, Не 247 С1,0кП,Уг,С02, рН, Ре эо4 0,60

сн4 руч. Н2, 02, Ыг, Не 135 СД,Ре, Иа, Тв, С8, С10 СД2, С4Н8,0, с7 0,77

Щ руч. СД, Н2,02, Не, ГМ,СЗН,СГ 237 С1, СД, Ре, N8 с7,о 0,54

сн4 руч. УВГ, Не 133 N3, Тв, С6, С9, Ре о2, С7, 0, СБ 0,73

сн4 руч. УВГ, Н2,0г, N2, Не, ГМ, С3+4, Ст 237 С1, Ре, Иа 0, с7 0,49

С2Н6 ИСТ. Н2, 02, Не 252 СН4, С3Н8, рН, С3Н6 Ре, Ст 0,77

СД ИСТ. УВГ, Не 247 ГМ, ОкП, Н2, Уг, Тдт 02, Ст, Сф 0,38

СД ИСТ. УВГ, Н2,02, И2, ГМ, С3.4, ст 150 Не 0,36

СД ИСТ. УВГ, Н2, 0г, N.. ГМ, Сзм, Ст, Не, 0 360 С1, С02, рН, Сн, ОкП, Уг С4 0,38

СД руч. Н2, 02, Не 150 сн„ С3Н8, £Д0, с2н4 0,67

СД руч. УВГ, Н2, 02, М2, ГМ, С3+4, С,, Не, 0 360 БО4 Тдт, Сф, время 0,36

СД ИСТ. Н2, 02, Не 252 СД.БО,, НС03,Тдт,С5 сФ 0,82

СД ИСТ. СД, Н2, 02,1М2, Не, ГМ, См, Ст 311 С3Н6, НС03, Э04, с5 рН,Сф 0,56

СД ИСТ. УВГ, Не 247 Тдт, во,, с5, ы2 N3, рН, Са 0,60

СД ИСТ. УВГ, Н2, С2, Не, ГМ, С3+4, Ст 311 ЭО,, ТАГ, Мд,с5 С1, рН, Сф 0,56

СД руч. Н2, 02, Н,, Не 135 С3Н6, Мд, ОкП, СД Ч 0,81

СД руч. С2Н6, Н2, 02, N.. Не, ГМ, С„, Ст 237 СД, Мд, СД, тСД2 С02, Са 0,81

СД руч. УВГ, Н2,02, Ы2, Не, ГМ, См, Ст 237 с5 время, С6 0,37

СД руч. УВГ, Не 133 БО.,, С7, С5, Ре Са, Сф, время, Уг 0,62

С3Н8 ИСТ. УВГ, Не 247 С02, Б04, Тдт, С5 с, 0,36

сд руч. УВГ, Не 133 N2, Э04, С02 С9,С7 0,46

с3н6 ИСТ. УВГ, Не 247 Тйт, ЭО,, сн Са, рН,Уг 0,49

сд руч. УВГ, Не 133 с„ с6,о, с5 С9, НС03, время, С6 0,66

Примечание: общее число переменных, участвовавших в расчетах - 43, в том числе дата отбора пробы (время), температура атмосферы (ТАТ) и воды (Тв), дебит (0), рН, СОРе, ИН4, 6 главных ионов, окисляемость (ОкП), Не, Н2, 02, N2, общая газонасыщенность (Уг), 11 углеводородных газов (от метана до гексана, включая изомеры и непредельные разности) и 12 групп УВ-окисляющих бактерий (СН4, С5, С6, С7, СЛ С9, С10, Св, СТ, СФ, Сн -бактерии, окисляющие пропан-бутан, пен-тан, гексан, гептан, октан, нонан, декан, бензол, толуол, фенол и нафталин, соответственно, и ГМ - бактерии, развивающиеся на "голодной" среде Мюнца). У - зависимая переменная, Я - коэффициент множественной корреляции, п - объем выборки, ист. - источники, руч. - ручьи.

