CC BY
2УДК 553.98:550.84(571.56-18) DOI 10.24412/cl-37255-2024-1-96-99
ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ИНДИГИРО-ЗЫРЯНСКОГО ПРОГИБА
Сивцев А.И.1, Петров Д.М. 2 Александров А.Р. 2 1 Северо-Восточный Федеральный Университет им. М.К. Аммосова, г. Якутск
2 Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», обособленное подразделение Институт проблем нефти и газа СО РАН, г. Якутск E-mail: qanala@mail.ru
Аннотация. В работе осуществлен аналитический обзор результатов прямого геохимического опробования и данных водорастворенных газов, полученных при глубоком бурении. По результатам сопоставления составов газов подтверждается наличие как минимум двух различных типов газов. При этом газ, характеризующийся как глубинный, имеет четкие черты схожие с газами разрушающихся нефтяных скоплений. Сделано предположение, что близповерхностные газы, обогащенные азотом и углекислым газом, могут быть связаны с углистыми отложениями верхней юры и нижнего мела. Рекомендовано проведение площадных геохимических опробований с использованием искусственных сорбентов по ароматическим углеводородам. Отмечена необходимость выделения в разрезе мезозойско-кай-нозойских отложений потенциальных ловушек - пластов-коллекторов и перекрывающих их флюидо-упоров для опоискования в них залежей нефти и газа.
Ключевые слова: Индигиро-Зырянский прогиб, газопроявления, геохимические опробования, перспективы нефтегазоносности.
Одной из перспективных на нефть и газа территорий является Индигиро-Зырянский прогиб (ИЗП) - наиболее крупный осадочный бассейн на северо-востоке Республики Саха (Якутия) [1]. Первыми тематическими работами, направленными на выяснение перспектив нефте-газоносности в пределах всей Восточной Якутии, были комплексные геохимические исследования природных газов, вод и битумов на обширных площадях Момо-Зырянской впадины и Индигиро-Зырянского прогиба проведенные Косолаповым А.И. По итогам проведенных работ впервые были качественно оценены перспективы нефтегазоносности отдельных территорий в пределах Восточной Якутии. Результаты геохимических исследований 60-х годов могут быть интересны в свете полученных данных глубокого бурения и, соответствующего, переосмысления перспектив нефтегазоносности Индигиро-Зырянского прогиба.
В настоящей работе использованы первичные и фондовые материалы производственных и научно-исследовательских организаций: Чаро-Токинской и Вилюйской нефтегазоразведоч-ных экспедиций производственного геологического объединения «Ленанефтегазгеология» и Института геологии ЯФ СО АН СССР, а также опубликованные работы, посвященные газо-гидрогеохимии Восточно-Сибирского артезианского бассейна [2, 3].
Незначительные притоки пластовой воды с растворенным газом были получены в скважинах № 272-01, 272-02 и 272-05. Составы газов приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Состав газа в разрезах скважин № 272-01, 272-02 и 272-05 Индигирской площади
№ скв. № пробы Плотность относительная Содержание, % объемные
СН4 Я и со Я СО и 0 Я и 1 П — С4Н10 Я и 1 П - С5Н12 2 О и N2 Н2
272-01 78 0,582 93,55 0,03 -- -- -- -- -- 0,15 6,27 сл.
272-01 81 0,568 97,06 0,05 -- -- -- -- -- 0,12 2,77 сл.
272-02 126 0,639 82,77 0,06 3,31 13,3 0,52
272-02 127 0,611 91,28 0,05 сл. -- -- -- -- 4,71 3,23 0,73
272-02 127* 0,685 86,55 0,07 0,06 0,01 0,02 10,48 2,51 0,29
272-02 128 0,725 79,76 0,06 16,46 3,07 0,65
272-02 129 0,681 85,13 0,06 12,13 2,36 0,32
272-02 130 0,717 80,44 0,07 16,28 2,16 1,046
272-02 131 0,689 82,35 0,06 12,28 4,51 0,8
272-02 132 0,718 80,25 0,06 16,26 2,38 1,05
272-02 133 0,681 83,23 0,07 12,67 2,48 1,54
272-02 134 0,694 82,6 0,06 13,2 2,45 1,09
272-05 7 0,629 90,22 4,89 2,9 0,87 0,28 0,02 0,02 0,05 0,71 0,051
272-05 8 0,625 89,54 4,58 2,88 0,86 0,29 0,02 0,01 0,14 0,89 0,79
Судя по приведенному составу, палеогеновые газы из скважин № 272-01 и 272-02 близповерхностные, микробиальные, и не связаны с нижележащими, наиболее перспективными горизонтами юры, где газ представляется катагенетическим и более тяжелым по составу (скважина № 272-05). В составе газа этих двух скважин также отмечается относительно повышенное содержание азота. Считается, что содержание азота косвенно указывает на наличие УВ залежей:
- величина отношения концентраций азота к углеводородным газам (№/УВГ) при приближении к залежи УВ имеет тенденцию к снижению;
- локализация аномалий азота воздушного происхождения над залежами в зоне интенсивного газообмена (особенно в тектонически-активных зонах), связана с быстрым расходованием кислорода на окислительные процессы УВ.
