CC BY
30
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 7(38) ■ Август
5. Poljakov V.M. Nejropsihologija v skriningovyh issledovanijah detskih populjacij / V.M. Poljakov //Doklady vtoroj mezhdunarodnoj konferencii, posvjashhennoj 100-letiju so dnja rozhdenija A.R.Lurija / Pod red. T.V. Ahutinoj, Zh.M. Glozman. - M.: «Smysl», 2003. S. 198-206.
6. Semenovich A.V. Vvedenie v nejropsihologiju detskogo vozrasta. M.: Genezis, 2005. - 319 s.
7. Homskaja E.D. Ob asimmetrii blokov mozga // Nejropsihologija segodnja / Pod red. E.D.Homskoj. M.: Izd-vo Mosk.un-ta, - 1995. - S. 14-27
НАУКИ О ЗЕМЛЕ / SCIENCE ABOUT THE EARTH
Красноярова Н. А.1, Гладких М. А.2, Курганова Е.В.3
1 Кандидат геолого-минералогических наук, доцент, ФГБУН Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук, ФГАОУ ВПО Национальный исследовательский Томский политехнический университет; 2старший преподаватель, ФГБОУ ВПО Национальный исследовательский Томский политехнический университет; 3ассистент, ФГБОУ ВПО Национальный исследовательский Томский политехнический университет Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 15-05-03910 ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ ПО СОСТАВУ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В РАССЕЯННОМ ОРГАНИЧЕСКОМ ВЕЩЕСТВЕ ОТЛОЖЕНИЙ НИЖНЕГО МЕЛА
СЕВЕРА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Аннотация
В статье представлены результаты исследования рассеянного органического вещества (РОВ) пород нижнего мела ЯНАО. Рассмотрен молекулярный состав РОВ, особенности распределения нормальных и изопреноидных алканов, фенантренов, стеранов, гопанов, алициклических и ароматических углеводородов. Полученные данные свидетельствуют о субокислительных условиях, существовавшие в бассейне седиментации, а также существенном вкладе в исходное органическое вещество как фитопланктона, так и наземной растительности. Состав стеранов и пониженное их количество по отношению к гопанам указывает на континентальный генезис ОВ.
Ключевые слова: рассеянное органическое вещество, состав углеводородов, условия осадконакопления.
Krasnoyarova N.A.1, Gladkich M.A.2, Kurganova E.V.3
1PhD in Geology and Mineralogy, Institute of Petroleum Chemistry SB RAS, National Research Tomsk Polytechnic University; 2Senior Lecturer, National Research Tomsk Polytechnic University;
3Assistant, Research Tomsk Polytechnic University
THE СHARACTEШZATЮN OF HYDROCARBON COMPOUNDS IN THE DISPERSED ORGANIC MATTER LOWER CRETACEOUS DEPOSITS OF THE NORTH OF WESTERN SIBERIA
Abstract
The paper presents the results on the study of dispersed organic matter (DOM) in Lower Cretaceous rocks of the Yamal-Nenets Autonomous Area. DOM molecular composition, features of distribution of normal and isoprenoid alkanes, phenanthrenes, steranes, hopanes, alicyclic and aromatic hydrocarbons have been considered. The data obtained testify suboxidizing conditions that existed in the sedimentation basin, as well as substantial contributions of phytoplankton and terrestrial vegetation to the initial organic matter. Composition of steranes and their reduced amount relative to hopanes indicate continental genesis of OM.
Keywords: dispersed organic matter, composition of hydrocarbon, conditions of sedimentation.
Северные территории России в долгосрочной перспективе будут основой стабильности экономики для воспроизводства минерально-сырьевой базы. Территории ЯНАО характеризуется исключительными запасами как минерально-сырьевых, так и топливно-энергетических природных ресурсов. Изучение данной территории позволит определить направления рационального использования природных ресурсов и обеспечить их воспроизводство.
Изучение молекулярного состава рассеянного в породах органического вещества позволяет определить его фациально-генетическую принадлежность и специфику диагенетических и катагенетических преобразований. По данным о молекулярном составе реликтовых структур, унаследовавших основные черты строения исходных биологических молекул, можно получить представление об основных источниках ОВ в осадках [1]. Совокупность полученных результатов позволяет дать оценку исследованной территории на перспективность обнаружения в них новых залежей углеводородов.
