Люминесцентно-битуминологические исследования юрских отложений Затеречной равнины
И.Н. СУВОРОВА
В 1954-1957 гг. геологический сектор ГрозНИИ провел комплексные работы по изучению мезозойских (главным образом юрских) отложений Затеречной равнины. Задачей работ являлось, в частности, исследование битуминозности пород указанного разреза.
Изучение битуминозности проведено путем люминесцентно-битуминологического анализа образцов керна 40 глубоких скважин районов Озек-Суата, Величаевки, Зимней Ставки. Всего было проанализировано 800 образцов.
Исследование битуминозности проводили с целью выявления закономерности распределения битумов в отложениях контактной зоны нижнего мела и юры Затеречной равнины для выяснения ряда вопросов, связанных с разведочными работами на нефть.
В проведенных исследованиях была принята методика определения характера битуминозного вещества, объединяющая две методики: одну, ранее применяемую, предложенную Е.С. Лысенковой (комбинированный люминесцентно-компонентный анализ [3]), и другую, используемую в геохимической лаборатории ВНИИ под руководством К.Ф. Родионовой (горячая экстракция битума А и С с использованием растворителей - хлороформа и ацетона [6]). Основанием к применению указанной методике послужили люминесцентно-битуминологические исследования, проведенные Т.А. Ботневой во ВНИГНИ в 1954-1956 гг. [1].
При исследованиях определяли содержание:
1) свободных битуминозных веществ, извлекаемых хлороформом (хлороформенный экстракт битума А), - нейтральная часть битума;
2) свободных кислых битуминозных веществ, извлекаемых из породы ацетоном после удаления нейтральной части битума (ацетоновый экстракт битума А);
3) связанного битума, извлекаемого хлороформом (хлороформенный экстракт битума С);
4) связанного битума, извлекаемого ацетоном (ацетоновый экстракт битума С).
При обработке полученных аналитических данных были установлены соотношения:
1) хлороформенного и ацетонового экстрактов битума А из пород контактной зоны нижнего мела и юры Затеречной равнины;
2) нейтрального и кислого битумов из тех же пород.
Нейтральным битумом условно считают отношение (в %) битума А, извлекаемого хлороформом, к сумме битумов А и С.
Кислый битум - это отношение (в %) суммы битума А, извлекаемого ацетоном, и битума С к сумме битумов А + С.
В проведенных исследованиях наиболее полно были изучены породы XIII пласта, заслуживающие внимание как нефтесодержащие.
По данным фациально-литологических исследований, проведенных М. М. Мацкевичем, XIII пласт по литологическим признакам подразделяется на три части: верхнюю, зеленоцветную толщу, известную под индексом XIII1, среднюю, промежуточную, так называемую глинисто-известняковую, и нижнюю, алевролито-песчаниковую, соответствующую ХIII2+ХIII3 пластам по номенклатуре треста Грознефтеразведка. Зеленоцветную толщу М.М. Мацкевич относит к нижнему мелу, а глинисто-известняковую и алевролито-песчаниковую к юре.
На основании микропалеонтологических исследований А.К. Богданович высказал предположение, что граница между нижним мелом и юрой может быть проведена на уровне XII пласта [2].
Из сопоставления аналитических данных люминесцентно-битуминологических исследований видно, что битуминозность отложений XIII пласта непостоянна по разрезу, как по характеру количественного распределения битумов, так и по их качественному составу.
Полученные результаты исследования дают основание разделить XIII пласт на две основные части, из которых первая, включающая породы зеленоцветной толщи, характеризуется ничтожно малой битуминозностью. Битуминозность второй части пласта, представленной отложениями глинисто-известняковой и алевролито-песчаниковой толщ, по сравнению с битуминозностью пород первой части значительно возрастает. Особенно повышенным содержанием битумов выделяются образования алевролито-песчаниковой толщи.
Результаты экстракционного люминесцентно-компонентного анализа показали, что рассеянные в породах XIII пласта битумы качественно разные. Битуминозные вещества пород зеленоцветной толщи по сравнению с битумами отложений глинисто-известняковой и алевролито-песчаниковой толщ характеризуются повышенным содержанием кислых компонентов.
Следует отметить, что полученные данные касаются только песчанистых пород XIII пласта. По другим литологическим разностям образцы из XIII пласта отсутствуют.
Отложения нижнего мела, залегающие над XIII пластом, характеризуются очень слабой битуминозностью, близкой к битуминозности пород зеленоцветной толщи. Битумы, рассеянные в отложениях нижнего мела, по качественному составу также очень сходны с битумами зеленоцветной толщи.
