|
УДК 553.98:550.845(575.3-14) |
Гидрогеохимические предпосылки прогноза нефтегазоносности локальных структур Юго-Западного Таджикистана
Т. А. САФРАНОВ, В. Н. АФАНАСЬЕВА (ТО ВНИГНИ)
Возможность использования информации о водорастворенных органических веществах (ВРОВ) для прогноза нефтегазоносности локальных структур показана в работах многих исследователей. Количественная и качественная характеристики ВРОВ неразрывно связаны с эволюцией водонапорных (гидрогеохимических) систем, с процессами взаимодействия между подземными водами и вмещающими их отложениями. Наибольшее влияние на ВРОВ оказывает ОВ осадочных пород. Характер, интенсивность и направленность процессов взаимодействия в системе вода - порода (ОВ - ВРОВ) зависят от литолого-фациальных особенностей отложений, их катагенетической измененности, степени подвижности пластовых флюидов, их химического состава и т. д. Нефтегазопоисковое значение имеют те органические компоненты, которые являются непосредственной частью нефти (конденсата) либо продуктами взаимодействия нефтяных (газоконденсатных) залежей и окружающих пластовых вод. Некоторые водорастворенные компоненты (бензол и его гомологи, фенолы и др.) могут быть связаны как со скоплениями нефти и газа, так и с эпибитумоидами. Поэтому для объективного суждения о характере распределения и составе ВРОВ необходимо учитывать их возможные генетические связи с ОВ и его миграционными разностями (эпибитумоидами и собственно нафтидами). Разнообразные генетические особенности ВРОВ затрудняют интерпретацию органогидрохимических данных при прогнозе нефтегазоносности локальных структур.
Для органических компонентов, растворенных в пластовых
водах Юго- Западного Таджикистана, как правило, характерно асимметричное
распределение, описываемое логнормальным законом. Кривые распределения
концентраций Сорг фенолов и бензола - двухмодальные или полимодальные.
Естественно, если бы совокупности данных можно было сгруппировать по
генетическим признакам, то кривые распределения приобрели бы более ярко
выраженную моду (Мо), что позволило бы
достовернее оценить фоновые значения [4]. Поскольку значения среднего
обычно
выше моды, то для большей достоверности аномальных концентраций ВРОВ фон можно
условно определять по величине среднего
оценив
его доверительные интервалы Dх . При этом
несколько снижается контрастность выделяемых аномалий. Наиболее достоверны
концентрации, аномальные по отношению к фоновым как в водах тех же
стратиграфических подразделений, так и в пластовых водах всего осадочного
чехла. Исходя из указанных принципов рассмотрены особенности распределения SСорг,
углерода нелетучих Снел
и летучих Слет компонентов
ВРОВ, углерода в хлороформенных экстрактах Сх.э., бензола
и фенолов в пластовых водах мезозойско-кайнозойских отложений Юго-Западного
Таджикистана.
Здесь в общем балансе ОВ ВРОВ занимает существенную долю. Так, если общее количество ОВ превышает сумму ВРОВ почти в 2000 раз, то общее количество дисперсных УВ в породах превышает суммарное количество ВРОВ лишь в 30 раз [2]. Общее содержание ВРОВ (SCорг*2) обычно находится в пределах 50-1000 мг/л; среднее количество SСорг, по данным изучения 227 проб, равно 275±38,8 мг/л. Максимальные концентрации SСорг характерны для бухарских и неоком-аптских отложений (табл. 1). Если в бухарских отложениях еще в какой-то мере повышенные концентрации SСорг можно связывать с сингенетичным ОВ, то в неоком-аптских отложениях повышенные, иногда экстремально высокие концентрации SСорг не согласуются с низкими концентрациями ОВ в красноцветных породах. Вероятно, ВРОВ генетически связаны с водами, отжатыми из более богатых ОВ альбских и сеноман-туронских отложений, и с эпигенетичной битуминозностью пород, а в Душанбинском прогибе - со скоплениями углеводородных флюидов.
Для большинства НГБ вблизи скоплений УВ характерно увеличение концентрации как суммы ВРОВ, так и его составляющих. Для Юго-Западного Таджикистана установлена более сложная зависимость между характером распределения некоторых ВРОВ и залежами нефти и газа. Так, в непродуктивных интервалах разреза иногда отмечаются повышенные содержания Снел. По мере приближения к контуру нефте- или газоносности отмечается тенденция снижения концентрации Снел. Пластовые воды мезозойско- палеогеновых отложений обычно рассольной концентрации, хлоркальциевого типа (по В.А. Сулину), содержат то или иное количество органо-минеральных комплексов. В наиболее застойных участках водоносных горизонтов, нередко характеризующихся сравнительно высокими значениями термоградиентов, по-видимому, происходит распад органо-минеральных комплексов и часть органических компонентов может выделяться из пластовых вод и пополнять залежи нефти и газа. Возможно, этим и объясняется, что фоновые концентрации Снел в водах составляют 153,9±21,1 мг/л (nпр=227), а при выделении из этой совокупности пластовых вод продуктивных горизонтов среднее значение Снел уменьшается почти вдвое.
