CC BY
26
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА
Том 288 1976
К ВОПРОСУ ОБ УСЛОВИЯХ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАЛЕЖЕЙ БОБРОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ ПО ДАННЫМ ИЗОТОПИИ УГЛЕРОДА
В. Л. КОКУНОВ, Ю. Н. КОМАРОВ, Н. К. ГРИГОРЬЕВ
(Представлена -профессором А. В. Аксарийьш)
В последние годы вопросу геохимии изотопов уделяется большое внимание как со стороны советских ученых, так и со стороны зарубежных. Дело в том, что изучение изотопного состава нефти, природного газа и пород представляет очень большой интерес при выяснении особенностей формирования их залежей.
В настоящей работе производилось исследование изотопного состава углерода нефти, поэтому здесь приведено состояние изученности изотопии именно этого элемента. Изотопный состав углерода нефти интересовал исследователей с самого начала почти исключительно в связи с ее происхождением.
Из работ С. Веста (1945), А. В. Трофимова (1952), Г. Крейга (1954), Н. С. Филипповой (1955), Ф. А. Алексеева и В. С. Лебедева (1964) видно, что углерод нефтей характеризуется тем же порядком величин 6С13, что и углерод биосферы в целом.
Среднее значение 6С13 углерода нефтей, вычисленное из этих данных, составляет — 3,1%. Эта величина заметно отличается от величины, характеризующей средний изотопный состав наземных растений (6С13==—2,5%) и особенно морских растений (6С13 = —1,4%). Отсюда видно, что и континентальная, и морская нефть обогащены изотопом С12 по сравнению с материнским материалом. Такое фракционирование изотопов может быть объяснено различием между липидной и углеводородной фракциями современных растений, избирательным сохранением и концентрацией липидной фракции органического вещества.
По данным С. Сильзермана, Эпштейна (1958) и Вышемирскоге (1968), нефти, относимые по условиям залегания к морским, имеют 6С13 от —2,8 до — 2,98%, а нефти континентальных осадков от — 2,99 до — 3,25%, т. е. обогащены изотопом С12.
С. Сильверыан (1964) считает, что изотопный состав нефти может служить критерием для отнесения ее к тому или иному типу, что поддерживается и В. С. Вышемирским (1971). Тем не менее тот же С. Сильверман считает, что в отдельных случаях на- изотопный состав нефти может ч-^гт""^ и миграция. Например, характер изменении изотопного С'1,1 i . -v'V ч {в целом на величину 0,04%) в пределах исследованного . ■ „ порождения Кирикире (Венесуэла) Silverman (1865) лучдтс ъ • * * « *няется (с учетом геологических данных) именно миграцией,
В этой связи заслуживает внимания и интерпретация Р. Г. Панкиной и др. (1971) результатов изучения вариаций изотопного состава серы сероводорода Оренбургского газоконденсатного месторождения, где авторы судят о направлении заполнения ловушки месторождения по облегчению изотопного состава серы.
Таким образом, на основе предыдущих исследований геохимии изотопов углерода нефтей можно сделать следующие выводы:
L Колебание изотопного состава в нефтях различного возраста, состава и различных площадей свидетельствует об идентичности исходного вещества, из которого шло образование нефти, и указывает на ее фациальную принадлежность.
2. Различие изотопного состава углерода нефти в одном пласте в пределах ловушки на 0,4—0,8% свидетельствует о латеральной миграции нефти.
При исследовании изотопного состава нефтей в лаборатории ТПИ за рабочий стандарт взят карбонат кальция (СаСОз), любезно переданный нам В. С. Лебедевым, имеющим 6С|3=—0,85% и Ci2/CI3==89,65, измеренный по отношению к стандарту Крейга [6!. Все измерения проведены по отношению к рабочему стандарту, а затем приведены к РДВ по формуле Г. Крейга [6].
В региональном тектоническом плане Бобровское месторождение расположено на юго-восточном склоне Русской платформы и приурочено к так называемому Бобровско-Покровскому валу, который с севера и юго-запада ограничивается зоной развития мощной толщи тер-ригенных осадков нижнего карбона, выполняющих ложе Камско-Ки-пельской впадины. Структурный план Бобровского месторождения по кровле башкирского яруса состоит из трех брахиантиклинальпых поднятий почти широтного простирания: Спиридоновского, Проскуринско-го и Савельевского. Между собой они разделены неглубокими прогибами, при этом Проскуринское и Савельевское поднятия расположены кулисообразно относительно друг друга.
Геологический разрез Бобровского месторождения представлен архейскими образования .ми, девонскими отложениями в составе эй-фельского и живетского ярусов, верхнедевонскнми отложениями в составе франского и фаменского ярусов, тремя отделами каменноугольной системы, двумя отделами пермской системы, триасовыми отложениями в составе бузулукской и тананыкской свит ветлужского яруса, юрскими, неогеновыми отложениями и четвертичными образованиями. Вскрытая мощность разреза 3988 м.
Продуктивными здесь являются доломиты в основании артинского яруса, известняки кровельной части башкирского яруса, доломиты верхней половины разреза окского надгоризонта, песчаники бобриков-ского горизонта и известняки в кровельной части турнейского яруса.
В башкирском ярусе нефтеносны известняки, которые выделяются в продуктивный пласт А-4. Известняки органогенные, пористые и кавернозные. средняя пори-сто-сть составляет 16%, проницаемость — от
0,01 до 927 мд. Залежь массивная, принятая отметка ВНХ .....-
1919 м. Пластовое давление ниже гидростатического и равно 190— IOS я--** "о^нты неботыпие — 44,3 т/сут через 10 мм, штуцер при «з->i "w^cpfio^ давлении 18 атм (скв. 73).
