УДК 553.98(477.6-18) |
Геохимические особенности битумоидов нефтеносных отложений северо-восточного обрамления Складчатого Донбасса
А.В. МАРЧЕНКО, Ю.И. ХОЛОДКОВ (РГУ)
В непосредственной близости от нефтегазодобывающих районов Украины и Волгоградского Поволжья располагается территория северо восточного обрамления Складчатого Донбасса, которая оценивается как перспективный газоносный район. В вопросе оценки перспектив нефтеносности этого района единого мнения нет [4, 8, 9].
В настоящее время здесь открыто девять месторождений газа и обнаружено восемь нефтепроявлений. Последние приурочены к отложениям нижнего карбона и нижнебашкирского подъяруса среднего карбона Миллеровского поперечного поднятия и юго-западной части Первомайско-Чирской моноклинали, ограниченных с юга Северо-Донецким надвигом. Эти отложения представлены мощной (300-1300 м) толщей известняков с прослоями аргиллитов, доломитов, реже песчаников и составляют единый карбонатный комплекс.
Нами исследованы 152 образца из 12 скважин семи поисково-разведочных площадей, вскрывших полную мощность карбонатного комплекса. Отбор кернового материала проводился из скважин без нефтепритоков. Были изучены характер распределения Сорг, ХБ, УВ и степень катагенетической превращенности пород.
Согласно палеореконструкциям [1], исследуемая территория до черемшанского времени представляла собой полузакрытый морской бассейн. Гумидный климат оказывал благоприятное влияние на биопродуктивность палеобассейна, а восстановительные условия осадконакопления - на сохранность ОВ в процессе литогенеза. Наиболее высокие значения Сорг наблюдаются в аргиллитах серпуховского и визейского ярусов (3,9-4 %) и в известняках турне (табл. 1). В целом средние содержания Сорг превышают данные, приводимые А.Б. Роковым [10] для каменноугольных отложений нефтеносных провинций Русской платформы. Исключение составляют лишь песчаники нижнего карбона, где среднее значение Сорг составляет 0,27 против 0,58 % по расчетам А.Б. Ронова.
Исследованиями [2, 3, 5, 6] доказано, что количественный и качественный состав битуминозных компонентов зависит не только от геохимических условий осадконакопления, но и от типа исходного ОВ. Сапропелевый, гумусовый и смешанный типы ОВ по-разному реагируют на изменение термобарических условий при погружении пород в зону катагенеза. Соответственно и положение ГЗН в разрезе нефтегазоносного комплекса будет разное. Нами проведен анализ катагенетического преобразования ХБ(А) в интервале глубин 1,2-3,8 км, что соответствует градациям MK1-МК4, которые определялись по палеотемпературам методом вакуумной декрепитации и гомогенезации газовожидких включений [7]. Исходное ОВ по данным анализа ИК спектров [10] относится к сапропелевому типу.
С нарастанием интенсивности факторов катагенеза при достижении глубин 1,6- 2,2 км (градации MK1-МК2) происходит увеличение содержания ХБ(А) в ОВ с 2,8- 5 до 13 % (табл. 2). Дальнейшее катагенетическое преобразование (до градации МК3) сопровождается резким снижением доли битумоида в ОВ до 1-4 % Однако в начале градации МК4 вновь наблюдается незначительное увеличение битумоидного коэффициента.
Изменение количественного состава битумоида втечет за собой и изменение качественной характеристики В элементном составе ХБ(А) содержание углерода в начале градации MK1 76-80,5 % и водорода 9,2- 10,2 % к началу градации МК2 увеличивается соответственно до 85 и 12,9 % При достижении стадии МК2 в групповом составе ХБ (А) наблюдаются максимальные концентрации УВ (35-41 %), что составляет 2-3,5 % на ОВ, затем они уменьшаются (см. табл. 2). В образцах аргиллитов и особенно известняков с примесью аллохтонного битумоида их содержание возрастает до 69,5% (до 9,8 % на ОВ).
Анализ материала показывает, что в разрезе карбонатного комплекса в интервале градаций MK1 - начало МК3 отмечается присутствие как автохтонного остаточного, так и паравтохтонного битумоидов. Следовательно, главная зона нефтеобразования в карбонатном комплексе проявляется в интервале середина градации MK1 - начало градации МК3, что соответствует глубинам 1.4-3 км. Нефтепроизводящими были осадочные толщи комплекса, глубина залегания которых превышала 2 км.