К аналогичным выводам приводит решение "обратной задачи" множественного регрессионного анализа. Так, в качестве зависимой переменной можно взять не углеводород, а гелий, концентрации которого в приповерхностных средах контролируются, главным образом, интенсивностью восходящей миграции флюидов из глубоких горизонтов и не зависят от биологических процессов на дневной поверхности. Результаты такого анализа, представленные в таблице 2, показывают, что в числе параметров, положительно "влияющих" на кон-центрацию гелия, из углеводородных газов присутствуют только самые легкие разновидности - метан (СН4) и этан (С2Н6).

Непредельные и более тяжелые разновидности УВГ (С2Н4, СзН6, С4НШ, иС5Н|2, С6Н|4) ведут себя по иному. В качестве значимых "факторов" (параметров) они проявляются только в маломинерализованных водах (преимущественно в ручьях) и входят в уравнения регрессии со знаком "минус". Очевидно, что повышенные концентрации этих УВГ, корреспондирующие с минимальным содержанием Не, формируются не в глубоких, а в приповерхностных горизонтах.

Таблица 2. Гидрогеохимические параметры, наиболее существенно "влияющие" на концентрацию водорастворенното гелия

(по результатам множественного регрессионного анализа)

№ расчета п Параметры, «влияющие» на концентрацию гелия R Некоторые особенности выборки

положительно отрицательно

1* 150 Са, СД HCOs,Mg,TB 0,86 Источники

2 205 Са, СД HC03, Mg,TB 0,85 Источники, №>4 мг/л

3 235 СН4, Са, М HC03, Mg, TB 0,85 Источники

4 149 СН4, Са HCO3, Mg,TB 0,86 Источники

5 235 СН4, Са, Na HC03, Mg, TB 0,84 Источники

6 336 сн4,м HC03, Mg, TB 0,77 Источники

7 88 М, рН HCO3, Mg, TB 0,82 Источники зон разломов

8 156 СН41 Са/НС03, CI Mg, nh5 0,75 Источники зон контакта с интрузиями

9 170 СН4, CI HC03,TB 0,69 Источники, С1>50 мг/л

10 291 сн4,м HC03, Mg, TB 0,75 Источники, С1>12 мг/л

11 93 so4 Mg, с4н10 0,46 Источники, СК12 мг/л

12* 123 S04, СД, С02, СБ СД, C6h24 0,59 Ручьи

13 569 S04,CI,Ch5,TB СД, nh5 0,37 Ручьи

14 166 CI, S04, Fe СД, СОг, /£Д2 0,55 Ручьи, СК6 мг/л

15 499 S04, CI,Ch5,TB ед 0,35 Ручьи, С1>6 мг/л

16 194 Са/НС03, СД, СД 0,46 Ручьи, С1> 12 мг/л

Примечания: общее число параметров - 43, в т.ч. 2 производных (Na/CI и Ca/HCOj). п - объем выборки, R - коэффициент множественной корреляции, М - общая минерализация воды, Тв - температура воды, Се - бензол-окисляющие бактерии, * - расчеты, в которые включали УВ-окисляющие бактерии (ГМ - развивающиеся на голодной среде Мюнца, С,+4, С5, С6, С7, Cg, С9, Сю, Q, СУ, СФ, и Сн- окисляющие пропан-бутан, пентан, гексан, гептан, октан, нонан, декан, бензол, толуол, фенол и нафталин, соответственно). Прочие обозначения даны в в примечаниях к табл. 1