Характер распределения СЛет
совершенно иной (
=121,1±25,6; nпр =227).
В водах непродуктивных горизонтов концентрация СЛет
приблизительно равна или несколько ниже концентрации Снел.
В водах же продуктивных горизонтов содержание углерода
в летучих органических соединениях в несколько раз выше, чем содержание
углерода в нелетучих соединениях [2]. К примеру, в водоносном горизонте
альбских отложений площади Шаамбары, к которому приурочена незначительная по
размерам газовая залежь, среднее содержание СЛет
составляет 201 мг/л, а СНел
104 мг/л. В пластовых законтурных водах из
верхнеюрских отложений этой же площади содержится СНел
106 мг/л и Слет 135
мг/л, а во внутриконтурных водах эти значения соответственно 28 и 400 мг/л. Для
других месторождений Юго-Западного Таджикистана из-за отсутствия достаточного
количества данных не удалось проследить изменение концентраций Снел и СЛет
в пределах площади. Однако даже приведенные примеры указывают, что по мере
приближения к скоплению УВ происходит снижение концентраций СНел
и повышение концентраций Слет и это следует учитывать
при прогнозе нефтегазоносное™ локальных структур.
Содержание углерода в хлороформенных экстрактах из пластовых вод варьирует, по данным 245 проб, от 0,1 до 31,2 мг/л, а в среднем равно 2,45±0,67 мг/л. Средние значения Сх.э выше фоновых характерны для пластовых вод алайских, бухарских и неоком-аптских отложений, в то время как пластовые воды остальных стратиграфических подразделений отличаются средними концентрациями ниже фона (см. табл. 1). При дифференцированном рассмотрении распределения Сх.э в водах продуктивных структур и во всех водах вообще отмечено явное преобладание Сх.э в первых (табл. 2). По-видимому, повышенные содержания Сх.э могут быть связаны не только с водами, контактирующими с залежами нефти или газа, но и с водами, дренирующими толщи, обогащенные битуминозными веществами.
Концентрация фенолов в пластовых водах Юго-Западного Таджикистана колеблется от нуля до 5-6 мг/л и выше. В значительной части изученных проб (17%) фенолы отсутствуют. Среднее их содержание составляет 1,01±0,19 мг/л (nпр =312). Наиболее высокие средние значения характерны для пластовых вод сеноманских, альбских, неоком-аптских и келловей-оксфордских отложений (см. табл. 1). Отношение средних концентраций фенолов в пластовых водах нефтегазоносных участков к таковым в пластовых водах одновозрастных отложений всего региона изменяется от 1,1 до 1,9 (см. табл. 2).
Содержание бензола в пластовых водах изменяется от нуля до 1.0 мг/л. В 69 пробах из 263 (26,2 %) он отсутствует или фиксируется в виде следов. Среднее содержание бензола в пластовых водах Юго-Западного Таджикистана 0,69±0,13 мг/л. Наиболее высокие фоновые значения характерны для вод оксфордских, нижнемеловых и палеоцен-эоценовых отложений (см. табл. 1), что, вероятно, обусловлено приуроченностью значительной доли определений к нефтегазоносным участкам. Источником бензола могут быть как син-, так и эпибитумоиды, а также собственно нафтиды, содержащие в том или ином количестве ареновые УВ. Если фоновые концентрации бензола и фенолов могли образоваться при взаимодействии пластовых вод с сингенетичным ОВ осадочных пород, то аномально высокие концентрации их связаны только с миграционными разностями ОВ, что повышает их нефтегазопоисковое значение [1].
Имеющийся гидрогеохимический материал позволяет сделать выводы относительно перспектив нефтегазоносности мезозойско-кайнозойских отложений некоторых локальных структур Юго-Западного Таджикистана (рисунок).
Особый интерес представляют локальные структуры, где в пластовых водах тех или иных отложений, установлены повышенные концентрации бензола, фенолов, Сх.э, Слет. Что касается Снел, то только для бухарских отложений месторождения Бештентяк характерны концентрации его выше фоновых, которые коррелируются с аномальными концентрациями других водорастворенных органических компонентов вблизи скоплений УВ. Во всех остальных случаях при повышенных содержаниях органических компонентов в водах фиксируются значения Снел ниже фоновых, т. е. отрицательные аномалии. Поскольку важно не только выделить положительные или отрицательные гидрогеохимические аномалии (ГГА), но и проследить связь их с ОВ и его миграционными разностями, на рисунке показана генетическая обусловленность ГГА. Наиболее достоверны те ГГА, которые фиксируются по нескольким компонентам ВРОВ. Наряду с ГГА по уже известным залежам нефти и газа выявлены и требуют изучения ГГА в бухарских отложениях площадей Южный Пушион, Ходжасартис и Северный Кичикур- табоз.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Генетические особенности и характер распределения органического вещества в подземных водах Таджикской депрессии / Т.А. Сафранов, М.И. Суббота, А.В. Готгильф и др.- Тезисы докл. VIII Международного конгресса по органической геохимии. М., 1977, с. 131- 132.