» надгоризонту приурочены основные зпгм<чr «íS ' i' >\ о i тент /i которые залегают среди плотных ¿нгист,"^ "
< т л \ Фгчно к арбонатной пачке. В пределах ^естггц -т
' 1 t i \ i )одуктквных пласта (0-1! О ТЧ f 'V i (
^ ^с. г пстов является непостоядс t ^ " ° i
торских свойств. Пористость продуктивных пластов — 12%. Проницаемость — от 1 до 20 миллидарси. Дебиты варьируют в широких пределах от 9,8 мг1сут. до 161 мъ!сут. через 10 мм штуцер.
Пробы были отобраны из 8 скважин, 4 пробы из скважин №№ 78т 92, 254, 71 башкирского яруса и 5 проб из скважин окского надгори-зонта №№ 98, 318, 91, 203, 117. Результаты определений приведены в табл. 1. Как видно из таблицы, отношения изотопов углерода С52/С13
Таблица 1
Анализы
№ . п. п. Скв, Интервал Пласт оС 13% РДВ 5С 13% РДВ &С 13% РДВ сред. С12/С13
1 254 2100—2120 м А4 —2,91 —2,93 —2,92 86,37
2 7-1 2102—2126 м А4 —2,76 —2,82 —2,79 86,56
3 78 2100—2130 м А4 —3,06 —3,08 —3,07 86,29
4 92 2107—2125 м А4 —2,97 —2,94 —2,96 86,37
5 117 2450—2470 м 02 —3,07 —3,04 —3,06 86,29
6 98 2450—2480 ж 02 —2,97 —2,94 —2,96 86,37
7 91 2457—2483 м 02 —2,98 —2,92 —2,96 86,37
8 203 2451—2476 м 02 —3,00 —3,02 —3,01 86,30
9 318 2459—2483 м 02 —3,08 —3,04 —3,06 86,29
пласта А4 (башкирский ярус) колеблются в пределах от 86,56 до 86,29у пласта 02 (окский надгоризонт) — 86,37—86,29.
Если учесть последние достижения теории тепло- и массообмена, то изменение изотопного состава углерода нефти, этой некоей интегральной физической характеристики, может быть объяснено только следствием латеральной миграции нефти по пластам. Лучшим отображением этого явления, на наш взгляд, являются карты изоконцентрат изотопного состава углерода нефти в залежи. Направление облегчения изотопного состава углерода с этих позиций должно документиро-
вав хмт
Рис. 1. Схема расположения точек отбора проб нефти из башкирского яруса Бобровского .месторождения: 1 — и закон-цен траты изотопного состава углерода, в С13 РДВ, %; 2 — ¡внешний контур нефтеносности; 3 — внутрен ь'и-й контур нефтеносности; 4 — ¡номера скважин.
вать направление, откуда ловушка заполнялась нефтью, что и показано на рис. 1.
Точность анализирования колеблется в пределах (±0,05%) -Это позволяет надеяться, что изменение изотопного/состава углерода в нефтях Бобровского месторождения освобождено *от влияния ошибки измерения, однако для составления более достоверной карты изо концентрат пластов А4 и О2 пока не достаточно данных.
Таким образом, по результатам изучения изотопного состава неф-тей Бобровского месторождения оказалось возможным определить вероятное направление миграции нефти, по которому происходило заполнение ловушек Бобровского месторождения. По полученным данным, заполнения ловушек происходило со стороны Бузулу^ской впадины, что соответствует общим представлениям ряда авторов о роли Бузулук-ской впадины в формировании месторождений Бобровско-Покров-ского вала.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ф. А. Алексеев, В. С. Лебедев. Изотопный состав углерода нефти и газа. «Геол. нефти и газа». 1964, № 7.
2. В. С. Вышемирский, Е. Ф. Доильницы н. Изотопный состав углерода иефтей бобриковского горизонта Саратовского Поволжья. ДАН СССР, т. 178, № I,
1968.
3. В. С. Вышемирский. О возможности нефтегазоносности палеозоя Западно-Сибирской низменности. В. кн.: «Проблемы нефтегазоносности Сибири». «Наука», СО АН СССР, 1971.
4. Р. Г. Панкина, С. П. Максимов, И. А. Шпильман, Г. Я- Шутов. О генезисе сероводорода Оренбургского газоконденсатного месторождения; «Геол. нефти и газа», 1971, № 1.
5. А. В. Трофимов. Изотопный состав углерода магматических пород. ДАН СССР, т. 85, № 1, 1952.
6. Н. Craig. Isotope standarts carbon and oxigen and. correction factors for mass-spectrometric analyses of carbon dicxide. Geoch. et Cosmoch. Acta, vol. 12, 1957.
7. S. R. Silverman, S. Epstein. Carbon isotopic composition of petroleum and other sedimentary organic materials. Bull. Am. Ass. Petr. Geol., vol. 42, 1958.
8. S. R. Silverman. Investigations of petroleum origin and evolution rnecba-nisma by carbon isotope stadies. New Jork, 1964.
9. S. R. Silverman. Migration and segregation oil and gas. Fluids is subsurface environments. Sympos. Am. Ass. Petr. Geol. memoir, № 4, 1965.
10. S. West. The relative abundace of the carbon isotopes in petroleum. Geoph vol. 10, № 3, 1945.