Участие биохимических процессов в формировании углеводородного состава приповерхностных горизонтов подтверждается различными методами статистического анализа. В частности, при обычном корреляционном анализе представительных выборок (я=200-^500) все УВГ, за исключением метана и этана, и в ручьях и в источниках обнаруживают значимую положительную связь с температурой атмосферы и температурой воды. При этом особое внимание заслуживает тот факт, что корреляция с температурой атмосферы более высока, чем с температурой воды. Так как интенсивность биологической деятельности как в наземных условиях, так и в почво-грунтах, тесно связана с температурой среды (активна летом и угнетена зимой), а корреляция водорастворенных УВГ с температурой атмосферы выше, чем с температурой поверхностных и фунтовых вод, то правомерен вывод, что основным поставщиком биогенных УВГ являются наземные растения, а не почвенно-грунтовая микрофлора. Здесь следует вспомнить оставшуюся "незамеченной" в нефтегазопоисковой геохимии работу ГА. Санадзе [4], в которой была показана способность высших растений продуцировать углеводородные газы (до С5Н12 включительно) и отмечено их повышенное выделение растениями семейства Ивовых. Поэтому вполне вероятно, что УВ-аномалии обнаруживаются чаще в пределах отрицательных форм рельефа не только в результате соответствующего размещения тектонических нарушений, но и по причине изобилия растительности, особенно тальниковой, именно в увлажненных озерно-речных долинах.

Для оценки синтеза УВГ тальниковой растительностью "in situ", в ходе полевых работ на плато Путорана, а затем в Томской области нами были проведены специальные опыты ¡1]. В обоих случаях полученные результаты подтвердили способность тальников продуцировать углеводородные газы, что явилось основанием для постановки дополнительных широкомасштабных экспериментов, реализованных на Моктаконской площади (Тунгусский НГБ). Кроме семейства Ивовых в опыты были включены другие распространенные в Сибири виды высших растений - береза, ольха, лиственница. Комплекс исследований предусматривал хроматографический анализ состава не только свободных (воздушных), но и водорастворенных УВГ (табл. 3), а также контроль изменений рН, С02, 02, химических (ионно-со-левых), микрокомпонентных и микробиологических (УВ-окисляющие бактерии) показателей.

Опыты показали, что углеводородные газы продуцируются всеми видами высших растений. Особенно активно идет синтез этилена, пропана, пропилена, а также нормальных форм бутана и пентана. В минимальных количествах образуется этан. Биосинтез УВГ сопряжен с их микробиологической трансформацией, фазовыми переходами (из воздуха в раствор) и изменением химического состава воды в отношении значений рН, Eh, С02, 02, Copr., Nh5+, НСО^, S042 и некоторых микроэлементов (Mn, Zn, Sn, Ni, V). По причине хорошей растворимости, выделяемые в воздух УВГ, особенно непредельные, интенсивно поглощаются атмосферной влагой и поверхностными водами. Поэтому их

содержание в растворенном газе дождевой воды и поверхностных водотоков всегда выше, чем в атмосферном воздухе. В результате инфильтрации атмосферных осадков УВГ проникают в фунтовые горизонты, где подвергаются микробиологическому окислению. Особенно активно процессы редукции протекают с ненасыщенными УВГ, которые не только хорошо окисляются бактериями, но и обладают повышенной химической активностью. С глубиной общее содержание УВГ закономерно сокращается, а непредельные разности глубже зоны интенсивного водообмена почти не встречаются. С переходом в зону замедленного водообмена концентрации УВГ вновь начинают возрастать, но уже за счет литогенной и эпигенетической (глубинной) составляющих.

Таблица 3. Примеры изменения состава свободных и водорастворенных газов в опытах с растениями (время экспозиции - 5 суток, объем воздушной среды - 4 дм', объем воды - 1дм')

Объект Среда исследований Углеводородные газы, пхЮ 4 об.-% об.-%

СН4 СД СД СД СД СД0 СД СД? сог О, и,

Тальник исходный Воздух в конце опыта 1.65 0 0 0 0 0 0 0 1.10 0 2.19 0 0 0 0 0 0 21.1 77.7 0.05 18.2 80.6 -43.8

исходная Вода в конце опыта 12.60 0.12 0.91 0 0.26 0 0.68 0 6.95 0.59 22.70 0.27 0.59 0.23 0.46 1.52 0 31.8 67.2 27.35 4.8 66.8 3.1 43.7

