УДК 553.98:550.4 (262.81-13)

Изопреноидные УВ и порфирины нефтей морских месторождений Азербайджана

Ф.М. БАГИР-ЗАДЕ, Ф.Р. БАБАЕВ, З.Г. АМЗОЯН (Аз. гос. ун-т)

Комплексная геолого-геохимическая характеристика нефтей среднеплиоценовых залежей Азербайджана (Ф.М. Багир-заде, 1969 г.) позволила выявить ряд генетических особенностей жидких и газообразных УВ. Поскольку порфирины и изопреноидные УВ - реликтовые компоненты нефтей, то выявление закономерностей в их пространственном распределении имеет большое значение для установления как их размещения, так и происхождения.

В настоящей статье представлены результаты совместного изучения порфиринов и изопреноидных УВ нефтей в различных стратиграфических единицах продуктивной толщи (ПТ) морских месторождений Азербайджана. Содержание изопреноидных УВ в них колеблется в пределах 0,65-5,96 %, а никель-порфиринов - от «следов» до 3,1 мг/100 г нефти. В нефтях исследуемых месторождений обнаружены только никель-порфириновые комплексы. Это, по-видимому, связано с тем, что нефти особенно в свитах нижнего отдела ПТ как морских месторождений, так и расположенных на суше Азербайджана содержат незначительное количество (~0,5-1 %) серы. Поэтому в них наблюдается восстановительная обстановка, благоприятная для образования только никель-порфиринового комплекса. Полученные результаты согласуются с литературными данными о наличии в малосернистых третичных нефтях в основном никель-порфиринового комплекса (Ф.Р. Бабаев, 1975 г.).

В нефтях VII горизонта ПТ месторождений Сангачалы-море, Дуванный-море, о-в Булла и Булла-море найдены изопреноидные УВ [2] соответственно: 0,71-2,09, 0,69-5,68, 0,65-2,08, 2,00-5,48 %, а никель-порфирины либо отсутствуют, либо отмечаются их «следы».

Месторождение Булла-море (VII горизонт) - конденсатное с нефтяной оторочкой, с содержанием изопреноидных УВ 2,7- 2,88 % и «следами» никель-порфиринов, что, по-видимому, связано с общностью процессов нефтегазообразования и нефтегазонакопления в недрах исследуемых акваторий и подтверждением закономерности о дифференцированном улавливании жидких и газообразных УВ по региональному наклону одноименных пластов-коллекторов.

На месторождениях Песчаный-море (верхний и нижний отделы ПТ) и Бахар (верхний отдел ПТ) в конденсатах содержится i-(C₁₁ - С₂₃) примерно 3,24-5,3 и 1,25-6,24 %, в нефтях - около 0,87- 3,39 и 0,76-2,19 % [3]. Никель-порфирины в конденсатах не обнаружены, а в нефтях отмечаются их «следы». Подобное распределение никель-порфиринов, по-видимому, связано с их фильтрацией через породы, что характерно для многопластовых месторождений с единым генезисом. В конденсате месторождения пл. Южная содержание изопреноидных УВ 2,76 %, а никель-порфирины отсутствуют.

Иное распределение их наблюдается в нефтях месторождений б. Апшеронская, б. Дарвина, о-в Артем, о-в Жилой, Грязевая Сопка, Ази Асланова, Нефтяные Камни и пл. 28 Апреля. В них за исключением месторождений о-в Жилой, где обнаружены только i-(C₁₁ - C₁₆), Нефтяные Камни и пл. 28 Апреля, где изопреноидные УВ встречены только в ряде скважин, изопреноидные УВ не выявлены [1]. Содержание никель-порфиринов для вышеуказанных месторождений колеблется в пределах 1-3,1. Отсутствие в нефтях (б. Апшеронская, б. Дарвина, о-в Артем, Ази Асланова, Грязевая Сопка) изопреноидных УВ, по-видимому, свидетельствует о значительном влиянии на них гипергенных факторов, что подтверждается повышенной их плотностью (900-924 кг/м³), отсутствием н-алканов и величинами соотношений и , а не связано с отсутствием фитольной группы в порфириновом кольце.

Указанное явление можно проследить на примере нефтей месторождения Нефтяные Камни - скв. 423, 1553, 2042 и др. (свита «перерыва»), 560 (ПК), 1921, 2087, 1847 (КаС) и 1709, 1501, 1745 и др. (КС), в своем составе они не содержат н-алканы и изопреноидные УВ; в скв. 1934, 1910 (свита «перерыва»), 1641, 383 (КС), 2023 (ПК) обнаружены только изопреноидные УВ, а н-алканы отсутствуют, поскольку в первую очередь подвергаются биодеградации. И только в нефтях скв. 738,2164,1910 (свита «перерыва») найдены изопреноидные УВ и н-алканы С₁₀ - С₁₉, а в скв. 2006 (КаС), 333, 2053 (ПК) обнаружены изопреноидные УВ и н-алканы С₁₀ - С₃₀. Подобное распределение н-алканов и изопреноидных УВ указывает на различное воздействие гипергенных факторов в одном и том же месторождении. Концентрация никель-порфиринов не зависит от этого процесса и колеблется в пределах 0,8-2,3. Нефть месторождения пл. 28 Апреля, расположенная на глубине около 3000 м, содержит изопреноидные УВ во всех исследованных скважинах, она менее всего затронута указанным процессом, поскольку здесь обнаружены н-алканы неполного состава, до С₁₈.

