УДК 665.61 (571.1)
> Коллектив авторов, 2011
Природа нефтей района Ванкорского месторождения
m
ТОМСКНИПИНЕФТЬ
открытое АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
И.В. Гончаров, д.г.-м.н., В.В. Самойленко,
Н.В. Обласов, к.г.-м.н. (ОАО «ТомскНИПИнефть»),
В.А. Кринин, к.г.-м.н., Р.А. Ошмарин (ЗАО «Ванкорнефть»)
Nature of oils for part of Vankorskoye oilfield
I.V. Goncharov, VV. Samoylenko, N.V. Oblasov (TomskNIPIneft JSC), V.A. Krinin, R.A. Oshmarin (Vankorneft CJSC)
Geochemical investigations of oils, gases and Cretaceous and Jurassic rocks were performed for part of Vankorskoye oilfield. A role of different source rocks in oil and gas formation was evaluated based on Rock-Eval pyrolysis results and GC-MS analysis. It is shown that Yanovstan formation rocks were a main source for oil.
Ключевые слова: нефтематеринские породы, генерационный потенциал, яновстанская свита, керн, шлам, нефть, газ, геохимические исследования, миграция, биодеградация, газонасыщенность. Адрес для связи: GoncharovIV@nipineft.tomsk.ru
Ванкорское месторождение является крупнейшим месторождением, введенным в промышленную эксплуатацию в постсоветское время. Месторождение входит в состав одноименной группы, включающей Сузунское, Ванкорское, Тагульское, Лодочное месторождения. Данная группа расположена на севере Красноярского края и в тектоническом плане приурочена к Боль-шехетской структурной террасе. Ее основными газонефтеносными комплексами являются резервуары нижнего мела: нижнехетский, малохетско-суходудинский, долганско-верхнеяковлевский. В то же время нефтегазоносность установлена во всем комплексе мезозойских отложений - от нижней и средней юры до верхнего мела.
За последние 10 лет природе нефтей этого района было посвящено большое число работ. Тем не менее вопрос об источниках углеводородов до сих пор оставался дискуссионным, так как в разрезе мезозойских отложений не были установлены ярко выраженные нефтематеринские породы [1]. В связи с этим вопросы, касающиеся генетической классификации нефтей, выделения нефтегазома-теринских пород и оценки их генерационного потенциала, особенно актуальны для проведения в данном районе разведки новых залежей нефти и газа.
Образцы и методы исследований
В рамках исследований было проанализировано 64 образца нефтей и конденсатов, 18 проб газов. Основное число образцов (52) относится к Ванкорскому месторождению. Для 13 скважин месторождения было проанализировано 96 экстрактов из нефтена-сыщенных песчаников в разрезе продуктивных залежей.
Для определения характеристики органического вещества пород в разрезе нижнемеловых и юрских отложений для геохимических исследований были отобраны образцы керна и шлама в разрезе семи скважин района, четыре из которых вскрыли отложения средней юры (малышевская свита) и три - в полном объеме нижнемеловой разрез.
При отборе образцов пород предпочтение было отдано аргиллитам (алевролитам) и углям. Всего отобрано более 1600 образцов
пород, из которых 206 образцов представляют породы яновстан-ской свиты, 442 - породы нижнехетской свиты. Все образцы пород исследованы пиролитическим методом на приборе Rock-Eval 6 (Turbo) в температурном режиме методом BulkRock. Хлоро-форменные экстракты получены для 173 образцов пород, наиболее обогащенных органическим веществом и представляющих все свиты среднеюрско-нижнемелового разреза. Экстракты из пород и нефти анализировались на приборе Hewlett Packard 6890/5973 с колонкой HP-1-MS (30 м) 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, получаемых путем их интегрирования на масс-фрагментограммах характеристических ионов.
Компонентный состав газа определялся на хроматографе «Кристалл 2000М» с использованием колонок, заполненных молекулярными ситами и порапаком Q. Изотопный состав углерода индивидуальных компонентов газа состава Ц-С5 определяли в ООО «ВНИГНИ-2» на масс-спектрометре VG OPTIMA (ISOTECH) фирмы Fisons.
Результаты исследований
Геохимическая характеристика органического вещества пород в разрезе среднеюрско-нижнемеловых отложений.