Лиственница исходный Воздух в конце опыта 0.88 0 0 0 0 0 0 0 1.24 0.08 5.62 0.20 0.09 0 0 0 0 20.9 77.2 0.03 17.3 80.1 73.9

исходная Вода в конце опыта 46.40 0 0.07 0 0.07 0 0.22 0 11.23 0.30 13.63 4.20 0.98 0.43 0.31 6.98 0.07 33.5 64.5 38.26 5.6 55.9 -7.2 88.4

* Кг -коэффициент гипергенности (пояснения см. ниже)

На основе проведенных исследований был разработан ряд рекомендаций по геохимическим поискам нефти и газа [3]. В частности, для оценки генетической принадлежности УВГ, когда требуется решить, имеют ли углеводороды ги-пергенно-биохимическое или миграционное (эпигенетическое) происхождение, и для соответствующей разбраковки углеводородных аномалий автором предложен принципиально новый показатель, названный коэффициентом гипергенности - Кг (табл. 4).

Таблица 4. Типичные значения коэффициента гипергенности (К,) для вод атмосферного питания (1) и очагов восходящей разгрузки (2) Тунгусского нефтегазоносного бассейна

№ Тип СГ, Не Щ СД СД СД СД С Д„ СД СД? Кг

пробы водопункта мг/л пхЮ"4 об,-%

601 ручей (1) 1.2 5.9 23.5 0.13 2.20 0.07 0.22 0.22 2.30 0.47 42.2

362 источ. (1) 2.8 5.2 51.3 0.08 0.71 0.11 0.20 0.34 0.76 1.30 42.8

542 источ. (1) 3.5 2.0 17.1 0.27 3.06 0.18 0.66 0.14 1.24 2.04 27.1

5-8 ручей (1) 7.1 3.1 108.0 0.50 2.66 0.20 0.65 0.44 4.00 1.42 16.7

9-32 ручей (1) 7.1 3.4 5.2 0.07 0.98 0.05 0.05 0.13 0.40 0.32 27.7

3-11 ручей (1) 7.1 5.0 33.6 0.35 1.45 0.55 0.64 0.13 0.70 1.04 12.9

6-43к ручей (2) 49.7 22.5 64700.0 7.90 0.20 0.15 0.16 0 0 0 0.06

4-73 скв. (2) 294.6 27.9 692.6 1.59 0 0.38 0.25 0 0 0 0.4

2-4 скв.(2) 597.8 70.6 101206.0 23.67 1.61 0.22 0.28 0.05 0 0 0.09

9-14 источ.(2) 959.0 24.2 29111.0 80.03 0.40 0.13 0.17 0 0 0 0.008

7-8 источ. (2) 1193.0 39.7 109563.0 190.00 0 0.06 0.16 0.60 0 0 0.004

138 источ.(2) 45315.8 285.0 243.1 0.26 0 0.04 0.09 0 0 0 0.5

Этот генетический коэффициент представляет собой отношение суммы всех предельных и непредельных гомологов метана (за вычетом этана) к этану:

К, = (ЕТУ-С2Н6)/С2Н4.

Его теоретическое основание заключено в изложенных выше положениях, связывающих одновременно и вероятность прямого биосинтеза органических веществ и способность их миграции из недр к поверхности со сложностью строения (молекулярной массой) соединений. При таком подходе числитель дроби представляется зависящим, главным образом, от интенсивности биохимического синтеза, а знаменатель - от интенсивности миграционных процес-

сов. Высокие значения Кг должны свидетельствовать о гипергенно-биохимическом происхождении УВ, а низкие - о миграционном. Метан в это соотношение не включен по той причине, что его аномально высокие концентрации при подчиненном содержании ТУ могут быть обусловлены не только миграцией из глубоких горизонтов, но и болотными процессами. Вместе с тем, как следует из приведенных материалов, роль биосинтеза в накоплении метана в приповерхностной зоне, вероятно, не столь высока, как это принято считать.

