К оглавлению
Значение
определения ионов аммония в водах нефтегазоносных пластов в общем комплексе
геохимических исследований
На примере Ферганской межгорной впадины.
X.А. РАВИКОВИЧ
Определение ионов
аммония в водах нефтегазоносных пластов имеет большое теоретическое и
практическое значение. По данным ряда авторов, указанный компонент в общем
комплексе геохимических исследований, связанных с нефтепоисковыми работами,
имеет большое значение [8, 2]. Между тем многие исследователи до
настоящего времени не придают должного значения указанному иону и часто в
гидрохимических анализах, наряду с рядом определений редких компонентов,
указанный ион отсутствует.
Анализ глубинных вод Ферганского бассейна различного
геологического возраста (Ng, Pg, Сr) показывает, что содержание ионов аммония зависит в основном от общей
застойности водного режима и наличия или отсутствия залежей нефти и газа.
При наличии нефтяных и газовых залежей содержание
ионов аммония в водах прямо пропорционально общей солености вод, что обычно
одновременно согласуется и с общей застойностью водного режима. Это наглядно
прослеживается при изучении вод палеогеновых отложений на площадях Ферганы (рис. 1).
Кроме того, в палеогеновых отложениях наблюдается
взаимосвязь между содержанием сероводорода в аммиаке. Обычно в водах Ферганы
содержание аммонийных солей увеличивается с накоплением высоких количеств
сероводорода (табл. 1). Последнее обстоятельство, по-видимому, объясняется
общностью биогеохимических процессов, протекающих в водах и связанных с
разложением органической материи в стадию диагенеза.
Содержание ионов аммония в водах также закономерно
изменяется от общей геохимической обстановки, что наглядно видно при
сопоставлении их с составом газов (растворенных и попутных).
При контакте вод с газами, содержащими высокие
показатели азота (метаново-азотными), что обычно характеризует отсутствие нефтяных
и газовых залежей [9 и др.], в водах наблюдается резкое падение ионов аммония.
Особенно интересна эта зависимость между
высококонцентрированными рассолами хлоркальциевого типа и газами на площадях
Ферганы в глубоких горизонтах неогеновых отложений (Чуст-Пап, Наманган и др.),
где бурением не было установлено наличия нефтяных и, газовых скоплений.
На рис. 2 показано, что в водах неогеновых отложений
(кайнозойских молассах) - Чуст-Пап, Избаскент, Наманган, Центральная Ферганская
и Айритан при общей солености вод, достигающих 162 г/кг, количество ионов
аммония невелико - не превышает 15 мг/л. В палеогеновых же отложениях при такой
же солености вод и даже меньшей содержание ионов аммония значительно выше.
Особенно большое количество указанного компонента (>300 мг/л) наблюдается в VIII пласте месторождения
Палванташ, где в водах и газах, как уже отмечалось выше, обнаружены
значительное количество сероводорода и только следы азота (1,0- 2,0%).
При сопоставлении количества аммиачных солей с другими
компонентами, находящимися в водах, нужно отметить, что по многочисленным
исследованиям различных авторов [3, 4], а также и по нашим данным [5, 6, 7], закономерности изменения в содержании ионов SO42- обратны описанным выше закономерностям,
относящимся к ионам аммония.
Поэтому показатель NH4-/SO42-
в пластах, имеющих
промышленное значение, обычно значительно выше, чем в непродуктивных пластах.
В табл. 2 показано, что в водах, контактирующих с мощными
нефтяными залежами, этот показатель обычно больше 0,1 числовых единиц. За контуром нефтеносности и в непродуктивных пластах
указанная величина резко уменьшена (0,006-0,063).
Интерес представляет также (введенный автором)
показатель (НСО3- + CO32-)/ Ca2-, который в глубоких горизонтах
неогеновых отложений очень мал, а в законтурных водах палеогена на расстоянии
1,0-1,5 км (на более далеком расстоянии это отношение обычно
уменьшается) и в газовых залежах мела он резко увеличен.
На рис. 3 показано изменение показателей NH4-/SO42-
и (НСО3-
+ CO32-)/Ca2- в неогеновых и законтурных водах палеогеновых и меловых отложений (в логарифмических
величинах). Как видно, второй показатель (НСО3- + CO32-)/Ca2- в законтурных водах палеогена и газовых
залежах мела резко увеличен и часто превосходит первый NH4-/SO42-
, что вероятно,
связано с разрушением углеводородов.
В результате изложенного можно сделать следующие
выводы.
1.
Количество
ионов аммония в водах возрастает с увеличением общей солености вод, накоплением
значительных количеств сероводорода и уменьшается при контакте вод с
метаново-азотными газами.
2.
Изучение
аммонийных солей в комплексе с другими характерными величинами в водах могут
служить гидрохимическими нефтегазопоисковыми показателями.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Вельков
А.М. Гидрохимический нефтепоисковый показатель. Геол. нефти
и газа, 1960, № 9.
2.
Жданов М.А., Карцев А.А. Нефтепромысловая геология и
гидрогеология. Гостоптехиздат, 1958.
3.
Козлов
А.Л. Проблемы геохимии природных газов. Гостоптехиздат, 1950.
4.
Кротова В.А. Роль гидрогеологических факторов в образовании,
сохранении и разрушении нефтяных залежей. Гостоптехиздат, 1957.
5.
Равикович X.А. Новые гидрохимические нефтепоисковые показатели.
АНХ, № 2, 1957.
6.
Равикович X.А. Вопросы подземного окисления углеводородов. Геология нефти и газа, 1960,
№ 1.
7.
Равикович X.А. Результаты комплексного изучения пластовых флюидов в третичных
отложениях Ферганы. Геология нефти и газа, 1962, № 2.
8.
Сулин
В.А. Гидрогеология нефтяных месторождений. Гостоптехиздат, 1948.
9.
Сухарев
Г.М. Оценка перспектив нефтеносности по гидрохимическим и температурным
показателям. Докл. АН СССР, 1951.
Среднеазиатский филиал ВНИИгаза
Рис.
1. График
зависимости между общим содержанием солей и количеством аммиака в водах
месторождения Палванташ.
1 - III пласт; 2 - IV пласт; 3 - V пласт; 4 - VII пласт; 5 - VIII пласт.
Рис.
2. График
зависимости между содержанием азота и аммиака в водах неогеновых и палеогеновых
отложений при указанной минерализации.
Неогеновые
отложения: 1 -Чуст-Пап, скв. 5; 2 - Избаскент, скв. 23; 3 - Наманган, скв. 2; 4 - Центральная Ферганская, скв. 1; 5 - Айритан, скв. 6.
Палеогеновые
отложения: 6 -Избаскент, скв. 8, III пласт; 7 - Избаскент, скв. 8, V пласт; 8 - Избаскент, скв. 8, VII пласт; 9-Палванташ, скв. 102, V пласт; 10-Палванташ, скв. 234, VII пласт; 11 - Палванташ, скв. 230, VIII пласт; 12 - Палванташ, скв. 125, VIII пласт.
Рис.
3. График
сопоставления в водах показателей NH4-/SO42-
и (НСО3-
+ CO32-)/Ca2- неогеновых, законтурных палеогеновых и меловых
отложениях.
Отложения:
I - неоген; II - палеоген; III -мел.
Площади:
1,1' - Чуст-Пап; 2,2' - Наманган; 3,3' -Айритан; 4,4'-Центральная Ферганская;
5,5' -Избаскент; 6,6' -Северный Сох; 7,7' - Ханкыз; 8,8' - Нурсук; 9,9' - Северный Риштан;
10,10' - Хадшиабад.