Об изменениях свойств нефтей в отложениях Майкопа и миоцена Керченского полуострова
Г. И. РУДИН
Проблема закономерного изменения свойств нефтей в зависимости от геологического возраста вмещающих пород разрабатывалась русскими и зарубежными учеными на протяжении десятилетий.
Проблеме эволюции нефти в недрах были посвящены работы М.В. Абрамовича, В.А. Успенского и О.А. Радченко, А.Ф. Добрянского, В.А. Соколова, Г.Д. Гальперна и др. В результате были открыты закономерности, свойственные отдельным месторождениям.
Внимание исследователей привлекла связь качества нефти со стратиграфическим положением вмещающих пластов и глубиной их залегания, а также изменчивость свойств нефти по отдельным пластам от свода складки к ее крыльям.
Связь между химическим составом нефтей и возрастом пласта, в котором залегает нефть, пока не установлена. Разработка этой проблемы не только представляет научный интерес, но и имеет большое практическое значение. Раскрытие закономерностей в распределении типов нефтей по стратиграфическим горизонтам даст возможность судить о генезисе нефти, путях ее миграции, некоторых процессах формирования залежей и тем самым будет способствовать разрешению практических задач поисков и разведки нефтяных месторождений.
Академик И.М. Губкин [21 указывал, что по сходству состава и типов нефтей в двух обособленных стратиграфических горизонтах можно судить о миграции нефти. Таким образом, он допускал существование в недрах связи между свойствами нефтей и стратиграфическими горизонтами.
Однако на основе исследования изменчивости нефтей в общем плане В.А. Успенский и О.А. Радченко [5] пришли к выводу, что «в распределении разных типов нефтей не наблюдается отчетливой стратиграфической приуроченности, в большей степени оно обусловливается относительной глубиной залегания».
Г.Д. Гальперн [1] попытался сопоставить групповой состав нефтей с возрастом вмещающих пород геологический возраст, но не получил ясной картины, что и заставило его резюмировать свою статью фразой: «Связь между природой нефти и возрастом пласта, в котором эта нефть залегает, пока еще не ясна».
Данные исследований В.А. Успенского, О.А. Радченко и Г.Д. Гальперна, по-видимому, дали повод некоторым исследователям говорить об отсутствии закономерного изменения состава нефтей, встречающихся на различных стратиграфических уровнях в пределах какого-либо одного месторождения нефти.
При исследовании нефтей Керченского полуострова, залегающих в стратиграфических горизонтах, достаточно близких по своему геологическому возрасту, нами обнаружено, что:
а) средний отдел майкопской свиты вмещает нефти удельного веса 0,7983-0,8136, парафинистые, с малым содержанием акцизных смол (7-8%), с ничтожным наличием суммарной серы; по химическому групповому составу эти нефти относятся к метановым нефтям;
б) верхний отдел Майкопа содержит нефти удельного веса 0,8494-0,8606, слабо парафинистые, с большим содержанием смол и значительно меньшим содержанием светлых продуктов по сравнению с нефтями среднего отдела Майкопа; однако как в той, так и в другой нефти в температурном интервале 60-300° в разных соотношениях представлены все фракции; по групповому составу углеводородов следует классифицировать их как метано-нафтеновые нефти;
в) в чокракских отложениях обнаружены тяжелые нефти удельного веса 0,9116-0,9310, беспарафиновые, не содержащие бензино-лигроиновых фракций; количество смол и серы примерно в 2-3 раза больше, чем в нефтях майкопской толщи; нефти эти с нафтеновой основой, содержание нафтеновых углеводородов в керосинах иногда достигает 90%;
г) в караганском нефтеносном горизонте присутствуют нефти удельного веса 0,8642-0,9016; наличие акцизных смол колеблется в пределах 8-10% и суммарной серы 0,08-0,10%; нефти содержат 16-20% бензиновых погонов, выкипающих до температуры 200°; по групповому составу они относятся к типу нафтеново-ароматических нефтей.
В отложениях нижнего Майкопа и нижнего сармата на Керченском полуострове встречены очень легкие конденсатные нефти вторичного залегания.
