О различии в углеводородном составе газов нефтегазоносных свит третичного комплекса Азербайджана
Ф. Г. Дадашев
В разрезе третичных отложений Азербайджана промышленно нефтегазоносны породы апшеронского яруса, продуктивной толщи (плиоцен), чокрак-спириалисовой, майкопской свит (миоцен-олигоцен) и фораминиферовых отложений (эоцен).
Изучению нефтей этих отложений посвящено много работ, а состав газа и изменение его по разрезу почти не исследовались.
По имеющимся сведениям об углеводородных газах [4, 5 и др.) из-за малой точности аппаратуры, применявшейся при анализах, нельзя сделать выводы об изменении состава газа сверху вниз по разрезу. Например, Д.В. Жабрев говорит о том, что «2. Анализы газа из крелиусных скважин подтверждают неизменность состава газа с глубиной и стратиграфическим его залеганием» [4]. Однако установленные закономерности изменения состава газов в разрезах отложений Русской платформы, Северного Кавказа и Средней Азии [6] позволили предположить, что и в третичных отложениях Азербайджана газы различного стратиграфического возраста будут отличаться друг от друга.
В институте геологии АН АзССР была проведена работа по выявлению изменения состава углеводородных газов свит разного стратиграфического возраста. В течение полевого сезона 1959 г. из скважин были отобраны пробы газа.
Нами сделан анализ этих проб на хроматермохимическом газоанализаторе, с использованием железной трубки, заполненной кирпичом (Апрелевского завода), для определения углеводородного состава газа, а также на приборе ВТИ Р.Д. Рзаевой для определения кислорода воздуха и углекислого газа. Средние значения полученных данных приведены в табл. 1.
Из таблицы видно, что углеводородный состав газов различных стратиграфических интервалов характеризуется определенным средним процентным содержанием тяжелых углеводородных компонентов метанового ряда. Однако, если учесть большой интервал изменения процентного содержания гомологов метана в газах отмеченных стратиграфических свит, то можно сделать вывод о том, что по отдельным анализам почти невозможно в пределах больших территорий судить о стратиграфической принадлежности данного газа.
В то же время пример Умбакинского месторождения [2] в отношении различия газов чокрак-спириалисовых отложений и майкопской свиты говорит о том, что при определенных условиях в пределах одного месторождения по процентному содержанию углеводородных компонентов и даже углекислого газа можно судить о стратиграфическом возрасте газа. Состав газа чокрак-спириалисовых и майкопских отложений приведен в табл. 2.
Из приведенных данных следует, что газы чокрак-спириалисовых отложений сильно отличаются от газов майкопской свиты низким процентным содержанием тяжелых гомологов метана. Отмеченное различие подчеркивается и неодинаковым содержанием углекислого газа. В газах чокрак-спириалисовых отложений углекислого газа содержится от 1,2% до 2,7%, в то время как в газах майкопской свиты его намного меньше (0,1-0,5%).
Аналогичные данные можно получить при сравнении газа майкопской свиты и фораминиферовых слоев в разрезе Казанбулаха и др.
Более четко стратиграфический возраст газа определяется по отношениям норм. бутан/изобутан и норм. пентан/изопентан [6]. Эти величины для газов третичного разреза Азербайджана последовательно увеличиваются сверху вниз от апшеронского яруса до фораминиферовых отложений (см. табл. 1) (незначительное отклонение отмечается для отношения пентанов в газах чокрак-спириалисовых отложений и майкопской свиты).
Например, на Чеилдагской и Умбакинской площадях отношение нормального бутана к изобутану для газов продуктивной толщи (2 анализа) равно 0,42-0,45, чокрак-спириалисовых отложений (5 анализов) - 0,52-1,12 и майкопской свиты (6 анализов) - 1,24-1,62. Отклонение (равное 1,61) было отмечено только по одной пробе газа чокрак-спириалисовых отложений. По отношению нормального пентана к его изомеру можно отличать газы продуктивной толщи (0,21-0,42) от газов чокрак-спириалисовых отложений (0,58-0,91) и майкопской свиты (0,55-0,91).
В разрезе Сиазанского нефтяного месторождения отношение бутанов для газов чокрак-спириалисовых отложений изменяется от 0,68 до 2,07, а для газов майкопской свиты (5 анализов) от 2,23 до 2,76 и в одной пробе равно 2,02. Газ фораминиферовых отложений Казанбулаха не только отличается от газа майкопской свиты того же месторождения, но и от всех 44 проб газов, отобранных из стратиграфически выше залегающих отложений. Он характеризуется (1 проба) отношением бутанов, равным 3,24, и пентанов - 1,58. Эти величины для газов майкопской свиты Казанбулаха изменяются соответственно в пределах 2,29-2,52 и 0,58-0,80.
В свою очередь на месторождении Кюровдаг газ апшеронского яруса отличается от газа продуктивной толщи. Отношение нормальный бутан /изобутан для первого из них (2 анализа) изменяется от 0,53 до 0,68, отношение нормальный пентан/изопентан=0,19-0,30, в то время как для продуктивной толщи (2 анализа) эти величины соответственно равны 0,68-0,82 и 0,31-0,95.