Также обращает на себя внимание большое содержание углекислого газа в составе газа скважины № 272-02. В некоторых пробах он достигает величины более 16%. Диоксид углерода может образовываться как побочный продукт при восстановлении сульфатов углеводородами и как продукт окисления самих УВ. Следовательно, в верхней зоне активного газообмена при поступлении заметного количества миграционных УВГ могут образовываться аномальные участки с повышенной концентрацией диоксида углерода.
Состав подавляющего большинства (94%) газовых залежей характеризуется нормальными концентрациями СО2. В распределении нормальных концентраций двуокиси углерода в составе пластовых газов большое значение имеет глубина их залегания. В разрезе нефтегазоносных бассейнов (НГБ) содержание СО2 в пластовых газах, как правило, увеличивается с глубиной от десятых долей процентов до первых единиц, редко превышая 10%. Во многих НГБ на глубинах менее 1 км отмечается увеличение содержания СО2 к поверхности.
Весьма вероятно, близость скважины № 272-02 к разрывному нарушению в центральной части Индигиро-Зырянского прогиба обуславливает активный газообмен и, как следствие, отмечается увеличение содержание СО2 за счет интенсивного окисления поступающих газов.
В то же время, верхнеюрско-нижнемеловые отложения на Востоке Сибирской платформы и в пределах Восточной Якутии отличаются обильной угленосностью [4]. Повышенные концентрации приповерхностных условиях метана наряду с присутствием азота и углекислого газа могут быть обусловлены метаморфизмом угленосных отложений.
Приповерхностными геохимическими опробованиями были охвачены только северо-западная и юго-восточная части Индигиро-Зырянского прогиба. В частности, на северо-западе ИЗП геохимические исследования были приурочены непосредственно к долине р. Индигирки и приустьевым частям ее притоков доступных для лодочного транспорта (таблица 2). Важно отметить, что пробы свободного газа, отобранные с коренных отложений, содержат на порядок больше метановых углеводородов и на столько же меньше кислород. Данное обстоятельство исключает возможность фиксирования биогенного метана в приповерхностной зоне илистого дна. В пользу глубинного генезиса данного газа свидетельствует также относительно высокое содержание гелия (таблица 2).
По мнению А.И. Косолапова, на северо-западе ИЗП свободные газопроявления фиксируемые на поверхности могут быть связаны с разрушающимися нефтяными скоплениями. Так, на пробах, отобранных в нижнем течении р. Кебергене, левого притока р. Индигирки присутствует углеводородная фракция со всеми ее высшими гомологами. Причем соотношение тяжелых углеводородов к метану в обоих случаях весьма постоянное (5,0%) и свидетельствует о чисто нефтяной природе (п.н. 44) (таблица 2). Резкое увеличение средних членов в гомологическом ряде тяжелых углеводородов характерна для нефтяных, обычно разрушающихся залежей. Данное явление может быть связано с миграцией УВ с аналогов доманикоидных [5] отложений Селенняхского блока предположительно подстилающих мезокайнозойские отложения на северо-западе ИЗП. Именно в Селенняхском блоке Омулевского террейна зафиксировано наибольшее количество битумопроявлений (включая жидкие) Восточной Якутии [6, 7]. Вместе с тем нельзя исключать наличие аквагенного типа исходного органического вещества и в юрских отложениях, которое могло обусловить генерацию жидких углеводородов [4].
Составы газов полученные в ходе бурения скважин и испытания пластов свидетельствуют о наличии как минимум двух типов газов: близповерхностного микробиального и ка-тагенетического глубинного.