Коэффициент гипергенности и его пороговые значения (более 2-5 - для углеводородов биохимического происхождения и менее 0.5-0.) - миграционного) изначально были получены на основе анализа традиционного фактического материала многолетних геохимических поисков нефти и газа на территории Восточной Сибири. Экспериментальные данные подтверждают правильность исходных посылок. Из приведенных выше примеров (см. табл. 3, 4) видно, что для углеводородных смесей, продуцируемых высшими растениями, величина Кг многократно превышает единицу, причем не только для воздуха, но и для газов, перешедших в раствор. В целом же, различные генотипы природных вод поданному коэффициенту дифференцируются весьма контрастно.

Таким образом, полученные результаты позволяют уточнить некоторые теоретические аспекты геохимии углеводородов и дают основание более объективной интерпретации результатов нефтегазопоисковых геохимических съемок.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Зуев В.А. О биологическом синтезе тяжелых углеводородов и геохимических поисках нефти и газа / Томск, политехи, ин-т. - Томск, 1989. -18 с. - Деп. ВИНИТИ 1.02.89, № 107I-B89.

2. 3ves В.А. Факторы формирования углеводородных аномалий // XIII совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока. - Иркутск-Томск, 1991.-С. 131,

3. Зуев В.А., Назаров А.Д., Рогов Г.М. Методические основы гидрогеохимической нефтегазопоисковой съемки в Тунгусском бассейне // Гидрогеохимические поиски месторождений полезных ископаемых. - Новосибирск: Наука, 1990. - С. 126-142.

4. Санадзе ГА. Выделение растениями летучих органических веществ. - Тбилиси: Изд-во АН ГССР, 1961. - 94 с.

5. Соколов В.А, Геохимия природных газов. - М: Недра, 1971. - 334 с.

ТО THE QUESTION ON DIRECT GEOCHEMICAL SEARCH FOR OIL AND GAS

V.A. ZUYEV

Based on the comparative analysis of feeding conditions, physicochemical features and gas composition of a great number of natural waters samples, there is made a conclusion that heavy hydrocarbon gases fixed in the surface zone mainly have a modern biochemical origin. The conclusion is verified by the results of special experiments proving the ability of surface vegetation to active synthesis of methane homologues. Of all the spectrum of heavy hydrocarbon gases the most light one - the ethane - appears to be the most informative index of the presence of oil-and-gas. The obtained results give grounds to new evaluation of the prospecting importance of not only the heavy hydrocarbons but the methane as well, which epigenetic origin, owing to the well-known 'swamp' factor, is usually doubted.

УДК 553.98:551.49 (571.1)

НЕФТЕГАЗОВЫЕ ПАЛЕОГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

А.Д. НАЗАРОВ

Достоверный прогноз нефтегазоносности невозможен без знаний палеогидротеологических условий конкретного осадочного бассейна. Отражая сложные фациально-гидрогеохимические, литолого-гидрогеологические, тектоно-гидрогеологические, гидродинамические, гидрогеотермические и гидрогеохимические условия осадконакопления и последующего литогенного преобразования осадочно-по-родной системы, в том числе процессов нефтегазогенерации и нефтегазоаккумуляции, палеогидрогеологические показатели не уступают по своей региональной и зональной нефтегазопоисковой значимости многим традиционным геологическим и геохимическим критериям.

Нефтегазовые, палеогидрогеохимические, палеогидродинамические, палеогидрогеотермические, показатели.

Палеогидрогеологические критерии образуют особую группу нефтегазопоисковых гидрогеологических показателей, отражающих историю литогенного преобразования гидрогеологических условий осадочных отложений и их связь с нефтегазоносностью.

