К оглавлению

УДК 553.982:550.4(575.1)

Некоторые особенности генетического соотношения нефтей Ферганской впадины

М.И. АХУНДЖАНОВА (СредАзНИПИнефть), М.К. КАЛИНКО (ВНИГНИ)

Хотя нефти Ферганской впадины изучаются более полувека, генетическое соотношение их в разных стратиграфических комплексах остается неясным. Одни авторы (А.М. Габриэльян, А.Г. Бабаев и др.) считают нефти палеогена и неогена генетически едиными, по мнению других, они различны (П.К. Азимов, В.И. Попов, М.С. Сайдалиева и др.). Сравнительно низкое содержание ароматических УВ некоторые исследователи объясняли сорбционными процессами, а уменьшение плотностей нефтей с запада на восток - изменением состава исходного ОВ [Габриэльян А.М., 1957 г.].

В свое время И.С. Старобинец (1962) отметил отсутствие зависимости состава и свойств нефтей мезозойских отложений от условий их залегания.

В последние годы удалось получить сведения о составе нефтей, залегающих на глубине до 4800 м в северной и центральной частях Ферганской впадины (месторождения Тергачи, Шорбулак, Мингбулак и Гумхана), о распределении индивидуальных УВ, изотопном составе углерода и др., что позволяет иначе судить о генетическом соотношении нефтей разных стратиграфических комплексов.

Физико-химические свойства нефтей третичных отложений находятся в сложной зависимости от глубины залегания ( табл. 1 ).

Плотность нефтей в одноименных пластах несколько уменьшается с глубиной: в пласте I месторождений Бостон и Южный Аламышик и в палеогеновых образованиях (Р-V) Шорбулак и Тергачи. В то же время для нефтей одних и тех же стратиграфических горизонтов, залегающих в разных частях Ферганской впадины, такой связи не обнаружено. Например, нефть кирпично-красной свиты (ККС) Гумханского месторождения с глубины 4443 м (t=132°С) и нефть этой же свиты из месторождения Шорбулак, залегающая почти на 900 м выше - 3550 м, имеют близкие плотности 0,84 и 0,81 г/см3. Не всегда вниз по стратиграфическому разрезу плотность снижается: на месторождениях Шорбулак и Южный Аламышик плотность вниз по разрезу возрастает (ККС, V; Iб, XVIII).

В зависимости от плотности нефтей изменяются и другие их физико-химические параметры: содержание смол, вязкость и др. Большинство нефтей третичных отложений по составу УВ отбензиненной части (выше 200 °С) относится к парафиново-нафтеновому типу и лишь мезозойские (пласты XX, XXI) - к парафиновому ( табл. 2 , рис. 1 ).

Любопытно, что по соотношению УВ мезозойские нефти, фигуративные точки которых занимают крайнее положение внизу, - наиболее катагенетически измененные. Ближе к ним располагаются фигуративные точки нефтей глубоких горизонтов неогена (месторождения Шорбулак и Мингбулак), что касается нефтей палеогеновых, образований, то их состав существенно не отличается от нефтей неогеновых отложений.

Интересная информация получена о распределении нормальных алканов ( рис. 2 ). Большинство кривых “растянуто”, что свойственно нефтям, не претерпевшим значительных катагенетических преобразований. По данному критерию наиболее измененными являются нефти неогеновых отложений месторождения Гумхана. Специфично распределение н-алканов в нефти пласта XVIII, кривая которой характерна для парафинистых нефтей.

Несколько особый вид имеют кривые распределения н-алканов нефтей палеогена, но все же они располагаются в полосах распространения нефтей неогена.

Более четко дифференцируются нефти разновозрастных отложений по распределению изопреноидов ( рис. 3 ). Относительно равномерное содержание низко- и высокомолекулярных изопреноидов в нефти пласта XX (Южный Аламышик) и, наоборот, наиболее неравномерное в нефти пласта V (Шорбулак и Тергачи) палеогена. Нефти неогеновых пород занимают промежуточное положение. Распределение индивидуальных изопреноидных УВ в них (Тергачи и Шорбулак) свидетельствует о значительном влиянии континентальных фаций на их состав, так как пристав (i-С19) преобладает над фитаном (i-С20) и величина i-C19/i-C20> 1.

Большое содержание низкомолекулярных изопреноидных УВ (i-С14-i-C15) говорит о высокой преобразованности исследованных нефтей неогеновых отложений. Поскольку они залегают в зонах температур выше 100°С, отношение (i-C12-i-C18)/(i-C19+ +i-С20) достигает 1,92-1,08. Причем высокие значения его отмечаются в нефти месторождения Тергачи, где залежь находится на небольшой глубине; среди низкомолекулярных изопреноидных УВ максимально количество i-C15. Распределение изопреноидных УВ в нефтях неогеновых отложений на севере Ферганской впадины может указывать на формирование нефти в континентальных породах и преобразованность ее под влиянием высоких температур, характерных для зоны МК3.