В качестве объектов исследования были выбраны песчаники, алевролиты, алевроаргиллиты, аргиллиты и углистые аргиллиты ачимовского комплекса (нижний мел) Нижнепуровского района ЯНАО. С целью определения степени преобразования и условий трансформации РОВ пород был исследован состав нормальных и изопреноидных алканов, фенантренов, стеранов, гопанов, алициклических и ароматических углеводородов (табл. 1).
В разрезе исследованных отложений выделяют сортымскую свиту (K1/srt), которая перекрывается тангаловской (K1/tng, валанжинский и аптский ярусы). Южная окраина территории изучена в пределах Южно-Пырейной (скв. 21 и 22), северо-западная часть - в пределах Уренгойской (скв. 11 и 62) площадей.
Органические компоненты выделяли из кернового материала экстракцией раствором 7 % метанола в хлороформе (ХБ) при 60 0С. Молекулярный состав органических соединений исследовали методом ГХ-МС с использованием магнитного хромато-масс-спектрометра DFS фирмы "Thermo Scientific" (Германия). Содержание отдельных структур
125
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 7(38) ■ Август
определяли по площади соответствующих пиков на хроматограммах с использованием внутреннего стандарта и поправочных коэффициентов, определенных для каждого класса соединений.
Для оценки степени термической преобразованности рассеянного в породах органического вещества (ОВ) были исследованы распределение и состав фенантренов, по которым рассчитаны метилфенантреновый индекс MPI = 1,5 • (2МР+3МР)/(Р+1МР+9МР) и расчетная отражательная способность витринита Rc = 0,6 MPI + 0,4 [2].
Полученные результаты (табл. 1) характеризуют ОВ северо-западной зоны как термически мало зрелое (стадия катагенеза от ПК3 до начала МК1), а южной зоны - более термически преобразованное (МК1 до середины МК2). Величина отношения П/Ф указывает в основном на субокислительные условия, существовавшие в бассейне седиментации.
Таблица 1 - Характеристика исследованных пород и параметры состава фенантренов и алканов
№ образца Глубина, м Возраст/свита ХБ, % Rc П/Ф П/С17 Ф/С18 CPI1
Южная зона
1 2724.2 K1/tng 0.23 0.64 1.9 0.52 0.34 1.49
2 3011.2 K1/srt 0.12 0.66 1.8 0.59 0.48 1.08
3 3108.5 K1/srt 0.15 0.77 1.7 0.52 0.56 1.03
4 3242.0 K1/srt 0.07 0.55 0.9 0.54 0.60 1.04
5 3005.4 K1/srt 0.07 0.54 1.4 0.45 0.51 0.86
6 3240.5 K1/srt 0.04 0.54 1.3 0.51 0.47 1.01
7 3240.6 K1/srt 0.11 0.54 1.0 0.69 0.54 1.32
8 3263.0 K1/srt 0.09 0.65 1.5 0.52 0.51 1.00
Северо-западная зона
9 2653.9 K1/tng 0.08 0.49 1.1 0.72 0.57 0.99
10 2743.1 K1/tng 0.03 0.68 2.4 0.73 0.40 1.01
11 2758.1 K1/tng 0.06 0.49 1.4 0.46 0.39 1.06
12 2792.3 K1/tng 0.41 0.77 1.7 0.40 0.61 1.04
13 2879.5 K1/tng 0.09 0.59 1.3 0.73 0.52 0.97
14 2707.8 K1/tng 0.41 0.59 1.7 0.76 0.47 1.43
Характер молекулярно-массового распределения н-алканов свидетельствует о существенном вкладе фитопланктона в состав ОВ - максимум их распределения практически во всех образцах приходится на область С15-С17.
В составе УВ всех пород за одним исключением (обр. 12) преобладают насыщенные структуры, среди которых кроме алканов идентифицированы структурные группы стеранов, гопанов, бициклических сесквитерпанов (дриманов и кадинанов).
Среди ароматических УВ, представленных моно-, би-, три, тетра- и пентациклическими структурами, преобладают биарены. Содержание тетра- и пентацикличиеских очень мало.
О существенном вкладе наземных растений в исходное ОВ свидетельствует повышенное относительное количество ретена и особенно кадалена (табл. 2), а также присутствие частично ароматизированного производного абиетиновой кислоты симонеллита [1].