Таким образом, из приведенных данных следует, что на содержание изопреноидных УВ оказывает влияние состав исходного ОВ и гипергенный фактор. В то же время количество порфиринов в нефти связано с исходным ОВ и воздействием палеотемператур, поскольку при температуре более 170 °С наблюдается их разрушение. По-видимому, нефти месторождений Бакинского архипелага подвергались воздействию высоких температур, что привело к исчезновению металлопорфиринов. Подобная картина наблюдается и у нефтей месторождений Песчаный-море, Бахар и пл. Южная, в них также при наличии изопреноидных УВ установлено отсутствие никель-порфиринов или зафиксированы их «следы». Нефти месторождений б. Апшеронская, б. Дарвина, о-в Артем, о-в Жилой, Ази Асланова, Грязевая Сопка, Нефтяные Камни и пл. 28 Апреля, палеотемпература которых не превышала 170 °С, содержат никель-порфирины. Подобные различия этих показателей в нефтях морских месторождений являются следствием геохимических процессов и связаны с их генезисом.

Проследим взаимосвязь между изопреноидными УВ и никель-порфиринами в нефтях идентичных свит: VII горизонта Бакинского и свиты «перерыва» Апшеронского архипелагов. Содержание изопреноидных УВ и никель-порфиринов в нефтях в первом случае следующее: Сангачалы-море 0,76-2,08 %, «следы» - 0,6; Дуванный-море 0,86-3,18, 0,5-0,8; о-в Булла 0,65- 2,08, «нет» - 0,4; Булла-море 1,77-3,31, «нет» - «следы», во втором случае: Песчаный-море 1,12 %, 0,5; Бахар примерно 0,77-2,41, 0,5-0,6; Нефтяные Камни «нет» - 3,63, 1,3-2,8 и пл. 28 Апреля 2,66-4,94, 1-2,6. Из приведенных данных следует, что в обоих случаях за исключением месторождений Нефтяные Камни и пл. 28 Апреля, где отмечается повышенная концентрация никель-порфиринов, нефти по содержанию реликтовых УВ идентичны и подверглись воздействию высоких температур более 170 °С, в то время как палеотемпература нефтей этих месторождений не превышала 170 °С.

Установлена корреляционная связь между фитаном и никель-порфиринами, обнаруженными в нефти, а также между содержанием никель-порфиринов и отношением пристан/фитан. Наибольшее значение отношения 1,2-5 (рисунок) отмечается для нефтей, лишенных никель-порфиринов (Сангачалы-море, Дуванный-море, о-в Булла, Булла-море, Песчаный-море, Бахар и пл. Южная). При содержании никель-порфиринов 1-3,1 отмечается снижение величины отношения пристан/фитан до 1,1 - 1,5 (Нефтяные Камни и пл. 28 Апреля). Минимальное значение его присуще нефтям с большой концентрацией порфиринов и связано с восстановительной средой и невысокой температурой, а максимальная величина его при отсутствии никель-порфиринов обусловлена окислительной обстановкой и повышенной температурой, приводящей к разрушению порфиринов [4]. Подобное может быть при различных условиях формирования нефтей на ранней стадии.

Таким образом, наличие изопреноидных УВ и отсутствие порфиринов в нефтях месторождений Сангачалы-море, Дуванный-море, о-в Булла, Булла-море, Песчаный, Бахар и пл. Южная связаны с их генерацией при высоких (>170 °С) температурах (зона катагенеза), а отсутствие или малое количество изопреноидных УВ и наличие никель-порфиринов в нефтях б. Апшеронская, б. Дарвина, о-в Артем, о-в Жилой, Ази Асланова, Грязевая Сопка, Нефтяные Камни, пл. 28 Апреля (зона гипергенеза) указывают на влияние гипергенных факторов и действие невысоких (<170 °С) температур. Особенно отчетливо это видно на примере нефтей ПТ месторождений Нефтяные Камни (нижний отдел) и пл. 28 Апреля (верхний отдел).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аxмедoв З.И., Изpaeв Ш.Р., Амзoян З.Г. О распределении реликтoвых углеводородов н-С₁₀ - С₃₀ и изо-С₁₁-С₂₃ в нефтях месторождений Грязевая Сопка, Нефтяные Камни, пл. 28 Апреля // В кн.: Вопросы геологии и гидрогеологии Большого Кавказа.- Ба-ку.- 1985.- С. 100-109.

2. Бaгиp-зaдe Ф.M., Kyлиeв А.Д., Аxмeдoв Э.И. Закономерности распределения углеводородов изопреноидного строения в нефтях VII горизонта месторождения Сангачалы-море, Дуванный-море, о-в Булла // Изв. вузов. Сер. Нефть и газ.- 1983.- № 6.- С. 3-12.

3. Бaгиp-зaдe Ф.M., Kулиeв А.Д., Аxмeдoв Э.И. Закономерности распределения углеводородов изопреноидного строения в конденсатах и нефтях ПТ месторождения Песчаный-море // Изв. вузов. Сер. Нефть и газ.- 1985. № 4. С. 9-19.

4. Koблoвa А.З., Бeлoкoнь Т.B., Фpик M.Г. К вопросу о происхождении порфиринов и изопреноидных углеводородов нефтей // Геохимия.- 1981.- №5.- С. 779-790

Рисунок Зависимость содержания в нефтях никель-порфиринов от отношения пристан/фитан.

Месторождения: 1 - Сангачалы-море, Дуванный-море, о-в Булла, Булла-море, Песчаный-море, Бахар, Южная, 2 - б. Апшеронская, б. Дарвина, о-в Артем, Грязевая Сопка, о-в Жилой, Ази Асланова, Нефтяные Камни, пл. 28 Апреля