UtfQQ ГЕОЛОГИЯ И ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ
УДК 553.98.061.32
© Коллектив авторов, 2010
Нефтематеринские породы и нефти восточной части Западной Сибири
И.В. Гончаров, д.г.-м.н., Н.В. Обласов, В.В. Самойленко, "и Т С.В. Фадеева (ОАО «ТомскНИПИнефть»),
В.А. Кринин, к.г.-м.н. (ЗАО «Ванкорнефть»), РОСНЕФТЬ В.А. Волков, к.г.-м.н. (ГП «НАЦ РН им. В.И. Шпильмана»)
15 ЛЕТ
Source rocks and oils in eastern part of West Siberia
I.V. Goncharov, N.V. Oblasov, V.V. Samoylenko, S.V. Fadeeva (TomskNIPIneft OJSC),
V.A. Krinin (Vankorneft CJSC),
V.A. Volkov (V.I. Shpilman Scientific and Analytical Centre of Rational Subsurface Management)
Geochemical investigations of oils and Cretaceous, Jurassic and Pre-Jurassic rocks were performed for eastern part of West Siberia. A role of different source rocks in oil and gas formation was evaluated based on Rock-Eval pyrolysis results and distribution types of oil in a territory. Showed that source rocks are absent among Cretaceous deposits. Jurassic and Pre-Jurassic rocks were a main source for oil.
Ключевые слова: нефтематеринские породы, катагенез, нефть, Западная Сибирь. Адрес для связи: GoncharovIV@nipineft.tomsk.ru
Западная Сибирь остается основным нефтедобывающим районом России. Ввод в промышленную эксплуатацию Ванкорского месторождения, интенсивные работы на правобережье р. Оби снова привлекли внимание к восточной части Западной Сибири и потребовали уточнения и пересмотра некоторых представлений о ее нефтегазоносности.
Сложившиеся в стране новые экономические отношения требуют активного использования новейших достижений науки и техники в области поиска и разведки углеводородов. Одним из таких направлений является моделирование термической эволюции органического вещества, а также поведения образовавшихся углеводородов с учетом тектонической истории бассейна осадконакопления. Ключевым моментом являются выделение на изучаемой территории нефтематеринских пород, определение их начального и текущего потенциала. Без этой информации невозможно определение масштабов генерации углеводородов.
Достоверность результатов моделирования будет намного выше при сопоставлении генетических меток - биомаркеров нефтей из открытых в регионе залежей и экстрактов из соответствующих нефтематеринских пород. Поэтому выделение нефтематеринских пород, определение генерационного потенциала органического вещества, вопросы генетической классификации нефтей и изменения их состава приобретают особую актуальность.
Образцы и методы исследований
Для проведения геохимических исследований было отобрано более 5600 образцов керна из 421 скважины восточных районов Западной Сибири, а также более 1850 образцов шлама в разрезе мезозойских отложений восьми скважин северо-востока. Основная часть скважин (337) расположена в районах Томской области, сопредельных ей районах Новосибирской области и восточ-
ной части ХМАО (61 скважина), из северо-восточных районов Западной Сибири исследованы образцы в разрезе 23 скважин.
В рамках исследований проанализировано более 1250 проб нефтей и конденсатов восточной части Западной Сибири, которые характеризуют залежи в широком стратиграфическом интервале от верхнего мела до палеозоя.
Пиролитические исследования были выполнены на приборе Rock-Eval 6 (Turbo) в температурном режиме метода BulkRock. Экстракты из пород и нефти анализировались на приборе Hewlett Packard 6890/5973 с колонкой HP-1-MS (30 м; 0,25 мм) в режиме линейного программирования температуры (45 оС - 3 мин, 45-310 оС - 3 оС/мин, 310 оС - 20 мин). За основу расчетов геохимических параметров приняты значения площадей пиков, получаемые путем их интегрирования на масс-фрагментограммах характеристических ионов.
Результаты исследований
Геохимическая характеристика пород
Основные результаты исследования пород некоторых скважин представлены в табл. 1.
Породы меловых отложений. Результаты пиролитического исследования пород меловых отложений показали, что все образцы характеризуются крайне низким генерационным потенциалом (S2 < 2,5 мг УВ/г породы). Только единичные образцы имеют S2 > 2,5 мг УВ/г породы и могут характеризоваться как породы с удовлетворительным потенциалом. Средние значения максимальной температуры Tmax образцов в разрезе отложений ниж-нехетской и куломзинской свит каждой из скважин составляют около 433-436 оС, что указывает на их низкий катагенез. Об этом свидетельствует также весь комплекс молекулярных параметров.
