К оглавлению журнала

 

УДК 550.4:061:3“1989”

© Коллектив авторов, 1990

XIV МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ГЕОХИМИИ

Ю.А. ПЕЦЮХА, Ал. А. ПЕТРОВ (ИГиРГИ), Н.X. КУЛАХМЕТОВ, А.В. РЫЛЬКОВ (Тюменьгеология)

18–22 сентября 1989 г. в Париже состоялся XIV Международный конгресс по органической геохимии, в котором приняли участие более 500 специалистов из 36 стран. Научной программой конгресса было предусмотрено проведение пленарного и секционных заседаний.

Работа 11 секций была посвящена рассмотрению наиболее актуальных проблем органической геохимии: кинетики нефтеобразования и первичной миграции УВ, органических фаций и осадконакопления нефтегазопроизводящих пород, применения органической геохимии при региональном изучении НГБ, структуры керогена и связанных с ним соединений, распределения природных газов и особенностей их состава, изотопов в органической геохимии, использования органической геохимии при изучении нефтенасыщенных коллекторов, роли ОВ в геохимических процессах накопления металлов, химии и биохимии биомаркеров, анализа и геохимического значения органических соединений серы и методов аналитических исследований в органической геохимии.

Среди 370 представленных на конгрессе докладов, охватывающих все направления исследований в современной органической геохимии, главное внимание было сосредоточено на изучении процессов нефтеобразования, первичной миграции и аккумуляции УВ и закономерностях нахождения нефтей в природных условиях.

В ключевом докладе первой секции “Моделирование кинетики нефтеобразования и первичной миграции” Ф. Унжерер (Франция) отметил, что исследования в этом направлении базируются в основном на представлениях о непосредственном образовании подвижных нефтяных УВ из керогена. При этом применяется как экспериментальное моделирование, так и изучение процессов на природных объектах. В первом случае используется пиролиз в открытых и закрытых системах с различным диапазоном температур, во втором анализируется зависимость между степенью зрелости материнских пород и изменением их генерационного потенциала. Величина энергии активации, независимо от этих подходов, принимается равной 45–60 ккал/моль. Предполагается, что первичная миграция УВ становится возможной при образовании в матрице нефтепроизводящих пород достаточной концентрации нефти и происходит в безводной фазе. Однако этот наиболее дискуссионный вопрос нуждается в дополнительных исследованиях с учетом петрофизических особенностей материнских пород, термодинамическом изучении многофазных систем (кероген жидкость газ) и экспериментальных наблюдениях в условиях различных напряженных состояний пород.

Д. Дельвё, Г. Мартин и П. Леплят (Бельгия), используя пиролизатор Рок-Эвал, установили наличие тесной генетической связи между кинетическими параметрами керогена, смолами и асфальтенами. Ими разработан новый способ определения типов керогена посредством изучения смол и асфальтенов, извлеченных из битумоидов пород.

У. Клюмп и П. Райт (Нидерланды) в докладе “Новый метод измерения кинетических параметров нефтеобразования из материнских пород” использовали лабораторные эксперименты в изотермических условиях для определения скорости генерации УВ, энергии активации, степени превращения керогена, а также состава новообразованных летучих соединений и предложили модель преобразования материнских пород в геологических условиях.

Зависимость между показателем отражений витринита и процессами нефтеобразования рассматривалась в докладе И. Мишелсена и Г. Хорасани (Норвегия).

Ю.А. Пецюха, А.А. Фомин, О.В. Селиванов и Е.А. Кураколова (СССР) представили результаты экспериментальных исследований по преобразованию минеральной и органической составляющих нефтепроизводящих пород под воздействием всесторонних неравномерных напряжений при 20 °С и показали возможность механо-химической активации процессов генерации УВ при тектонических деформациях пород.

В ключевом докладе второй секции Ж. Демизон (США) заострил внимание на необходимости составления глобального атласа распространения нефтематеринских толщ с количественной оценкой генерационного потенциала и их стратиграфической привязкой, что позволит наиболее эффективно прогнозировать новые регионы с еще не разведанными ресурсами УВ.

На этой секции значительная часть докладов была посвящена условиям седиментации ОВ, детальным исследованиям липидной составляющей современных осадков, биомаркерам, изотопному составу и т. д. В преобразовании ОВ как в современных условиях, так и в стадии диагенеза исключительно важная роль отводится бактериальной деятельности. Так, Г. Матсумото, А. Хираи, К. Хирота и К. Ватануки (Япония) обнаружили в почвенных образцах Южной Антарктиды н-алканы (С20+), н-алкены и н-алканоидные кислоты. Выявлена также эпимеризация стеранов и тритерпанов как результат активной микробиальной деятельности в условиях многолетнемерзлых пород.