Базируясь на том же геологическом материале, что и другие исторические методы, палеогидрогеологические реконструкции позволяют извлечь весьма ценную генетическую информацию о составе захоронявшихся вод (и других флюидов) и его изменчивости в процессе литогенеза, цикличности водообмена и флюидогенерационных процессах, степени закрытости потенциально нефтегазоносных комплексов и условиях сохранения в них залежей нефти и газа, соотношении областей питания и разгрузки, масштабах первичной и вторичной миграции флюидов, приоритетной

cyberleninka.ru

Геохимические методы поисков месторождений нефти и газа содержание учебной дисциплины

«ГЕОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОИСКОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА»

Содержание учебной дисциплины.

Введение.

Раздел 1. Значение курса.

Тема 1.1. Общее содержание курса. Основные методы поисков нефти и газа. Геохимические методы поисков месторождений нефти и газа и их место в общем комплексе поисково-разведочных работ на нефть и газ.

Тема 1.2. Основные разделы курса. Содержание курса и его связь со смежными дисциплинами. Закон В.И. Вернадского о всеобщем рассеянии. Кларки элементов в геосферах, кларки концентрации. Взаимосвязанность процессов концентрации и рассеяния элементов, внутренние и внешние факторы миграции. Многообразие форм и видов нахождения химических элементов в природе. Преобладание рассеянного состояния вещества над концентрированным.

Тема 1.3. История становления прямых геохимических методов поисков месторождений нефти и газа. Поверхностная съемка и ее виды: газовая, битумная и люминесцентно-битумная, окислительно-восстановительного потенциала, термо-битумная и пиро-битумная, микробиологическая, почвенно-солевая, водно-газовая. Факторы, виляющие на образование аномалий в почвенных и подпочвенных горизонтах.

Раздел 2. Теоретические основы прямых геохимических методов поисков нефти и газа (газометрической съемки по верхним опорным горизонтам).

Тема 2.1. Состав природных газов: атмосферного воздуха, болотного газа, почвенных и подпочвенных газов, газов месторождений каменного угля и горючих сланцев, апатитово-нефелиновых месторождений, вулканических газов, растворенных в воде газов, газов газонефтяных и нефтяных месторождений. Их принципиальное сходство и отличие. Значение знаний об их составе в развитии прямых геохимических методов поисков нефти и газа.

Тема 2.2. Миграция природного газа. Миграция природного газа – основа формирования залежей и образования газовых аномалий в верхних горизонтах разреза. Зависимости миграции от формы нахождения и физического состояния газов в горных породах. Кристаллогидратная форма газов и ее влияние на формирование газовых аномалий и промышленных залежей газа. Пути вертикальной миграции углеводородных компонентов. Факторы, влияющие на вертикальную миграцию углеводородных газов: сорбционная способность пород и ее зависимость от температуры, давления, влажности, литологии, минерального состава и т.д.; подземные воды и их свойства от минерализации, температуры, давления и т.д.; свойства мигрирующих компонентов. Виды миграции углеводородных газов.

Тема 2.3. Геолого-геохимические условия образования газовых аномалий. Геохимические условия (седиментогенез, диагенез, катагенез), их роль и влияние на преобразование органического вещества в углеводороды.

Тема 2.4. Геологические и гидродинамические условия и их роль в формировании газовых аномалий. Методические приемы реконструкции указанных процессов.

Раздел 3. Методика прямых геохимических поисков (газометрической съемки по верхним опорным горизонтам) нефти и газа.

Тема 3.1. Общие сведения о методике проведения газометрических исследований. Понятие об опорных горизонтах, требования к их выбору. Обработка фактического материала газометрической съемки и выбор поисковых показателей нефтегазоносности недр исследуемой площади.

Тема 3.2. Газометрическая съемка как самостоятельный метод поисков нефти и газа. Схема выполнения работ. Рекогносцировочный и детальный этапы проведения работ.

Тема 3.3. Комплексирование газометрической съемки с другими геолого-геофизическими методами поисков. Газометрическая съемка в комплексе со структурным бурением. Газометрическая съемка в комплексе с сейсморазведкой.

Раздел 4. Техника проведения прямых геохимических методов поисков нефти и газа (газометрической съемки по верхним опорным горизонтам).