Таблица 2 - Химический состав свободно выделяющих газов из источников, приуроченных к долине р. Индигирки в пределах северо-западной части Индигиро-Зырянского прогиба (в объемных %%)
Пун- № анализов Наимено- Общий анализ газа Тяжелые углеводороды Редкие газы
кты набл. вание ис-точни-ков СО2 О2 СН4 N2 С2^ Сэ№ С4Ш0 С5Ш2 № Ar
Источ. на
р. Инди-
39 157/64 гирки у устья р. Колядин 0,59 12,1 0,19 86,9 0,008 0,001 0,001 0,001 0,001 1,02
Устье Ко-
39 156/64 лядин (из коренных пород) 0,38 0,57 1,91 96,5 0,001 0,000 0,000 0,00 0,004 1,01
То-же(из
39 158/64 илистого дна) 0,54 4,22 0,14 95,0 0,001 0,000 0,00 0,00 0,006 0,94
42 144/64 р. Таас-Кутуругун 0,00 18,9 2,27 78,8 0,001 0,92
р. Кебер-
44 163/64 гене (выше наледи) 1,55 1,36 0,60 96,5 0,006 0,018 0,006 0,002 0,002 1,10
44 162/64 То-же 0,13 5,87 0,67 93,3 0,006 0,018 0,001 0,00 0,004 0,99
45 164/64 р. Селен-нях 2,16 1,22 3,25 93,3 0,021 0,004 1,05
Примечание. Непредельные углеводороды, окись углерода и водорода отсутствуют во всех пунктах за исключением трех анализов 39 пункта, где обнаружен в количествах соответственно 0,14-0,67%
Для более уверенного подтверждения перспектив нефтегазоносности Индигиро-Зырян-ского прогиба, в том числе по жидким углеводородам, рекомендуется проведение недорогих по стоимости площадных геохимических опробований с использованием искусственных сорбентов по ароматическим углеводородам.
Использование аренов в качестве поисковых элементов основывается на концепции отсутствия ароматических углеводородов (в частности, бензола, толуола и ксилолов) в органическом веществе современных осадков. Генезис этой группы соединений связывается с сравнительно жесткими термобарическими условиями «нефтяного окна» [8]. Другими словами, использование в качестве поисковых элементов ароматических углеводородов обусловлено попыткой минимизации неоднозначностей при получении геохимических полей над перспективными территориями. Кроме того, к благоприятным факторам для их применения в качестве поисковых признаков относят высокую мобильность ароматических углеводородов и их устойчивость к действию углеводородокисляющих бактерий. Качественный и количественный состав водорастворенных газов и микрокомпонентов подземных вод верхней - средней юры свидетельствуют о современных процессах генерации углеводородов в этих отложениях осадочного чехла Индигиро-Зырянского прогиба. Для опоискования залежей углеводородного сырья в разрезе ИЗП необходимо установить наличие и характеристики пластов-коллекторов, перекрытых флюидоупорами, имеющих ловушки, необходимые для аккумуляции новообразованных углеводородов.
Работа выполнена в рамках Госзадания Министерства науки и высшего образования РФ
№ 122011100158-2.
Список литературы
1. Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия) /Отв. ред. Л.М. Парфенов, М.И.Кузмин. М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001. 571 с.
2. Александров А.Р., Сивцев А.И. Перспективы нефтегазоносности Индигиро-Зырянского прогиба на основе прямых геохимических данных // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. Серия: Науки о Земле. 2023. № 3(31). С. 5-14. DOI: 10.25587/SVFU.2023.31.3.001
3. Петров Д.М., Сивцев А.И., Рожин И.И. Изучение возможности гидратообразования в пластах северо-западной части Индигиро-Зырянского прогиба //Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2023. Т. 1. № 4(56). С. 37-42. DOI: 10.20403/2078-0575-2023-4a-37-42
4. Sivtsev A.I., Zueva I.N., Chalaya O.N. Paragenesis of the Upper Jurassic-Lower Cretaceous Sediments in the Priverhoyansky and Indigiro-Zyryansky Basins // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2019. V. 272. 022122. DOI: 10.1088/1755-1315/272/2/022122
5. Зуева И.Н, Чалая О.Н., Сафронов А.Ф., Глязнецова Ю.С., Лифшиц С.Х. Геохимия органического вещества пород девонских отложений о. Котельный (Новосибирские о-ва) и Селенняхского блока (Омулевский террейн) // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. 2020. Т. 7, № 2. С. 81-88. DOI: 10.15372/FPVGN2020070214
6. Иванов В.В., Клубов Б.А. Нафтиды и нафтоиды Северо-Востока СССР. М.: Наука, 1979. 147 с.
7. Клубов Б.А. Природные битумы Севера. М.: Наука, 1983. 205 с.
8. Тимшанов Р.И. Особенности распределения бензола и толуола в подпочвенных глинах как поисковый критерий нефтеносности на юге Западной Сибири: диссертация ... кандидата геолого-минералогических наук: 25.00.09. Новосибирск, 2014. 221 с.