По нашим данным приуроченность нефтей к стратиграфическим горизонтам может быть и не обнаружена, если оценка свойств нефти определялась не по сумме главнейших ее свойств.
Сопоставление же отдельно взятых параметров, характеризующих свойства нефти, закономерного изменения состава нефтей по геологическим горизонтам ясной картины не дает. Характер распределения углеводородов основных рядов по фракциям, выкипающим до 300°, позволил нам наилучшим образом выявить закономерные изменения состава нефтей по геологическим горизонтам (рис. 1 и 2).
Кривые количественного изменения углеводородного состава по фракциям (рис. 1) и по геологическим горизонтам (рис. 2) позволяют отметить, что ароматические углеводороды в одноименных фракциях различного типа нефтей и при распределении их по геологическим горизонтам претерпевают незначительные количественные изменения.
Содержание углеводородов нафтенового и парафинового рядов в этих условиях изменяется по-особому, что позволяет легко дифференцировать нефти по геологическим горизонтам.
Вспомогательными параметрами в установлении типа нефтей явились удельный вес нефти, температура затвердевания мазута для косвенного определения содержания парафина в нефти, акцизные смолы и суммарная сера.
При решении этой задачи надо избегать какого-либо единого метода для характеристики нефтей. Например, на Кубани некоторые нефти майкопских отложений отличаются от нефтей эоцена и палеоцена по количеству кислородсодержащих соединений и парафина, в то время как другие основные показатели существенно не различаются.
Поскольку свойства нефтей зависят от многочисленных трудно учитываемых геологических и физико-химических факторов, по-разному воздействующих на нефть, закономерное изменение этих свойств может и не иметь места на ряде месторождений. Например, Г.А. Максимович [4] приводит интересный пример совместного нахождения различных типов нефтей в чокракских отложениях западной части Старогрозненского района. С запада на восток по линии менее 800 м в пяти скважинах он наблюдал следующие типы нефтей: парафинистая, переходная, беспарафиновая немасляная, бес- парафиновая масляная. Обратная картина отмечается на месторождении Зыбза - Глубокий Яр Кубано-Черноморской области, где тяжелая однотипная нефть обнаружена в трех горизонтах: чокракском, караганском и сарматском.
Таким образом, закономерное изменение свойств нефтей по четырем геологическим горизонтам на Керченском полуострове не является всеобщим правилом и обусловлено особенностями геологических условий.
Приуроченность типов нефтей к определенным горизонтам в Крыму дает возможность судить о том, что их образование и скопление в коллекторах, протекали, по-видимому, в обособленных стратиграфических условиях.
Выводы
1. Различие химического состава и типов нефтей обособленных горизонтов, близких по своему геологическому возрасту, дает возможность предположить первичный характер залежей нефтей в. отложениях среднего и верхнего отделов Майкопа, чокрака и карагана на Керченском полуострове.
2. Обнаружена закономерность в распределении типов нефтей по стратиграфическим горизонтам.
3. Намечен метод исследования свойств нефтей при поисках нефтяных залежей.
ЛИТЕРАТУРА
1.Гальперн Г.Д. Сравнительное исследование нефтей СССР различного возраста. Изв. АН СССР, № 4, ОТН, 1941.
2.Губкин И.М. Учение о нефти. ОНТИ_ 1937.
3.Добрянский А.Ф. Геохимия нефти. Гостоптехиздат, 1948.
4.Максимович Г.А. Характер распределения нефтей Старогрозненского района. Грозненский нефтяник, № 5-6, 1932.
5.Успенский В.А., Радченко О.А. К вопросу генезиса типов нефтей. ВНИГРИ. Ленгостоптехиздат, 1947.
Рис. 1. Кривые изменения группового состава углеводородов фракций различных нефтей.
м/в - нефти верхнего Майкопа; м/с-нефти среднего Майкопа; ч - нефти чокракской свиты; к - нефти караганского горизонта.
Рис. 2. Кривые распределения по геологическим горизонтам углеводородов фракций нефтей, выкипающих до 300°.
