Комплексні літологічні, геохімічні, палінологічні та вуглепетрографічні дослідження осадових пород Орільської площі

Размещено на http://www.allbest.ru/

Комплексні літологічні, геохімічні, палінологічні та вуглепетрографічні дослідження осадових пород Орільської площі

Я.С. Шморг, А.В. Карбань, А.С. Ужвенко

Анотація

УДК 550.849

КОМПЛЕКСНІ ЛІТОЛОГІЧНІ, ГЕОХІМІЧНІ, ПАЛІНОЛОГІЧНІ ТА ВУГЛЕПЕТРОГРАФІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ОСАДОВИХ ПОРОД ОРІЛЬСЬКОЇ ПЛОЩІ

Я.С. Шморг, к.геол.н., доцент, А.В. Карбань, пошукач, А.С. Ужвенко, зав. лаб., Харківський національній університет імені В.Н. Каразіна.

Наведено результати перших наукових робіт з обґрунтування доцільності та методики здійснення пошуків вуглеводнів в колекторах нетрадиційного типу в межах Орільської площі. Результати даних робіт дозволяють, обґрунтувати методику пошуків покладів вуглеводнів в нетрадиційних колекторах та забезпечують нарощування ресурсної бази країни. На основі проведених комплексних геохімічних, літологічних, вуглепетрографічних та палінологічних досліджень визначено ступінь катагенетичних перетворень, встановлено кількість органічної речовини в осадових породах Орільської площі для оцінки перспектив нафтогазоносності, пов'язаної з нетрадиційними колекторами.

Ключові слова: поклади вуглеводнів, термічний індекс перетворень, катагенез, паліноморфи.

Аннотация

КОМПЛЕКСНЫЕ ЛИТОЛОГИЧЕСКИЕ, ГЕОХИМИЧЕСКИЕ И УГЛЕПЕТРОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД ОРЕЛЬСКОЙ ПЛОЩАДИ

Я.С. Шморг, А.В. Карбань, А.С. Ужвенко.

. Приведены результаты первых научных работ по определению целесообразности и методики проведения поисков углеводородов в коллекторах нетрадиционного типа в пределах Орельской площади. Результаты этих работ позволят обосновать методику поиска залежей углеводородов в нетрадиционных коллекторах, которые обеспечат увеличение ресурсной базы страны. На основе проведенных комплексных геохимических, литологических, углепетрографических и палинологических исследований определена степень катагенетических преобразований, количественное содержание органического вещества в осадочных породах Орельской площади для оценки перспектив нефтегазоносности, связанной с нетрадиционными коллекторами.

Ключевые слова: залежи углеводородов, термический индекс преобразования, катагенез, палиноморфы.

Вступ

Необхідність збільшення вуглевод-невої сировинної бази України стало по-штовхом для наукових досліджень нетрадицій-них порід-колекторів з встановленням їх генераційних можливостей.

При вирішенні проблеми оцінки перспек-тив нафтогазоносності глибокозалягаючих від-кладів кам'яновугільної системи ДДЗ, які розг-лядаються як перспективні з точки зору нетра-диційних колекторів, необхідним критерієм є наявність в них достатньої кількості органічної речовини та визначення ступеню катагенезу осадових порід [1,2]. Саме цим визначається актуальність виконаних комплексних дослі-джень.

Аналіз останніх досліджень, у яких запо-чатковано вирішення проблеми. Відомо, що для продукування ВВ необхідна достатня зрі-лість порід та достатня кількість органічної ре-човини, які використовуються як пошукові кри-терії. Діагностику рівня зрілості проводять де-кількома методами: вуглепетрографічним та палеонтологічним. З вуглепетрографічних ме-тодів діагностики рівня зрілості органічної ре-човини перевага надається відбиваючій здатності вітриніту, як найбільш однорідного та широко розповсюдженого в осадових товщах мацерала, який має закономірні зміни своїх оптичних характеристик в процесі вуглефікації.

Вагомий внесок в розвиток вуглепетрографії внесли B. Alpem, І.І. Амосов, Л.І. Боголюбова, Ю.А. Жемчужников, ГМ. Парпарова, А.В. Іванова та інші дослідники.

Визначення відбиваючої здатності вітриніту в розрізі досліджуваної свердловини №1 Орільської площі були здійснені А.В. Івановою [3]в інтервалах 2315-2331м - Яо=0,87, що відповідає стадії катагенезу МК 3. Проведені дослідження лабораторією Weatherford визначили відбиваючу здатність вітриніту, яка в інтервалі 3170-3184м свердловини №1 Орільської площі становить Яо=1,62, що відповідає стадії катагенезу МК 4 - МК 5.

Окрім вуглепетрографічного метода в світовій практиці використовують візуальну діагностику рівня зрілості органічної речовини за зміною кольору та структури паліноморф (спори, пилку, кутікул та інше) та їнших мікрофітофоссілій.

Вагомий внесок в розвиток цього напрямку зробили C.M. Gutiar, H. Correia, C.P. Evans, F.L. Staplin, F.H. Cramer, Л.В. Ровніна, Н.С. Овтанатова, М.А. Петросьянц та інші.

C.M. Gutiar розробив шкалу зміни кольору та методику зміни адсорбції світла мікрофітофоссіліями. Він визначив, що колір паліноморф змінюється від жовто-оранжевого (діагенез) із зростанням перетворень стає коричневим (катагенез), а потім чорним (метагенез). Зміна структурних особливостей відбувається головним чином в катагенезі та метагенезі.