Таблица 2 - Параметры состава ароматических углеводородов ОВ пород
Образец Содержание, % отн. ретен/ фенантрен кадален/ фенантрен симонелит/ фенанатрен
алканов цикланов биаренов триаренов
Южная зона
1 71.0 0.26 22.7 5.6 0.011 0.051 0.003
2 57.5 0.18 28.2 13.7 0.003 0.003 0.002
3 45.9 0.20 43.3 9.9 0.006 0.005 0.003
4 73.0 0.23 23.5 2.9 0.002 0.007 0
5 52.6 0.13 27.6 19.2 0.008 0.011 0.017
6 83.0 0.06 4.3 12.2 0.003 0.008 0
7 74.9 0.33 16.6 7.7 0.013 0.078 0.007
8 62.3 0.57 26.3 10.4 0.009 0.003 0.002
Северо-западная зона
9 81.9 0.17 10.5 7.1 0.0004 0.003 0
10 77.3 0.44 11.1 10.7 0.0007 0.010 0
11 78.5 0.11 13.6 7.4 0.0005 0.008 0
12 28.9 0.17 54.5 16.0 0.007 0.005 0
13 73.0 0.09 16.6 9.9 0.002 0.014 0
14 47.1 0.75 44.7 6.9 0.016 0.091 0.007
Среди гопанов состава С27-С34 в большинстве доминирует С30 гопан (Н). Близкое содержание С30 и С29 гопанов характеризует отложения тангаловской свиты северо-запада. Практически во всех образцах (за исключением обр. 2) в составе стеранов доминируют изомеры С29. Состав стеранов и пониженное их количество по отношению к гопанам
126
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 7(38) ■ Август
(C29St/C3oH) указывает на континентальный генезис ОВ тангаловской и сортымской свит исследованного участка северных территории Западной Сибири [3].
Сесквитерпаны являются наиболее представительным классом терпанов в большинстве образцов исследованных пород. Их относительное содержание в смеси цикланов составляет 61-99 %. Только в образце 6 среди цикланов преобладают гопаны и содержание сесквитерпанов снижается до 32 % отн. Сесквитерпаны исследованных пород, включают изомеры нордримана, дримана и гомодримана. Кроме дриманов среди сесквитерпанов обнаружены бициклические кадинаны (рис. 1).
Трициклические терпаны присутствуют только в образце 8, где они представлены С23 и С24 гомологами. Здесь же обнаружен и тетрацикличекий терпан С24. В других образцах три- и тетрациклические терпаны отсутствуют.
Рис. 1 - Масс-фрагментограммы (m/z 123 и m/z 165) РОВ исследованных пород в разрезе южной (А) и северозападной (В) зон: 1,2 - нордриманы (Q4); 3-6 - дриманы (Ci5); 7-10 - гомодриманы (Ci6); 11-14 - кадинаны.
Таким образом, полученные данные указывают на субокислительные условия, существовавшие в бассейне седиментации, а также на существенный вклад в исходное ОВ как фитопланктона, так и наземной растительности. Состав стеранов и пониженное их количество по отношению к гопанам указывает на континентальный генезис ОВ. ОВ меловых пород севера Западной Сибири имеют значительные вариации в составе бициклических сесквитерпанов при значительном вкладе в состав ОВ кадинановых структур. Отмечено нарастание термической преобразованности ОВ с севера (от ПК3 до начала МК1) на юг (от МК1 до середины МК2).
Литература
1. Peters K.E., Walters C.C., Moldowan J.M. The Biomarker Guide: Biomarkers and isotopes in petroleum systems and Earth History. // Cambridge: University Press, 2005. V. 2. - 1155 p.
2. Radke M. Application of aromatic compounds as maturity indicators in source rocks and crude oils // Mar. Petr. Geol. -V. 5. - 1988. - P. 224-236.
3. Waples D.W., Machihara T. Application of sterane and triterpan biomarkers in petroleum exploration // Bulletin of Canadian Petroleum Geology (CAN). - 1990. - Vol. 38, N 3. - P. 357-380.
127
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 7(38) ■ Август
References
1. Peters К.Е., Walters C.C., Moldowan J.M. The Biomarker Guide: Biomarkers and isotopes in petroleum systems and Earth History. // Cambridge: University Press, 2005. V. 2. - 1155 p.
2. Radke M. Application of aromatic compounds as maturity indicators in source rocks and crude oils // Mar. Petr. Geol. -V. 5. - 1988. - P. 224-236.
3. Waples D.W., Machihara T. Application of sterane and triterpan biomarkers in petroleum exploration // Bulletin of Canadian Petroleum Geology (CAN). - 1990. - Vol. 38, N 3. - P. 357-380.