В результате исследований изопреноидных УВ нефтей палеогеновых отложений в этой же части впадины установлено, что, хотя эти нефти и залегают на большой глубине и в условиях повышенных температур - 119-132 °С (так же как и нефти неогеновых пород), распределение в них изопреноидных УВ иное, чем в нефтях неогеновых отложений этих же месторождений. Если в последних максимум низкомолекулярной части изопреноидов относился к i-C15, то в нефтях палеогеновых образований - к i-С15 и i-C16 (Тергачи) и к i-C12, i-C13, i-C16 (Шорбулак). Кроме того, в нефтях палеогеновых отложений фитан преобладает над пристаном, что характерно для ОВ морского генезиса.

Нефти меловых и более молодых отложений сильно различаются по отношению i-С19/i-С20, и его высокое значение, вероятно, обусловлено влиянием континентальных фаций ( табл. 3 ).

С помощью масс-спектрометрического метода изучен состав УВ метано-нафтеновой фракции нефтей ( рис. 4 ). Общим для большей их части является преобладание среди нафтеновых УВ бициклических (6,5- 13,1 %), содержание остальных снижается с ростом числа циклов. Гексациклические УВ отсутствуют или их очень мало (0,9- 1,7%), количество пентациклических незначительно (1-3 %).

Распределение нафтенов в нефтях мезозойских и третичных образований неодинаково (см. рис. 4 , кривые 5-8). Любопытно, что распределение нафтенов в нефтях пласта XVIII отличается от такового в нефтях всех остальных пластов.

Генетические различия этих нефтей отмечаются и по составу ароматических УВ. Распределение углеводородных групп в ароматических фракциях нефтей разных стратиграфических комплексов, с одной стороны, имеет ряд общих особенностей, с другой - черты, специфичные для нефтей каждого комплекса. Так, для нефтей пласта XXI меловых отложений месторождения Южный Аламышик характерно сравнительно низкое содержание УВ с СnН2n-6 и максимальное - с CnH2n-18. В нефтях пласта XVIII этого же месторождения велико количество УВ CnH2n-12.

В нефтях всех вышележащих пластов неогеновых пород месторождений Южный Аламышик, Тергачи (ККС), Мингбулак (бледно-розовая свита - БРС), Бостон (пласт I) и палеогеновых отложений месторождения Тергачи (V) максимально содержание УВ СnН2n-6. При этом по соотношению содержания УВ разных групп ароматической фракции вышеуказанные нефти кайнозойских отложений можно считать сходными.

Нефти меловых пород характеризуются более тяжелым изотопным составом углерода (ИСУ d13С-24,7-23,8 %о). Несколько легче ИСУ палеогеновых нефтей d13С- 26,5-26,1 %0. Наконец, самым легким ИСУ обладают неогеновые нефти d13С-28,8- 26,7 %о. При этом отмечается тенденция некоторого утяжеления ИСУ с увеличением глубин залегания неогеновых отложений.

Обобщая сведения о сходстве и различии нефтей разных горизонтов и свит ( табл. 4 ) и основываясь на проведенных геохимических исследованиях, можно сделать следующие выводы.

  1. На значительных глубинах залегания неогеновых отложений (более 3000 м) физико-химические свойства и состав УВ принципиально не меняются.
  2. Нефти изученных месторождений относятся к метановому и метано-нафтеновому типам.
  3. По всем показателям нефти меловых отложений самостоятельны и, видимо, не смешиваются с нефтями более молодых образований.
  4. Палеогеновые нефти также самостоятельны, но по некоторым критериям нередко сходны с неогеновыми нефтями.
  5. В исследованных нефтях отдельных месторождений Ферганской впадины по комплексу геохимических показателей выделяются, вероятно, два различных генетических типа нефтей: меловые и палеоген-неогеновые.

