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.
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
Поступила 25/II 1981 г.
Физико-химические свойства некоторых нефтей Ферганской впадины
Месторождение (площадь), скважина |
Возраст, пласт |
Глубина залегания, м |
Плотность, г/см3 |
Вязкость, 10-6 м2/с |
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 |
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 |
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 |
Сопоставимость нефтей разных стратиграфических горизонтов и комплексов
Пласты |
Сумма УВ |
н-Алканы |
i-C19/i -C20 |
С14-С18/C19-С20 |
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