Литвин В.Т.1, Хромых Л.Н.2, Фарманзаде А.Р.3, Орлов М.С.4, Рогожинский Р.А.5, Карпунин Н.А.6
1,3 Аспирант, 4магистр, 5,6студент, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»; 2доцент, Самарский государственный технический университет ПРИМЕНЕНИЕ РЕНТГЕНОВСКОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ КЕРНА ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИХ
СОСТАВОВ
Аннотация
В настоящее время в мире неуклонно продолжается уменьшение запасов легких нефтей с невысокой плотностью и вязкостью, и увеличивается доля трудноизвлекаемых запасов углеводородов (сланцевая нефть и газ, высоковязкие нефти, природные битумы и т.д.), одновременно с этим существует тенденция к повышению требований при оценке достоверности информации, полученной в результате лабораторных испытаний по изучению кернового материала и тестирования различных технологий. Все большую популярность среди специалистов нефтегазовой отрасли приобретают исследования, в которых применяется рентгеновская компьютерная томография кернового материала. В данной статье рассмотрено одно из исследований по изучению проникновения гелеобразующего состава в керн, проведенное в условиях, близких к пластовым.
Ключевые слова: томография керна, инновационные технологии, трехмерное моделирование, фильтрационные испытания, пористая среда
Litvin V.T.1, Khromykh L.N.2, Farmanzade A.R.3, Orlov M.S.4, Rogozhinskiy R.A.5, Karpunin N.A.6
1,3Postgraduate student, 4MSc, 5,6Student, National Mineral Recourses University (University of Mines); 2Associate professor, Samara State Technical University APPLICATION OF X-RAY COMPUTER TOMOGRAPHY FOR ESTIMATION OF EFFICIENCY OF GELLING AGENTS SHUTOFF TREATMENT TECHNOLOGIES
Abstract
There is steady decreasing of light oil reserves with low density and viscosity at the present time. The reserves of
unconventional hydrocarbons (shale oil and gas, heavy oils, natural bitumen etc.) are stable increasing. At the same time there is a tendency of uptrend requirements when assessing the reliability of information obtained as a result of laboratory studies of core material and testing different technologies. X-ray computed tomography of core material at the different researches becoming increasingly popular among the oil and gas industry. This paper discusses one of the studies on the penetration of the gel-forming composition in the core sample, carried out in conditions close to the reservoir.
Keywords: core sample tomography, innovation technologies, three-dimensional modeling, filtration studies, porous medium.
На сегодняшний день многие месторождения углеводородов в России и мире находятся на поздней стадии разработки, характеризующейся высокой обводненностью добываемой продукции, низкими дебитами добывающих скважин, прорывами воды от нагнетательных скважин к добывающим и т.д.[1,2,4,5,9,10]. Кроме того, даже на ранних этапах разработки нефтяных и газовых месторождений могут происходить прорывы воды вследствие неоднородности пластов-коллекторов, а также их высокой трещиноватости [7]. Дополнительным осложняющим фактором может являться повышенная или высокая вязкость нефти, вследствие чего, даже на начальной стадии разработки таких месторождений, продукция скважин может быть сильно обводненной [4,5,10]. Помимо указанных факторов необходимо учитывать то, что многие месторождения легкой нефти представлены плотными слабопроницаемыми или осложненными коллекторами, для которых требуются специальные обработки пластов-коллекторов [6, 11].
В современной практике лабораторных исследований эффективности водоизоляционных технологий на основе гелеобразующих составов специалисты руководствуются, по большей части, данными реологических испытаний, фильтрационных исследований на специальном оборудовании позволяющем провести оценку повреждения пласта (например, установка FDES 645 компании Coretest Systems) [7,10]. В ходе испытаний на таких установках оценивается степень увеличения фильтрационного сопротивления при закачке гелей, проявляющаяся в увеличении градиента давления при прокачке воды. При этом визуально наблюдать распределение самого геля и других веществ в таких кернах невозможно. Однако, высокий интерес представляет именно распределение вещества в открытом поровом пространстве образца породы-коллектора. Для визуализации результатов испытания гелеобразующих составов и их распределения в поровом пространстве образцов породы возможно применение компьютерной рентгеновской томографии, сведения о которой представлены в ряде работ [3, 12 - 28].
Прежде чем говорить о возможностях такого исследования в данной статье, необходимо описать ход проведения эксперимента. В качестве образца для проведения фильтрационного исследования был выбран карбонатный керн с высокой абсолютной проницаемостью (560 мД). Предварительно керн был проэкстрагирован, высушен, затем была
128