Таким образом, выявленные закономерности распределения индивидуальных н-алканов, изопреноидных, нафтеновых и ароматических УВ в нефтях по стратиграфическому разрезу и площадям Ферганской впадины могут быть использованы при решении ряда вопросов условий формирования залежей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Азимов П.K., Ахмеджанов М.А., Борисов О.. Палеотектоническая история и перспективы нефтегазоносных межгорных впадин орогенных областей востока Средней Азии. - Геология нефти и газа, 1979, № 12 , с. 35-41.
  2. Акрамходжаев А.М., Сайдалиева М.С. Ферганский нефтегазоносный бассейн. М., Недра, 1971.
  3. Ахунджанова М.И. Некоторые результаты исследования нефтей неогеновых и палеогеновых отложений площади Шорбулак (Ферганская впадина). - Труды СредАзНИПИнефть. Ташкент, 1978, вып. 5, с. 84-88.
  4. Максимов С.П., Сафонова Г.И. Изопреноидные УВ - дополнительный критерий в определении генетического типа нефтей.- Геология нефти и газа, 1971, № 10 , с. 38-41.
  5. Старобинец И.С. Геохимия нефтей и газов Средней Азии. М., Недра, 1966.
  6. Старобинец И.С., Сиражетдинов Д. Изменения свойств нефтей в пределах некоторых залежей Ферганы. Ташкент, ФАН,1962.

Поступила 25/II 1981 г.

Таблица 1

Физико-химические свойства некоторых нефтей Ферганской впадины

Месторождение (площадь), скважина

Возраст, пласт

Глубина залегания, м

Плотность, г/см3

Вязкость, 10-6 м2

Содержание в нефти, %

Т °С,

н. к.

Разгонка по Энглеру, °С

при 20 °С

при 50 °С

асфальтенов

парафинов

силикагелевых смол

100

200

300

Северная Фергана

Тергачи, 2

Р, V

4415-4428

0,8302

16,33

3,04

Следы

2,8

10,25

65

6

26

44

Шорбулак, 8

N, ККС

3544-3552

0,8123

22,9

2,80

0,102

10,1

10,3

70

4

20

44

Центральная Фергана

Гумхана, 2

N, ККС

4434-4443

0,8376

-

6,6

0,712

10.8

12,7

80

4

24

44

Юго-Восточная Фергана

Бостон, 515

N, I

301-337

0,8576

31,93

7,47

1,77

19,43

12,33

55

5

15

25

Южный Аламышик, 607

N, Iб

423-431

0,8260

11,97

3,04

0,73

3,18

12,30

68

4

22

42

То же, 536

К, XVIII

997-1008

0,8616

22,8

-

0,684

12,0

6,16

100

-

14

32

Таблица 2

Групповой углеводородный состав отбензиненной нефти (выше 200 С) некоторых месторождений Ферганской впадины