Баженовская свита. Баженовская свита - основной источник углеводородов на территории Западной Сибири. Согласно дан-
Таблица 1
Площадь Свита Число 82, мгУВ/г породы Н1, 01, мг СО2/ г Сорг С, Рг/РИ 4МДБТ/ 29/2781
образцов ■я Сорг % 1МДБТ
Нижнемеловые отложения
Хикиглинская Нижнехетская 97 0,64 434 92 71 0,61 2,81 0,83 3,27 1,77
Ванкорская Нижнехетская 45 1,22 436 103 40 1,04 2,47 0,98 3,40 2,08
Западно-Сабунская Куломзинская 20 0,13 434 46 50 0,27 1,39 1,00 1,76 3,44
Склоновая Куломзинская 15 0,14 436 52 47 0,26 1,52 0,89 3,02 1,12
Баженовский горизонт
Полярная Яновстанская 8 13,17 434 415 14,0 3,12 2,64 1,36 0,77 1,20
Ванкорская Яновстанская 4 23,69 432 477 13,5 4,95 2,43 1,39 0,94 1,14
Хикиглинская Яновстанская 12 13,53 441 355 14,2 3,80 2,06 0,80 3,46 1,01
Туколандо-Вадинская Яновстанская 4 4,83 448 226 15,3 2,18 1,82 0,61 9,50 1,08
Поскоевская Марьяновская 17 29,81 429 584 10,4 5,07 1,35 1,27 0,83 1,03
Западно-Сабунская Марьяновская 50 28,18 423 516 2,7 5,23 1,69 1,40 0,65 1,44
Котыгъеганская Баженовская 47 52,89 425 630 0,9 8,33 1,54 1,33 0,59 1,27
Кондаковская Баженовская 20 28,23 444 440 3,3 6,24 1,65 0,53 4,96 1,04
Арчинская Баженовская 10 67,30 423 706 3,7 9,41 1,55 1,65 0,43 1,10
Верхняя юра
Хикиглинская Сиговская 23 3,78 444 163 49,0 2,37 2,85 0,93 3,45 1,54
Сыхтинская Наунакская 18 9,84 427 287 4,0 3,56 2,51 1,31 2,43 2,50
Первомайская Георгиевская 12 1,60 435 86 38,3 1,79 - - - -
Двуреченская Васюганская 12 4,14 424 141 35,1 2,66 - - - -
Нижняя юра
Ларъиголкуйская Тогурская 26 22,72 435 340 13 5,24 4,18 0,59 1,79 5,32
Кулгинская Тогурская 17 10,48 448 405 14 2,39 2,11 0,32 - 1,84
Угли юрских отложений
Южно-Черемшанская Васюганская 10 229,88 430 295 2 77,89 8,86 7,54 4,32 -
Налимья Салатская 2 202,41 443 245 2 82,70 4,09 0,28 4,24 4,55
Доюрские породы
Боровая - 33 0,12 527 2 0 4,00 - - - -
Сыхтинская - 3 0,19 - 3 2 6,52 - - - -
Восточно-Сабунская - 6 0,02 - 1 0 2,45 - - - -
Примечания. 1. Скв. 320 Туколандо-Вадинская, 1 Хикиглинская, 11 Ванкорская и 1 Полярная расположены в Красноярском крае; скв. 14 Ларъиголкуйская, 9 Вос-точно-Сабунская, 1 Западно-Сабунская, 500 Сыхтинская, 28 Котыгъеганская и 2299 Первомайская - в ХМАО; остальные скважины - в Томской области. 2. S2- остаточный генерационный потенциал материнской породы; Ттах - температура максимального выхода углеводородов в пике S2 метода Rock-Eval; Н1 -водородный индекс; 01 - кислородный индекс; Сорг- массовое содержание органического углерода; Рг^ - отношение пристана к фитану; К: - изопреноидный
коэффициент, равный отношению суммы пристана и фитана к сумме н-алканов С17 и С18; 4МДБТ/1МДБТ - отношение 4-метилдибензотиофена к ' бензотиофену; 29/27 St - отношение суммы стеранов С29 к сумме стеранов С27.
-метилди-
ным работы [1] более 80 % нефти Западной Сибири генерировано породами баженовской свиты.
В восточной части Западной Сибири баженовский горизонт представлен породами баженовской, марьяновской и яновстан-ской свит. Толщина баженовского горизонта в районе исследования изменяется от 5 до 40 м для баженовской свиты и достигает 600 м для пород яновстанской свиты. Выполненные исследования шлама в разрезе яновстанской свиты показали, что обогащенная органическим веществом пачка толщиной 60 м выделяется только в ее нижней части [2].
Всего по породам баженовского горизонта восточной части Западной Сибири проанализировано более 2800 образцов. Результаты пиролитического исследования показали, что породы баженовской, марьяновской свит и обогащенной пачки янов-станской свиты имеют S2 > 20 мг УВ/г породы, что позволяет отнести их к породам с высоким генерационным потенциалом [3]. Органическое вещество пород в районе исследований различается катагенезом. Температура Гшах изменяется от 423 до 448 оС. Средние значения Н1 органического вещества в скважинах, где
баженовская свита и ее аналоги представлены образцами пород в разрезе более чем на 90 %, изменяются от 225 до 710 мг УВ/г Сорг. Таким образом, в отдельных районах органическое вещество по качеству превосходит даже кероген классического типа II, для которого начальное значение Н10 = б27мг УВ/г Сорг.
Пиролитический анализ позволяет определить только современный (остаточный) генерационный потенциал пород, однако для оценки объемов генерации углеводородов необходимо знать их начальный потенциал. Для каждой из свит в районе исследований были встречены зоны с низкой зрелостью органического вещества: яновстанская свита - район Ванкорского месторождения и Полярная площадь; марьяновская свита - восточная часть Ханты-Мансийского автономного округа; баженовская свита -Чузико-Чижапская зона (Томская область). О низком катагенезе органического вещества этих пород свидетельствует комплекс молекулярных и пиролитических параметров. Это позволило оценить параметры Н10 для органического вещества пород баже-новской, марьяновской и яновстанской свит, которые приняты
Зависимость начального (а) и остаточного (б) водородного индекса от содержания органического углерода и молекулярного параметра термической зрелости 4МДБТ/1МДБТ для верхнеюрских нефтематеринских пород
равными соответственно 710, 600 и 500 мг УВ/г Сорг [2, 4]. Уменьшение Н10 при переходе от баженовской к марьяновской и янов-станской свитам сопровождается уменьшением Сорг. Для пород в разрезе баженовской свиты, не достигших начала главной фазы нефтеобразования, средние значения Сорг повсеместно превышают 6 %, тогда как для пород марьяновской и яновстанской свит Сорг составляют менее 6 % (см. рисунок).
Примечательно, ч
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.