Вещественный состав литотипов баженитов Тевлинско-Русскинского месторождения

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК-551.7.022:551.736:552.578.3(470.41)

ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ЛИТОТИПОВ БАЖЕНИТОВ ТЕВЛИНСКО-РУССКИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

М.А. Паймухин

И.П. Зинатуллина

Баженовская свита, залегающая в недрах огромной территории Западной Сибири, активно привлекает внимание, как геологов, так и рядовых граждан, наслышанных о колоссальном количестве содержания углеводородов в данной формации. Рассматриваемая свита с момента своего открытия в середине ХХ века уже успела обрасти различными легендами и суждениями, порой не имеющими здравого смысла, но некоторые предположения всё же имеют право на существование.

Одним из таких предположений является гипотеза о палеодинамических условиях образования баженовской свиты. Её суть сводится к следующему: 145 миллионов лет назад, при окончании юрской и начале меловой систем на территории современной Западной Сибири находилось тёплое глубоководное море с разнообразным количеством фауны. Временами из соседнего арктического бассейна проникали холодные течения, несшие гибель многим теплолюбивым организмам. Впоследствии на дне моря отлагались слои, преимущественно глинистые илы, обогащённые органикой, которые претерпевали изменения с увеличением глубины: из-за высокого давления и температуры в 150 - 160 оС образовывалась протонефть. А вследствие химической деструкции происходил переход органического вещества из твёрдого в жидкое и газообразное состояние. В отложениях баженовской свиты образовалось поровое пространство, в котором скапливались углеводороды. При дальнейшем опускании слоёв до глубины около трёх километров, протонефть преобразовывалась в обычную.

Помимо этого, иловые воды были заражены сероводородом вследствие разложения органического вещества, а на отдельных участках сохранились условия для образования окислых форм железа. Это послужило образованию пирита, который неоднократно встречается в отложениях баженовской свиты. Так образовался баженит - порода, содержащая линзы аргиллитовые с нефтью и газом [1].

Также существует «аномальный» разрез баженовской свиты. Его гипотеза образования следующая: в различные периоды времени в баженовском море происходили штормы, которые сбрасывали со склонов значительную массу терригенных осадков более молодого возраста в глубоководную зону. Под действием такой нагрузки битуминозные глины, находящиеся на дне, деформировались, и промежутки между прослоями заполнялись песчано-глинистым материалом, поступающим в оползнях. Этот материал согласно различным исследованиям приурочен к ачимовской толще, которая является продуктивным коллектором. Таким образом, клиноформенный комплекс внедрившихся песчаных пород в битуминозные аргиллиты многими трактуется, как «аномальный» разрез баженовской свиты [2]. Данное разделение разрезов необходимо при анализе результатов исследований пород баженовской свиты.

Макроскопическое описание образцов

Для визуального описания образцов были отобраны два наиболее представительных образца.

Образец № 1, черный битуминозный мелкозернистый аргиллит, «классический» представитель баженовской свиты, на 80% пласт состоит из этого литотипа (рис. 1).

Образец № 2, представлен переслаиванием тёмно-серых битуминозных аргиллитов в основной массе серо-зелёных алевролитов, мелко-крупнозернистых, наблюдается текстура пластичной деформации за счёт оползания. Данный образец из «аномального» разреза баженовской свиты и наиболее точно отражает гипотезу подводно-оползневой модели (рис. 2).

Результаты гранулометрического анализа

Для определения гранулометрического состава было проанализировано 119 образцов, поднятых из 7 скважин, относящихся к баженовской свите, согласно камеральному описанию керна. Исследования проводились в «Центре исследования керна и пластовых флюидов» ООО «Лукойл - Инжиниринг» в г. Когалыме. Анализ исследования образцов позволил выделить две группы: с преимущественно глинистой фракцией (97 образцов, 81% от всех отобранных пород), и преимущественно алевритовой фракцией (22 образца, 19% от общего числа). Каждая из групп в свою очередь подразделяется на два литотипа, в зависимости от размеров зёрен (рис. 3). Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что большая часть образцов (81%), содержащих подавляющее количество зёрен глинистой фракций, являются аргиллитами и принадлежат к «нормальному» разрезу баженовской свиты. Оставшиеся 19% образцов с алевритовой фракцией являются алевролитами крупно-мелко зернистыми и алевролитами мелко-крупно-зернистыми, и относятся к «аномальному» разрезу бажена.

Следовательно, изучаемые глинистые породы нами подразделяются на два литотипа: первый, с преобладающими зёрнами крупной глинистой фракции (56 образцов, 47%), средние значения содержания зёрен показаны на следующей гистограмме с прилегающей кумулятивной кривой, отражающей накопленные части встречаемых фракций (рис. 4).

Ко второму литотипу глинистых пород относится 41 образец (34% от всех рассматриваемых образцов), в котором преобладает содержание мелкой глинистой фракции (рис. 5).

На кумулятивных кривых обоих графиков, видно, что аргиллиты слагающие баженовскую свиту, представлены в среднем из 99,25% зёрен глинистой фракции, о чем свидетельствуют палеодинамические условия образования этих пород.