Месторождение (площадь), скважины

Возраст, пласт

Глубина залегания, м

Групповой состав УВ отбензиненной нефти, мас. %

Парафиновые

Нафтеновые

Ароматические

Бензольные смолы

Спиртобензольные смолы

Асфальтены

Шорбулак, 10

N, ККС

3614-3625

35,16

21,46

20,07

7,9

5,69

9,58

Мингбулак, 1

N, БРС

4798-4801

38,11

21,90

13,24

7,89

7,36

11,23

Южный Аламышик, 670

N, I

374-409

28,50

25,28

20,7

12,86

8,22

4,26

” ” 604

N, Iб

397-436

32,18

32,82

10,8

11,1

9,6

3,02

” ” 607

N, Iб

423-431

30,66

30,54

18,29

8,86

8,28

3,33

Бостон, 518

N, I

314-336

22,36

23,64

26,0

12,7

9,9

5,18

” 1034

N, I

498-510

29,98

25,34

22,3

8,78

6,4

7,17

” 713

N, Iа

393-410

22,88

24,68

21,45

13,99

10,3

6,5

” 586

N, ККС

723-741

25,40

21,99

19,08

14,35

11,1

8,0

Западный Палванташ, 129

N, БРС

1261-1269

34,52

24,39

12,92

11,42

8,4

8,3

” ” 112

N, БРС

1274-1290

35,32

23,54

10,54

10,77

7,66

12,1

Тергачи, 2

P,V

4415-4428

33,48

21,32

19,8

12,8

11,5

1,03

Шорбулак, 7

P,V

3988-3990

34,74

23,16

18,58

11,24

7,71

4,23

Южный Аламышик, 536

К, XVIII

997-1008

36,05

31,84

12,58

11,00

7,22

1,00

” ” 723

К, XX

1468-1477

55,78

14,47

13,27

8,78

5,07

2,35

” ” 548

К, XXI

1380-1390

58,97

13,38

7,2

9,2

8,71

2,5


Таблица 3

Распределение н-алканов и изопреноидных УВ в нефтях Ферганской впадины

Месторождение (площадь), скважина

Возраст, пласт

Глубина залегания, м

Т, °С пласта

н-Алканы

Изопреноиды

Число атомов углерода

Снеч/Счет

i-С19/i-С20

Северная Фергана

Тергачи, 1

N, ККС

3992-4006

119,3

С11 - С31

0,956

1,38

1,92

” 2

P, V

4415-4428

132

С11 - C31

0,98

1,04

0,91

Шорбулак, 8

N, ККС

3544-3552

106

С11 - C31

0,90

1,16

1,04

” 10

N, ККС

3614-3625

108

С11- С31

1,02

1,35

1,12

” 7

P, V

3988-3990

119

С11- С31

0,96

0,90

0,46

Центральная Фергана

Мингбулак, 1

N, БРС

4798-4801

141

С11 - C31

1,02

1,41

1,57

Гумхана, 2

N, ККС

4434-4443

132

С11 - C31

1,00

1,06

0,97

Юго-Восточная Фергана

Бостон, 515

N, I

301-337

25

С11- C31

0,93

0,86

0,95

Южный Аламышик, 607

N, Iб

423-431

28

С11 - C31

0,95

0,91

0,51

” ” 604

N, Iб

397-436

27

С11 - C31

0,95

0,97

1,00

” ” 536

К, XVIII

997-1008

42

С11 C31

0,91

3,08

1,62

” ” 721

К, XIX

1350-1390

52

С11 - C31

1,01

1,83

1,78

” ” 723

К, XX

1468-1477

54

С11 - С31

1,03

2,70

2,25

” ” 548

К, XXI

1380-1390

49

С11 - C31

1,03

3,88

1,70

Таблица 4

Сопоставимость нефтей разных стратиграфических горизонтов и комплексов

Пласты

Сумма УВ

н-Алканы

i-C19/i -C20

С1418/C1920

Нафтеновые УВ

Ароматические УВ

ИСУ

Неогеновая толща

I

ККС

-

О; БРС

-

-

V

БРС; ККС

БРС

V

-

0,1

-

ККС

ккс

ККС; I

ККС

XVIII; I

-

О

-

БРС

БРС

БРС; I

Палеогеновая толща

II

О

-

-

V

-

-

V

ККС

-

О

-

II

I

O

Меловая толща

XVIII

ККС; I

-

О

О

О

-

О

XX

О

О

О

О

XXI

-

-

XXI

О

О

О

О

XX

-

-

Примечание. О - нефти оригинальные, несходные с другими; индекс указывает на сходство нефтей данного пласта с нефтями другого пласта.

Рис. 1. Тригонограмма углеводородного состава отбензиненной (выше 200 °С) нефти некоторых месторождений Ферганы.

Отложения: а - неогеновые, б - палеогеновые, в - меловые

Рис. 2. Распределение н-алканов в нефтях некоторых месторождений Ферганской впадины.

Месторождения нефти в отложениях: неогена - 1 - Шорбулак, скв. 8, ККС, глубина 3544- 3552, 2 - Гумхана, скв. 2, ККС, 4434-4443; палеогена - 3 - Тергачи, скв. 2, пласт V, 4415- 4428 м, 4 - Шорбулак, скв. 7, пласт V, 3988-3990 м; мела - 5 - Южный Аламышик, скв. 536, пласт XVIII, 997-1008 м, 6 - то же, скв. 721, пласт XIX, 1350-1390 м, 7 - то же, скв 548,

пласт XXI, 1380-1390 м

Рис.3. Распределение изопреноидов в нефтях некоторых месторождений Ферганской впадины.

Месторождения нефти в отложениях: неогена - 1 - Шорбулак, скв. 8, ККС, глубина 3544- 3552 м, 2 - Тергачи, скв. 1, ККС, 3992-4006 м; палеогена - 3 - Шорбулак, скв. 7, пласт V, 3988-3990 м, 4 - Тергачи, скв. 2, пласт V, 4415-4428 м; мела - 5 - Южный Аламышик, скв. 723,

пласт XX, 1468-1477 м

Рис. 4. Распределение углеводородного состава парафино-нафтеновой фракции нефтей некоторых месторождений Ферганской впадины.

Месторождения нефти в отложениях: неогена - 1 - Гумхана, скв. 2, ККС, 4434-4443 м, 2 - Мингбулак. скв. 1, БРС, 4798-4801 м, палеогена - 3 - Тергачи, скв. 2, пласт V, 4415-4428 м, 4 - Шорбулак, скв. 7, пласт V, 3988-3990 м, мела - 5 - Южный Аламышик, скв. 536, пласт XVIII, 997-1008 м, 6 - то же, скв. 721, пласт XIX, 1350-1390 м, 7 - то же, скв. 723, пласт XX, 1468-1477 м, 8 - то же, скв. 548, пласт XXI, 1380-1390 м