В.Н. Буркова и С.И. Писарева (СССР) обнаружили бактериальные ингибиторы окисления липидов и показали, что значительная доля их содержится в смолах и асфальтенах и снижается по мере возрастания катагенетических превращений ОВ.

В ключевом докладе на третьей секции Г. Льюмбах (Нидерланды) подвел итоги 20-летнего опыта применения геохимических исследований в поисково-разведочных работах на нефть и газ. С. Дюппенбеккер, Б. Хорсфилд и Д. Вельте (ФРГ), используя метод пиролиза для открытых и закрытых систем соответственно при не- и изотермическом режиме нагрева, провели селективное изучение новообразованных УВ в интервале C1С35, что позволило качественно и количественно оценить нефтегенерационные возможности региональной глинистой толщи посейдониа (юра) бассейна Нижняя Саксония.

К. Осадец, Л. Сноудон, П. Брукс и М. Риф (Канада), анализируя состав нефтей и их насыщенные фракции для нефтяных залежей бассейна Уиллистоун, пришли к заключению об ограниченных возможностях использования бензиновых фракций в целях корреляции “нефтьматеринская порода”. По мнению докладчиков, детальное исследование фракции n-C15 + как в нефтях, так и в битумоидах позволяет получить для этих целей такие надежные коэффициенты, как насыщенные/ ароматические, пристан/фитан, диастераны/регулярные стераны, С2330 терпаны .

А. Белхауаз, А. Шауш, Г. Н. Гордадзе, X. Мулла (Алжир) путем термолиза битумоидов пород и высококипящих фракций нефтей использовали ароматические изомеры С8 для корреляции “нефть материнская порода”. При сопоставлении относительных концентраций этилбензола ими установлено генетическое сходство каменноугольных нефтей прогиба Сбаа с материнскими породами силура и ордовика.

Н.В. Лопатин, Т.П. Емец, Ю.И. Галушкин, О.И. Симоненкова (СССР), используя данные пиролиза пород и асфальтенов, показатель отражения витринита, изотопный состав углерода нефтей и битумоидов, пришли к заключению о генетической связи нефтей Западной Сибири с ОВ баженовской свиты. Ими построены региональные карты генерационного потенциала и дана оценка степени его реализации для тюменской и баженовской свит.

О.К. Баженова и О.А. Арефьев (СССР) на базе изучения нормальных и изоалканов, а также стеранов и гопанов обнаружили генетическое сходство “незрелых” нефтей с бактериально-фитогенным ОВ силицитов пиленгской свиты миоцена Восточного Сахалина.

На заседании четвертой секции, проходившей под председательством Ал. А. Петрова (СССР), обсуждались новейшие достижения в изучении структуры керогена и входящих в ее состав соединений. Ю. Руллкоттер и В. Михаэлис (ФРГ) в обзорном докладе отметили, что создание модели керогена и асфальтенов различного происхождения стало возможным благодаря комплекси-рованию элементного анализа, спектроскопии, пиролиза и исследований состава битумоидов. Изучение химических реакций, связанных с разрывом эфирных связей, позволило выявить особенности связей между низкомолекулярными соединениями и макромолекулами в структуре керогена.

В отличие от традиционных представлений о структуре керогена Р. Бучер, Г. Эглингтон и Р. Патайенс (Великобритания) впервые обнаружили, что углеродный скелет керогена состоит преимущественно из алифатических СН-цепей, а циклические структуры составляют лишь незначительную долю.

Е. Тегелар, Р. Матсезинг, Б. Хорсфилд и Дж. Лиюв (Нидерланды) установили в структуре высших растений устойчивый для сохранения в породах тип алифатического биополимера, который является предшественником н-алканов нефтей.

Р. Ишиватари, С. Сугавара, С. Ямамото и Т. Машихара (Япония) экспериментально доказали, что незрелый кероген при нагреве от 150 до 370 ° С дает выход н-алканам через промежуточную стадию образования длинноцепочечных нитриловых жирных кислот.

Следует отметить, что, по современным представлениям, основной генерационный потенциал нефтепроизводящих пород связан именно с керогеном. Однако детали химических реакций образования УВ из керогена все еще неясны. Учитывая важное научное и практическое значение выявления условий и механизма генерации УВ из керогена, направление этих исследований было признано одним из наиболее актуальных.

В докладе “Перспективы геохимии природных газов” М. Витикар (ФРГ) отметил, что надежность геохимической интерпретации данных по газовому составу существенно возрастет, если эффект таких побочных явлений, как активная миграция, смешение газов и окислительные процессы, будет устранен.

Т.А. Ботнева, Н.С. Шулова, О.Л. Нечаева и Э.М. Грайзер (СССР) в своем докладе рассмотрели геохимические особенности формирования первичных и вторичных газоконденсатных систем.