Тема 4.1. Бурение скважин. Особенности бурения специальных геохимических скважин и их обслуживания.

Тема 4.2. Отбор проб промывочной жидкости и керна. Методика отбора промывочной жидкости и керна.

Тема 4.3. Дегазация проб промывочной жидкости и керна.

Тема 4.4. Время хранения проб глинистого раствора и керна.

Тема 4.5. Микроанализ газа. Документация геолого-геохимической информации на каждом этапе газометрической съемке по верхнему опорному горизонту.

Раздел 5. Поисковые критерии нефтегазоносности при прямых поисках (газометрической съёмке по верхним опорным горизонтам). Прямые и косвенные критерии нефтегазоносности их общая характеристика и отличие.

Тема 5.1. Прямые критерии нефтегазоносности: показатели, непосредственно связанные с залежами нефти и газа; показатели взаимосвязи углеводородных газов с органическим и минеральным веществом пород; показатели изменения качественного состава сингенетичных и эпигенетичных углеводородных газов; изменение изотопного состава газов.

Тема 5.2. Косвенные критерии нефтегазоносности; неуглеводородные газы, биохимические, гидрохимические, литогеохимические и элементные показатели.

Раздел 6. Промыслово-геохимические исследования скважин.

Тема 6.1. Газовый каротаж - основа промыслово-геохимических исследований глубоких скважин. Цели и задачи этих исследований. Газовый каротаж по буровому (глинистому) раствору, его основные положения и особенности при исследовании газосодержащих и нефтесодержащих пластов. Газовый каротаж по керну особенности его проведения.

Раздел 7. Перспективы развития геохимических методов поиска месторождений нефти и газа.

Тема 7.1. Рациональное сочетание геофизических и геохимических методов исследования с бурением при поисках и разведке месторождений нефти и газа (особенно в районах с низким уровнем геолого-геофизической изученности).

Тема 7.2. Перспективы дальнейшего развития методики и техники геохимических исследований.

Заключение.

Перечень основной и дополнительной литературы.

Основная:

  1. Архипов А.Я., Кучурук Е.В., Петухов А.В. Геохимические методы поисков месторождений нефти и газа. Изд. Госкомитета СССР по науке и технике, ВИНИТИ, М.,1980. сер. "Методы разведки и оценки месторождений. Разведочная и промысловая геофизика", т.5.
  2. Баженова О.К., Бурлин Ю.К., Соколов Б.А. и др. Геология и геохимия нефти и газа. – 2-е издание. – М.: Издат. центр «Академия». - 2004 г. – 415 с.
  3. Зорькин Л.М., Лопатин Н.В. и др. Геохимические методы поисков нефтяных и газовых месторождений, М.,"Недра", 1980.
  4. Коробов Д.С., Кравченко Л.С. Геохимические методы поисков месторождений нефти и газа. Учебное пособие для студентов специальности 08.05 "Геология нефти и газа". Изд.СГУ, 1989.
  5. Неручев С.Г., Рогозина Е.А., Шиманский В.К. и др. Справочник по геохимии нефти и газа. – СПб.: Недра. – 1998. – 576с.

Дополнительная:

  1. Коробов Д.С. Газометрическая съёмка по верхнему опорному горизонту с целью поисков месторождений нефти и газа. Тр.НВНИИГГ. вып.14. Саратов, 1969.
  2. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых. /Ред. А.П.Соловов. М., Недра, 1990.
  3. Юровский Ю.М. Методика интерпретации результатов газово­го каротажа. М.:"Недра", 1977.

Вопросы к курсу.

1. Введение. Общие сведения.

1.1. Геохимические методы поисков месторождений нефти и газа и их место в общем комплексе поисково-разведочных работ.

1.2. Кларковые концентрации элементов в геосфере.

1.3. Рассеянная и концентрированная формы нахождения вещества в природе.

1.4. Основные этапы развития прямых геохимических методов поисков.