В табл. 1 представлены средние значения параметров Rock-Eval по свитам в разрезе скв. 1 Хикиглинская (Хкг-1), рассчитанные отдельно для аргиллитов (алевролитов) и углей. Приведенные данные показывают, что для пород в разрезе меловых отложений Сорг < 2 %. Исключением является только яковлевская свита, что объясняется высокой углистостью отложений. Органическое вещество пород меловых отложений значительно окислено, о чем свидетельствуют высокие значения OI и низкие значения HI, и обусловлено накоплением преимущественно континентального органического вещества. Температура 7max, отражающяя зрелость последнего, для аргиллитов в разрезе от яковлевской до суходудинской свиты составляет 431-435 оС, что указывает на низкий катагенез пород. Только с
Таблица 1
Свита Возраст Интервал, м Породы Число образцов Сорг, % 31, мг УВ/г породы 32, мг УВ/г породы Г„ °С Н1, мг УВ/г С0рГ 01, мг СО2/г Сорг
Яковлевская Мел 1692-2215 Аргиллиты 14 2,3 0,07 2,32 433 87 99
Угли 9 66,5 0,70 81,86 422 123 17
Малохетская Мел 2215-2388 Аргиллиты 10 1,5 0,40 1,90 431 150 135
Суходудинская Мел 2388-3030 Аргиллиты 38 1,6 0,18 3,61 435 153 112
Нижнехетская Мел 3030-3492 Аргиллиты 44 0,7 0,06 0,73 440 104 90
Яновстанская Юра 3492-3846 Аргиллиты 79 1,6 0,47 3,59 442 177 59
Сиговская Юра 3846-3918 Аргиллиты 23 2,4 0,98 3,78 444 163 49
Точинская Юра 3918-4020 Аргиллиты 10 2,7 0,74 3,88 448 148 26
Малышевская Юра 4020-4115 Аргиллиты 10 3,1 1,05 5,42 448 168 33
Угли 6 61,9 12,03 120,95 455 194 3
Примечание. Сорг - массовое содержание органического углерода; Б1 - свободные углеводороды, находящиеся в поровом пространстве породы; Б2 - остаточный генерационный потенциал материнской породы; - температура максимального выхода углеводородов в пике Б2 метода Иоск^а!; Н1 - водородный индекс; 01 - кислородный индекс.
нижнехетской свиты в разрезе скв. Хкг-1 отмечается рост Ттах с увеличением глубины. В целом низкий катагенез нижнемеловых отложений района [2] и невысокое содержание органического вещества не позволяют отнести эти породы к возможным материнским. Отдельного внимания заслуживают только породы нижнехетской свиты, где встречаются наиболее низкие значения 01. Эти породы также сложены преимущественно аргиллитами и алевролитами, среди которых выделяются глинистые отложения темно-серого и почти черного цвета.
Породы юрских отложений характеризуются более высоким средним Сорг, меньшей окисленностью органического вещества и более высокими значениями Н1 (см. табл. 1). Однако для аргиллитов малышевской свиты повышенное значение Сорг, так же как и в случае яковлевской свиты, обусловлено значительной угленасы-щенностью этих отложений, а разрез свиты представлен преимущественно переслаиванием песчаников и алевролитов и их переходных разностей. Таким образом, среди исследованных пород юрских отложений наибольший интерес представляют породы то-чинской, сиговской и яновстанской свит.
Многие авторы, в частности А.Э. Конторович, ВА. Кринин, А.И. Ларичев, Ю.А Филипцов, М.В. Дахнова, высказывали мнение, что основным источником нефтей меловых залежей этого района является яновстанская свита. Однако низкое содержание органического вещества, подтвержденное нашими исследованиями, всегда давало повод для сомнений о возможности генерации ею достаточного количества нефти для формирования таких крупных месторождений, как месторождения Ванкорской группы. Отмеченное наряду с другими факторами позволило предполагать возможность участия в формировании меловых залежей нескольких источников, среди которых неоднократно называлась нижнехетская свита [3].
Толщина отложений пород яновстанской свиты в этом районе достигает 500 м, нижнехетской - 250-450 м. Ранние исследования в основном были выполнены по керновому материалу, вынос которого не мог с требуемой детальностью охарактеризовать весь разрез свит. В связи с этим исследование шлама дает уникальную возможность получить детальную характеристику разреза.
На рис. 1 представлены параметры Rock-Eval для образцов аргиллитов, отобранных по шламу и керну в разрезе скв. Хкг-1 от то-чинской до нижнехетской свит. Результаты исследований показали,
что для нижнехетской свиты и верхней части разреза яновстан-ской свиты С «1 %. Значения Н1 < 200 мг УВ/г Сорг показывают, что органическое вещество этих пород относится к керогену III типа, практически не способного к генерации углеводородов. Во всех исследованных породах данного разреза других скважин лишь для единичных образцов Сорг = 2-3 %. При этом увеличение Сорг не находит существенного отражения в повышении Ш, что свидетельствует о доминировании углистого детрита. Низкие значения S2 (менее 5 мг/г) и Сорг позволяют отнести эти породы по генерационному потенциалу к бедным породам [10].
В нижней части яновстанской свиты в скв. Хкг-1 выделяется пачка толщиной 60 м, существенно обогащенная органическим веществом (см. рис. 1). Примечательно, что в разрезе других скважин (табл. 2) толщина этой пачки также составляет 50-60 м. Высокие значения Сорг сопровождаются существенным увеличением параметров S2 и И. Это указывает на превосходные нефте-материнские свойства яновстанской свиты в данной части разреза, о чем свидетельствует также низкое значение 01 (см. рис. 1). Породы этой пачки по величине параметров S2 и Сорг имеют хороший и отличный генерационный потенциал [10], а органическое вещество пород относится к керогену II типа. При этом величина 7тах свидетельствует о том, что в районе Ванкорского месторождения органическое вещество пород только достигло начала фазы нефтеобразования и практически полностью сохранило исходный генерационный потенциал. С увеличением глубины погружения пород 7тах закономерно увеличивается и в районе Туколандо-Вадинской площади среднее значение 7тах достигает 448 оС, что соответствует пику главной фазы нефте-образования для керогена II типа.
Ниже обогащенной пачки породы яновстанской, сиговской и то-чинской свит
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.