2. О количественных соотношениях между органическим веществом и углеводородами в осадочных породах и пластовых водах/А.В. Готгильф, Т.А. Сафранов, А.В. Готгильф и др.- В кн.: Исследования в области органической гидрогеохимии нефтегазоносных бассейнов. М., 1982, с. 146-150.
3. Сафранов Т.Л., Суббота М.И., Готгильф A.В. О взаимосвязи рассеянного органического вещества пород, пластовых вод и скоплений углеводородов в Таджикской депрессии.- В кн.: Накопление и преобразование органического вещества современных и ископаемых осадков. М., 1978, с. 126-150.
4. Смирнов С.И. Вероятностно-статистическая оценка геохимического фона при поисках месторождений полезных ископаемых, - Геохимия, 1963, с. 1223-1234.
Поступила 17IXI 1983 г.
Таблица 1 Содержание ВРОВ в пластовых водах мезозойско-кайнозойских отложений Юго-Западного Таджикистана
|
Водоносные отложения |
Cорг |
Cнел |
Cлет |
Cх.э |
Фенолы |
Бензол |
|
Неогеновые |
175,3±36,7 (11) |
110,0±32,8 (11) |
64,5±24,3 (11) |
1,52±0,27 (11) |
0,30±0,05 (37) |
0,03±0,01 (17) |
|
Алайские |
230,1 ±50,4 (27) |
146,5+30,2 (27) |
83,6±14,5 (27) |
2,84±0,83 (29) |
0,69±0,12 (29) |
0,39±0,08 (19) |
|
Бухарские |
379,9±71,3 (29) |
154,1±22,3 (29) |
225,8±54,7 (29) |
3,12±0,43 (47) |
0,75±0,11 (51) |
0,55±0,09 (58) |
|
Акджарские |
150,9±38,9 (28) |
66,5±23,8 (28) |
84,4±23,7 (28) |
1,83±0,28 (32) |
0,65±0,07 (34) |
0,21±0,08 (21) |
|
Сенонские |
173,8±28,4 (14) |
98,5±29,9 (14) |
75,3±17,3 (14) |
1,73±0,46 (18) |
0,36±0,05 (19) |
0,12±0,03 (19) |
|
Сеноманские |
320,4±72,3 (21) |
208,2±48,8 (21) |
112,0±22,1 (21) |
1,77±0,22 (26) |
1,83±0,28 (27) |
0,11±0,05 (23) |
|
Альбские |
334,1±54,2 (30) |
154,3±27,7 (30) |
179,8±39,2 (30) |
1,96±0,33 (30) |
1,04±0,18 (38) |
0,60±0,06 (37) |
|
Неоком-аптские |
435,8±94,5 (27) |
348,9±37,1 (27) |
87,0±17,1 (27) |
4,06±0,46 (27) |
2,42±0,17 (36) |
0,44±0,10 (28) |
|
Кимеридж-титонские |
372,8±28,4 (8) |
298,3±47,3 (8) |
74,5±24,4 (8) |
2,10±0,41 (8) |
0,31±0,09 (9) |
0,03±0,01 (9) |
|
Келловей-оксфордские |
328,3±48,1 (32) |
128,1±28,2 (32) |
202,2±33,3 (32) |
1,20±0,17 (17) |
0,93±0,22 (32) |
2,73±0,32 (32) |
Примечание. Первые два числа означают средние значения содержания ВРОВ и их доверительные интервалы, в скобках -число проб.
Таблица 2 Отношение средних концентраций ВРОВ в нефтегазоносных участках к средним концентрациям их в пластовых водах Юго-Западного Таджикистана
|
Водоносные отложения |
Сх.э |
Фенолы |
Бензол |
|
Алайские |
1,2 |
1,1 |
1,1 |
|
Бухарские |
1,3 |
1,7 |
1,4 |
|
Акджарские |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
|
Сеноманские |
2,4 |
1,9 |
2,3 |
|
Альбские |
1,6 |
1,1 |
2,3 |
|
Неоком-аптские |
1,4 |
1,2 |
2,4 |
Рисунок Гидрогеохимическая характеристика локальных структур Юго-Западного Таджикистана.
Фоновые (а) н аномальные повышенные (б) концентрации в пластовых водах: 1 - бензола. 2 - фенола, 3 - Сх.э, 4 - Слет, 5 - Снел, 6 - генетические связи ВРОВ со скоплениями углеводородных флюидов (а), со вторичной битуминозностью пород (б), с сингенетичным ОВ осадочных пород (в)