Н.Н. Немченко, А.С. Ровенская, Г.А. Амурский, Н.X. Кулахметов, А.В. Рыльков (СССР) представили доклад “Происхождение газоконденсатных систем и прогноз фазового состояния УВ Западно-Сибирской НГП”, в котором указывается генетическая принадлежность газоконденсатных систем к области развития угленосных и субугленосных формаций и преимущественно нафтеновый состав конденсатов, В качестве геохимических критериев диагностики фазового состояния предложены соотношения УВ, стоящие рядом или близко в одном гомологическом ряду (2МГ/ЗМГ, ЦП/ЦГ, (М+П) ксилол/этилбензол, i-C19/i-C20).

Изотопные исследования, представленные в докладах, отражали их практическую направленность. Так, Дж. Хайэс, К. Фриман и В. Попп (США) для корреляции “нефть материнская порода” использовали изотопный состав углерода индивидуальных органических соединений битумоидов и нефти.

М. Энгель, С. Мако и Д. Лейтхаузер (ФРГ), изучив изотопный состав углерода керогена, насыщенных и ароматических соединений битумоидов нефтепроизводящих пород, переслаивающихся с песчаниками, выявили источник эмиграции УВ.

Применение геохимических данных при изучении нефтенасыщенных коллекторов обсуждалось в докладах на седьмой секции. В. Ингланд (Великобритания) отметил, что для эффективной разработки залежей в неоднородных коллекторах с низкими фильтрационными свойствами наряду с анализом газового фактора и плотности нефтей в последнее время стали широко использоваться и геохимические показатели.

Различия в УВ-составе нефтей, наблюдаемые в пределах одной залежи, многие исследователи объясняли либо вторичными преобразованиями в процессе миграции, либо гравитационной сегрегацией. Дж. Рюкхейм и Д. Лейтхаузер (ФРГ) установили, что в высокоемких и высокопроницаемых продуктивных песчаниках нефтяной залежи УВ-состав, включая распределение стерановых и фенантреновых изомеров, весьма сходен, а сами нефти характеризуются высокой степенью зрелости. В низкопористых и слабопроницаемых зонах продуктивного пласта УВ-состав нефтей существенно неоднороден, степень зрелости низкая.

М. Фаулер и П. Брукс (Канада) на примере нефтяной залежи Хиберниа показали, что различия в распределении биомаркеров в составе нефтей обусловлены фациальной неоднородностью материнской толщи и двухэтапным поступлением в коллектор генерированных УВ.

Ф. Кассани и О. Галланго (Венесуэла) разработали метод регулирования стабильности асфальтенов в нефтях, направленный на предотвращение в процессе разработки выпадения асфальтенов и закупорки призабойной зоны или ствола скважин. С помощью геохимических исследований тяжелых нефтей Лю Соньян, Хи Вэй и Хуан Хайпин (КНР) установили, что воздействие пара способствует более полному извлечению тяжелых нефтей с низкой степенью зрелости, чем биодеградированных.

Количественные и качественные различия битумоидов в нефтяных, газовых и газоконденсатных залежах были представлены в докладе Е.С. Ларской, В.С. Полянской, М.С. Тепловой (СССР).

Краткий обзор докладов отражает современные направления исследований в области органической геохимии и возможности их практического применения в геологии нефти и газа. Наиболее важным достижением прикладной органической геохимии является широкое применение биомаркеров соединений, сохранивших углеродный скелет исходных биологических молекул. Биомаркеры используются для корреляций в системах “нефтьнефть” и “нефть материнская порода” (кероген или битумоид), чтобы определить местоположение источников нефтеобразования, степень зрелости ОВ до нефтяного уровня, пути миграции УВ и т. д.

Для исследований шлама и образцов керна в процессе бурения поисково-разведочных скважин широкое распространение получил метод пиролиза, позволяющий определять содержание общего органического углерода, степень зрелости и тип ОВ, генерационный потенциал нефтегазопроизводящих пород и количество генерированных УВ.

Следует особо отметить высокий уровень оснащенности зарубежных исследовательских центров новейшими аналитическими приборами и лабораторным оборудованием и большой приток молодых кадров в органическую геохимию, получившую всемирное признание геологов-нефтяников.

К сожалению, в Советском Союзе исследования в этом направлении ведутся разрозненно, в отдельных лабораториях и на устаревшем оборудовании. Ни в АН СССР, ни в Мингео, ни в Миннефтегазпроме соответствующих крупных исследовательских центров пока еще не имеется. Устранение отмеченных недостатков, несомненно, будет способствовать резкому повышению эффективности геохимических исследований в геологии нефти и газа и повышению надежности прогноза нефтегазоносности недр.

ABSTRACT

Integration of geological field observations and geochemical laboratory measurements has developed various new approaches in overcoming the theoretical and practical problems in petroleum geology. The papers presented during the 14th International Meeting on Organic Geochemistry held in Paris, September 18–22, 1989 are briefly discussed.

Сайт создан в системе uCoz