Установленные эмпирические закономерности катагенетического преобразования ОВ и интервалов ГЗН могут служить ориентиром при поисково-разведочных работах на нефть в карбонатном комплексе северо-восточного обрамления Складчатого Донбасса.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Поступила 10/IV 1981 г.
Таблица 1 Содержание Сорг в отложениях карбонатного комплекса, вес. %
Отдел |
Ярус |
Горизонт |
Глины, аргиллиты |
Песчаники, алевролиты |
Известняки, доломиты |
Средний карбон |
Башкирский |
Прикамский |
0.72-0,90* |
0,23-0,26 |
0,23-0,28 |
0,81 (3) |
0,24 (2) |
0,24 (3) |
|||
Северокельтменский |
1,06-2,60 |
0,34-0,48 |
0,11-0,58 |
||
1,56 (7) |
0,42 (3) |
0,34 (7) |
|||
Краснополянский |
1,18-1,51 |
- |
0,02-0,60 |
||
1,35 (6) |
0,14 (14) |
||||
Среднее содержание в отложениях башкирского яруса |
1,34 |
0,35 |
0,21 |
||
Нижний карбон |
Визейский |
Серпуховский |
0,90-4,03 |
0,24 |
0,01-0,64 |
2,15 (10) |
0,18 (24) |
||||
0,69-3,91 |
0,22-0,34 |
0,04-0,78 |
|||
1,71 (24) |
0,28 (2) |
0,28 (33) |
|||
Турнейский |
0,91-1,76 |
- |
0,28-0,95 |
||
1,28 (6) |
0,62 (8) |
||||
Среднее содержание в отложениях нижнего карбона |
1,67 |
0,27 |
0,25 |
||
Среднее содержание в карбонатном комплексе |
1,58 |
0,32 |
0,24 |
В числителе - предельные значения: в знаменателе -среднее значение: в скобках - число образцов.
Таблица 2 Изменение состава ХБ (А) аргиллитов от глубины погружения
Градация катагенеза |
Глубина, мм |
ХБ (А), % |
Элементный состав ХБ (А), % |
Содержание УВ в ХБ (А), % |
||
С |
Н |
(O+N+S) |
||||
1,2-1,4 |
2,8-5,0 |
76,0-80,5 |
9,2-10,2 |
10,3-12,8 |
30,0 |
|
МК1 |
1,4-1,6 |
3,6-10,1 |
78,0-81,3 |
11,2-11,6 |
6,3-10,2 |
30,1-38,5 |
1,6-1,8 |
2,4-10,5 |
82,0-83,5 |
10,6-12,0 |
6,2-7,4 |
- |
|
1,8-2,0 |
8,4-13,0 |
81,2-85,0 |
10,0-12,5 |
4,0-7,8 |
29,4-41,0 |
|
2 0-2,2 |
2,4-13,0 |
81,5-84 5 |
11,5-12,3 |
4,0-7,1 |
34,8-39,8 |
|
МК2 |
2,2-2,4 |
1,6-8,1 |
80,0-84,3 |
10,3-12,3 |
2,7-6,2 |
|
2,4-2,6 |
4,2-9,4 |
84,5 |
12,0 |
4,5 |
20,4-36,1 |
|
2,6-2,8 |
2,2-8,0 |
83,0-84,0 |
11,0-12,1 |
3,9-6,0 |
18,0-35,0 |
|
2,8-3,0 |
2,4-6,2 |
81,5-83,5 |
10,5-12,0 |
6,0-7,0 |
- |
|
МК3 |
3,0-3,2 |
3,8-6,1 |
- |
- |
- |
12,1-31,3 |
3,2-3,4 |
2,2-4,0 |
82.5 |
11,2 |
6,3 |
12,6-29,5 |
|
3,4-3,6 |
1,0-1,5 |
79,1 |
10,1 |
10,8 |
34.2 |
|
МК4 |
3,6-3,8 |
1,1-6,2 |
76,1-80,0 |
8,0-11,2 |
12,0-12,8 |
13,6-21,0 |
3,8-4,0 |
1,4-4,9 |
- |
- |
14,2-19.6 |