Юрские породы, подстилающие XIII пласт, имеют высокую битуминозность, близкую к битуминозности отложений алевролито-песчаниковой толщи. Относительно повышенное содержание нейтральных компонентов в составе битумов юрских пород позволяет отнести эти битумы к восстановленному типу и отметить их сходство с битумами отложений глинисто-известняковой и алевролито-песчаниковой толщ.
При сопоставлении битуминологической характеристики отложений XIII пласта с битуминологическими характеристиками перекрывающих и подстилающих его пород видно, что отложения зеленоцветной толщи резко отличаются по количественному содержанию и качественному составу битумов от пород глинисто-известняковой и алевролито-песчаниковой толщ.
Низкое содержание битумов и значительно окисленный их состав приближает битумы зеленоцветной толщи к битумам пород нижнего мела.
Близкие количественные содержания битумов, рассеянных в глинисто-известняковой, алевролито-песчаниковой толщах мела и отложениях юры, а также родственный качественный состав этих битумов позволяют сказать, что эти породы имеют одну и ту же битуминологическую характеристику.
Приведенные выше результаты исследования дают основание разделить отложения XIII пласта по битуминологическим показателям на две части, совпадающие с разделением его на две толщи по данным литолого-фациальных исследований.
Кроме всего вышеотмеченного, изучение битуминозных веществ, рассеянных в породах исследуемого разреза, показало, что характер битумов чрезвычайно изменчив и подвержен влиянию многих факторов.
Отмечено, что повышенные содержания битумов большей частью связаны с глинистыми образованиями, хотя в некоторых случаях повышенной битуминозностью характеризуются и песчанистые породы, что, по-видимому, имеет место при наличии воздействия вторичных факторов. Как показали исследования, наиболее восстановленный характер имеют битумы, рассеянные в песчаниках.
Для выявления воздействия близости нефтяной залежи на характер рассеянного битуминозного вещества были проведены многочисленные сопоставления количественных и качественных показателей содержания битумов в литологически одноименных породах по продуктивным и непродуктивным скважинам районов Затеречной равнины.
Результаты сопоставления показали, что близость нефтенасыщенных пород заметно сказывается на количественном содержании и качественном составе битумов.
В разрезах продуктивных скважин количественные содержания битумов значительно возрастают по сравнению с содержанием их в тех же литологических разностях в разрезах непродуктивных скважин.
Битумы, рассеянные в породах одного литологического состава по разрезам продуктивных скважин, качественно отличаются от битумов этих же отложений по разрезам непродуктивных скважин. Соотношения хлороформенного и ацетонового экстрактов битума А, а также нейтрального и кислого битумов позволяют битумы, содержащиеся в породах по разрезам продуктивных скважин, считать более восстановленными, чем по разрезам непродуктивных скважин. Это может рассматриваться как свидетельство присутствия в изучаемых отложениях эпигенетичного битуминозного вещества.
На основании данных проведенных анализов четко выделяются нефтеносные породы, наличие которых в изучаемом разрезе можно обнаружить по своеобразным капиллярным вытяжкам, характерным только для нефтеносных пород.
Проведенные сопоставления данных анализа и результатов испытаний скважин полностью подтвердили отмеченное выше.
При освоении скважин полезно пользоваться показателями люминесцентно- битуминологического анализа, которые в сочетании с другими данными помогут правильно выбрать интервалы испытаний и тем самым будут способствовать выявлению нефтеносности исследуемых отложений.
ЛИТЕРАТУРА
1) Ботнева Т.А. Особенности распределения рассеянной битуминозности в третичных отложениях Ставрополья. Фонды ВНИГНИ, 1957.
2) Богданович А.К. Микрофауна мезозойских (юрских) отложений Грозненской области и ее корреляционное значение. Фонды ГрозНИИ, 1958.
3) Лысенкова Е.С. Отчет применения люминесцентного анализа для исследования образцов пород и нефтей. Грозненское книжное издательство, 1953.
4) Мацкевич М.М. Разрез мезозойских (юрских) отложений Черных гор и сравнение его с разрезом мезозойских (юрских) отложений Затеречной равнины. Фонды ГрозНИИ, 1958.
5) Родионова К.Ф. Геохимическая характеристика пород продуктивной толщи девона Шкаповского месторождения. Фонды ВНИИ, 1956.
6) Родионова К.Ф. Геохимическая характеристика пашийских отложений Ромашкинского месторождения. Фонды ВНИИ, 1954.
ГрозНИИ