1.5. Виды поверхностных съемок, их теоретические основы и краткая характеристика.

1.6. Факторы, влияющие на образование и сохранение аномалий в подпочвенных почвенных горизонтах.

1.7. Геохимическая съемка по верхним опорным горизонтам, ее теоретическая основа и краткая характеристика.

2. Теоретические основы прямых геохимических методов поисков нефти и газа (газометрической съемки по верхним опорным горизонтам).

2.1. Состав природных газов (атмосферный воздух, болотные, почвенные и подпочвенные газы, газы газонефтяных месторождений и т.д.) и их принципиальные отличия.

2.2. Форма нахождения и физическое состояние газов в горных породах.

2.3. Кристаллогидратная форма газа и ее значение в геологии нефти и газа.

2.4. Пути вертикальной миграции углеводородных газов.

2.5. Факторы, влияющие на миграцию углеводородных газов.

2.6. Сорбционная способность пород

2.7. Подземные воды и их роль в вертикальной миграции углеводородов.

2.8. Свойства миграционных компонентов газа и их проявление при миграции.

2.9. Виды миграции углеводородных газов.

2.10. Общая характеристика геохимических условий образования газовых аномалий.

2.11. Общая характеристика седиментогенеза в образовании углеводородов.

2.12. Методы реконструкции процесса седиментогенеза при решении вопросов газообразования.

2.13. Общая характеристика диагенеза и его влияние на преобразование органического вещества в породах.

2.14. Методические приемы восстановления геохимических обстановок процесса диагенеза.

2.15. Общая характеристика катагенеза и его влияние на преобразование органического вещества в породах.

2.16. Факторы, влияющие на преобразование органического вещества при катагенезе.

2.17. Геолого-тектонические и гидродинамические условия образования газовых аномалий.

2.18. Принципы составления карт равных потенциалов.

3. Методика прямых геохимических поисков (газометрической съемки по верхним опорным горизонтам) нефти и газа.

3.1. Общие понятия о методике газометрических исследований (опорные горизонты и требования к ним, поисковые показатели и т.д.).

3.2. Региональные и детальные геохимические исследования, их цели и задачи.

3.3. Газометрическая съемка как самостоятельный метод поисков месторождений нефти и газа. Схема ее проведения.

3.4. Характеристика газометрической съемки в комплексе со структурным бурением.

3.5. Характеристика газометрической съемки в комплексе с сейсморазведкой.

3.6. Этапы работ и их особенности при комплексировании газометрической съемки с сейсморазведкой.

4. Техника проведения прямых геохимических методов поисков нефти и газа (газометрической съемки по верхним опорным горизонтам).

4.1. Особенности бурения геохимических скважин для геохимических исследований.

4.2. Методика отбора промывочной жидкости и керна на скважине при газометрических исследованиях.

4.3. Методика дегазации проб промывочной жидкости и керна при газометрических исследованиях.

4.4. Влияние времени хранения проб глинистого раствора и керна на концентрацию газов при газометрических исследованиях.

4.5. Особенности микроанализа газа при газометрических исследованиях.

5. Поисковые критерии нефтегазоносности при прямых поисках (газометрической съёмке по верхним опорным горизонтам).

5.1. Прямые критерии нефтегазоносности недр, их характеристика.

5.2. Косвенные критерии нефтегазоносности недр, их характеристика.

6. Промыслово-геохимические исследования скважин.

6.1. Понятие о газовом каротаже, его цели и задачи.

6.2. Газовый каротаж по глинистому раствору и керну, особенности проведения.

7. Перспективы развития геохимических методов поиска месторождений нефти и газа.

7.1. Комплексирование различных методов – основа повышения эффективности поисково-разведочных работ на нефть и газ.

7.2. Рациональное сочетание геофизических и геохимических методов исследования с бурением при поисках и разведке месторождений нефти и газа.

7.3. Основные направления развития геохимических методов поисков месторождений нефти и газа.

do.gendocs.ru