Таким образом, приведенные выше примеры показывают, что в пределах одного и того же месторождения, даже при небольшом числе проб (2-4), по углеводородному составу можно определить стратиграфический возраст газа и, наоборот, при наличии стандартной шкалы состава газа можно судить о стратиграфическом возрасте вмещающих пород.
Наличие критериев, по которым удается различать газы разного стратиграфического возраста, имеет большое практическое значение в связи с предполагаемой разведкой [1] газовых скоплений, связанных с грязевыми вулканами. При самых скромных подсчетах за четвертичный период количество газа, выделившегося только при спокойной деятельности грязевых вулканов, равно запасам 20-30 таких месторождений как Карадаг [3]. Эти соображения еще раз подтверждают наличие больших запасов газа в грязевых вулканах.
Зная величину отношения бутанов и пентанов для газов различных стратиграфических единиц и для газов грязевых вулканов, можно определить их стратиграфический возраст. По предварительным данным анализов газа грязевых вулканов Дуздаг, Агзевир, Солохай, Бог-Бога, Калмас, Календер-Ахтарма, Бяндован и Утальги были получены следующие результаты: отношение норм. бутан /изобутан изменяется в пределах 0,85-1,33, а отношение норм. пентан/изопентан=0,45-1,33. В среднем эти величины соответственно равны 1,15 и 0,85. Подобные данные позволяют предположить, что стратиграфический возраст газов перечисленных грязевых вулканов не древнее третичного.
Следует отметить, что почти все грязевые вулканы Азербайджана расположены на третичных отложениях, вулканы полуострова Тамань и Туркмении - на породах моложе майкопской свиты, грязевые вулканы Тринидада, Бирмы и других нефтеносных районов мира связаны с третичными отложениями. В то же время еще нигде не были отмечены отложения погребенной сопочной брекчии в породах мезозоя или палеозоя. Это позволяет говорить о том, что грязевой вулканизм характерен для кайнозойской эры развития Земли.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абрамович М.В. Перспективы поисков в Азербайджане газовых скоплений, связанных с грязевыми вулканами. «Геология нефти и газа», 1959, № 11.
2. Дадашев Ф.Г., Салаев С.Г. О различии углеводородного состава газов нефтегазоносных свит третичного комплекса Кобыстана. АНХ, 1960, № 2.
3. Дадашев Ф.Г. Газопроявления на грязевых вулканах Прикуринской низменности и юго-восточного Кобыстана (на азерб. яз. с резюме на русском языке). Изв. АН АзССР, сер. геол.-географ., № 5, 1958.
4. Жабрев Д.В. О естественных углеводородных газах Азербайджана. ДАН АзССР, 1947, № 9.
5. Ковалевский С.А. Грязевые вулканы Южного Прикаспия. Азгостоптехиздат, 1940.
6. Максимов С.П., Еременко Н.А. и др. Закономерности изменения состава попутных газов по стратиграфическому разрезу. «Геология нефти и газа», 1959, № 1.
Институт геологии АН АзССР
Таблица 1
|
Площади |
Вмещающие породы |
Число анализов |
Среднее процентное содержание |
Отношение |
|||||||
|
Углеводородные компоненты газа |
Углекислый газ |
н. бутан/ изобутан |
Н. пентан /изопентан |
||||||||
|
Пропан |
Изобутан |
Нормальный бутан |
Изопентан |
Нормальный пентан |
Сумма тяжелых гомологов метана |
||||||
|
Нефтечала, Кюровдаг |
Апшеронский ярус |
9 |
3,043 |
2,285 |
1,027 |
1,217 |
0,327 |
7,899 |
1,5 |
0,28 |
0,29 |
|
Нефтечала, Кюровдаг, Мишовдаг, Карадаг, Локбатан |
Продуктивная толща |
9 |
1,682 |
0,862 |
0,642 |
0,649 |
0,284 |
4,119 |
1,8 |
0,88 |
0,51 |
|
Умбаки, Сиазань |
Чокрак-спириалисовая свита |
9 |
1,215 |
0,453 |
0,525 |
0,328 |
0,299 |
2,820 |
1,7 |
1,10 |
0,86 |
|
Умбаки, Сиазань, Казанбулах |
Майкопская свита |
17 |
3,306 |
0,832 |
1,764 |
0,648 |
0,534 |
7,084 |
2,3 |
2,04 |
0,82 |
|
Казанбулах |
Фораминиферовые слои |
1 |
5,000 |
1,468 |
4,757 |
1,147 |
1,817 |
14,189 |
0,7 |
3,24 |
1,58 |
|
Вмещающие породы |
Содержание в газах тяжелых углеводородов, % |
||||||||||||||
|
Пропан |
Изобутан |
Нормальный бутан |
Изопентан |
Нормальный пентан |
|||||||||||
|
от |
до |
среднее |
от |
до |
среднее |
от |
до |
среднее |
от |
до |
среднее |
от |
до |
среднее |
|
|
Чокрак-спириалисовая свита |
0,041 |
2,216 |
0,454 |
0,126 |
0,375 |
0,214 |
0,090 |
0,420 |
0,191 |
0,098 |
0,299 |
0,188 |
0,082 |
0,182 |
0,142 |
|
Майкопская свита |
2,220 |
4,432 |
3,508 |
0,510 |
0,978 |
0,728 |
0,640 |
1,320 |
1,071 |
0,318 |
0,970 |
0,531 |
0,228 |
0,605 |
0,395 |