Алевритовая группа пород в свою очередь подразделяется на два литотипа: первый, представленный породами с преимущественно крупной алевритовой фракцией, в количестве 15 образцов, что составляет 13% от всех отобранных образцов (рис. 6).

Ко второму литотипу относятся породы с подавляющей мелкой алевритовой фракцией, в количестве 7 образцов, составляющих 6% от общего количества (рис. 7).

Данные гистограммы и кумулятивные кривые позволяют нам классифицировать данные образцы как алевролиты крупно-мелкозернистые и алевролиты мелко-крупнозернистые; их нахождение в разрезе бажена можно объяснить вышеупомянутой гипотезой о подводно-оползневой модели, в ходе которой в глинистые илы бажена проникали в ещё не сформированные ачимовские отложения [4]. Поэтому наличие алевритовых литотипов прослеживается среди аргиллитов. Таким образом, анализ гранулометрического состава так же подтверждает наличие двух разрезов: «аномальный» и «нормальный».

Определение вещественного состава пород с помощью метода растровой электронной микроскопии (РЭМ)

На проведение исследования пород баженовской свиты методом растровой электронной микроскопии было отобрано 42 образца, 33 из которых являются битуминозными аргиллитами, а оставшиеся 9 алевролитами мелко-крупнозернистыми.

Исследовался образец № 32, из нормального разреза бажена (рис. 8).

Анализ элементного состава образца показал наличие следующих минералов: альбит, кальцит, сидерит, пирит, а также глинистых минералов, к которым относятся биотит, каолинит, и мусковит; встречены незначительные примеси титана. минеральный баженовский свита месторождение

Из «аномального» разреза исследовался образец 11 (рис. 9). Анализ спектров данного образца показал наличие минералов: альбит, сидерит, пирит в малых количествах и редкие примеси титана, а так же глинистые минералы: мусковит, каолинит.

Результаты атомно-эмиссионного спектрального анализа

Для проведения атомно-эмиссионного спектрального анализа было отобрано 15 образцов, 11 из «нормального» разреза, и 4 из «аномального». Исследования образцов из обоих разрезов выявили наличие в образцах металлов, таких как серебро, никель, свинец, таллий, ванадий, иттрий и иттербий. По мнению учёных, вышеперечисленные элементы относятся к биогенной группе, образованной в результате восстановительной обстановки седиментационного бассейна (табл. 1).

Таблица 1 Металлы, образованные при участии органического вещества

Следующая группа металлов (барий, медь, марганец, молибден, кобальт) связана с карбонатным веществом. Его генерацией могли стать многочисленные остатки раковин организмов, обитавших в баженовском море (табл. 2).

Таблица 2 Металлы, образованные с помощью карбонатного вещества

Анализ данных атомно-эмиссионного спектрального анализа определил, что содержание металлов в породах «нормального» бажена выше, чем в образцах с «аномального» разреза, это связано с большим количеством органического вещества, находящемся в битуминозных аргиллитах. Ачимовская толща, внедрившаяся в бажен, связана с регрессией моря, поэтому органики присутствует в ней значительно меньше [3].

Выводы

1. В Баженовской свите выделяются два разреза: «аномальный» и «нормальный», об этом свидетельствуют результаты определения гранулометрического состава, а также визуальное описание образцов.

2. Растровая электронная микроскопия выявила минералогический состав пород: альбит, анортит и глинистые минералы.

3. Спектральный анализ показал наличие многочисленных металлов, в том числе редкоземельных, подтверждающие наличие «аномального» и «нормального» разрезов.

Библиографический список

1. Трофимук А. А. Баженовская свита - уникальный природный резервуар нефти / А. А. Трофимук, Ю. Н. Карогодин // Наука и технологии - науч. - метод. журн. - 2008. - №5. - С. 10 - 13.

2.Ушатинский И. Н. Состав и микроэлементы пород баженовской свиты и вмещающих глин / И. Н. Ушатинский // Ассоциация микроэлементов с органическим веществом в осадочных толщах Сибири: сборник научных трудов - Новосибирск, 1984. - С.21 - 30.

3. Зинатуллина И. П. Корреляция живетских отложений на юго-востоке Татарстана // БЮЛ. МОСК. О-ВА ИСПЫТАТЕЛЕЙ ПРИРОДЫ ОТД. ГЕОЛ. - Москва, 2016. Т. 91, ВЫП. 6. С. 36-40.

Аннотация

Исследовался элементный и минеральный состав отложений баженовской свиты Западной Сибири на примере Тевлинско-Русскинского месторождения, а также определялась принадлежность пород к двум характерным для бажена разрезам: «нормальный» и «аномальный». Для этого были проведены детальные литолого-минералогические исследования, включающие гранулометрический анализ, метод растровой электронной микроскопии и атомно-эмиссионный спектральный анализ.

Ключевые слова: баженовская свита, Западная Сибирь, битуминозные сланцы

In the submission considered by the elemental and mineral composition of the sediments of the Bazhenov formation of Western Siberia, and also determined the identity of a species to two characteristic Bagen sections: "normal" and "abnormal". This was accomplished through detailed lithological and mineralogical studies, including particle size analysis, the description of thin sections, the method of scanning electron microscopy and atomic-emission spectral analysis.

Key words: Bagen formation, West Siberia, bituminous shales

Размещено на Allbest.ru