H. Correia та F.L. Staplin розробили 2 шкали в основу яких поклали зміни кольору та структури паліноморф. Вони дали відповідну назву ступеням збереженості паліноморф та запропонували термін "термічний індекс перетворень" (TAI - Termal Alteration Index).

Л.В. Ровніною із співавторами (1977,1980, 1982, 2001рр.) була деталізована шкала H. Correia та F.L. Staplin та розроблена 7 бальна шкала зміни кольору мікрофітофоссілій, якою користувався автор статті для проведення своїх досліджень.

Аналіз лабораторних методів вивчення органічної речовини в породах. Одним із необхідних умов для проведення коректної оцінки нафтогазоматеринського потенціалу порід є в першу чергу надійне та детальне встановлення кількісного вмісту в породах розсіяної органічної речовини та ступеню катагенезу порід. Визначення кількості органічної речовини проводиться за допомогою лабораторного визначення органічного вуглецю (Сорг.), а рівень перетворень осадових порід встановлюється вуглепетрографічним методом за відбиваючою здатністю вітриніту. Хоча метод визначення ступеню катагенезу за показником відбиваючої здатності вітриніту доволі розповсюджений в нафтогазовій геології, але не завжди є можливість провести такі дослідження у зв'язку з відсутністю в розрізі достатньої кількості вугільних компонентів. Саме в таких випадках необхідно залучати інші методи, які зможуть дати однозначну відповідь на питання про зрілість та нафтогазовий потенціал осадових порід. Одним з таких методів можна вважати палінологічний метод, за допомогою якого можливе встановлення рівня катагенезу безпосередньо органічної речовини. Його ключовим критерієм є залежність між кольором мікрофітофоссілій (спори та пилок) та градацією ступенів катагенезу [5]. Тобто за спорополеніновими компонентами може бути встановлена палеотемпература прогріву вміщуючих органічну речовину порід.

Літолого-геофізична характеристика розрізу

Перспективною у відношенні можливих нетрадиційних покладів вуглеводнів встановлено південну прибортову частину ДДЗ. Зважаючи на це, була проведена низка геохімічних досліджень з визначенням вмісту органічного вуглецю та палінологічних досліджень з встановленням рівня катагенезу порід. Вивчався керн, умови буріння, літолого-геофізичні характеристики розрізу свердловини №1 Орільської площі, яка знаходиться в межах перспективної ділянки.

За даними промислово-геофізичних досліджень встановлено, що розріз середнього та нижнього карбону представлений чергуванням аргілітів, алевролітів, пісковиків та ущільнених вапняків. На основі аналізу буріння та випробування свердловини встановлено відсутність у розрізі традиційних продуктивних пластів, тому виникла необхідність вивчення розрізу свердловини з позиції знаходження вуглеводнів в пастках неантиклінального типу.

Геохімічні та палінологічні дослідження кам'яновугільних відкладів Орільської площі

Роботи по дослідженню кернового матеріалу були проведені на підприємстві ДП "Укрнаукагеоцентр". Відбір керну для досліджень проводився з нижньосерпуховської, верхньовізейської осадової товщі та з відкладів девону.

Встановлений лабораторними дослідженнями вміст Сорг у нижньосерпуховських відкладах перевищує 1 %, досягаючи максимальних значень 5,238 % в аргілітах. В літологічних різностях, представлених пісковиками, максимальні визначені показники становлять 0,346 %. Відібрані відклади верхнього візе представлені аргілітами. Досліджені зразки керну охарактеризовані значеннями Сорг. близько 3 %. Турнейські відклади представлені переважно пісковиками та алевролітами, в яких вміст органічного вуглецю не перевищує 1 % та коливається в межах від 0,052 до 0,188 %. Лише одне значення 1,090 % визначено в керні 18 в інтервалі глибин 3667-3670 м. пошук вуглеводень орільська осадова

Саме в цих інтервалах свердловини №1 Орільська були відібрані зразки для палінологічних досліджень.

В результаті проведених досліджень [4]виділено комплекс спор і встановлено колір їх екзіни (рисунок 1,2). Відповідно до відомої методики Ровніной Л.В. [5]встановлена ступінь катагенетичних перетворень органічного матеріалу за кольором мікрофітофосілій. Зразок 1 ідентифікований як такий, що знаходиться на стадії катагенезу МК 2, а Зразок 2 - відповідає стадії МК 4 - МК 5.

Проведені наукові палінологічні дослідження зразків зі св.№1 Орільська та встановлений при цьому ступінь катагенезу підтверджується в повній мірі дослідженнями проведеними по відбиваючій здатності вітрініту, проведених як в вітчизняних так і в закордонних лабораторіях. Це дає підставу пропонувати подальші дослідження для створення інформативної бази з визначення катагенетичних перетворень палінологічним методом.

Окрім проведених лабораторних досліджень автором була розроблена еталонна цифрова шкала (24 кольори), у відповідності до якої можливо ідентифікувати колір спор та пилку за допомогою комп'ютерних технологій, що дасть можливість з достатньою вірогідністю встановлювати стадію катагенезу.

Рис. 1. Фото спор: зразок 1 - св№1 Орільська, керн 6 інтервал 2315-2331м, горизонт С-17 (C1S1), пісковик

Рис. 2. Зразок 2 - св.№1 Орільська, керн 11 інтервал 3170-3184м, горизонт В-16 (С^), аргіліт св. №1 Орільська

Висновки

Таким чином, проаналізувавши отримані результати геохімічних та палінологічних досліджень, проведених в свердловині №1 Орільської площі зроблено наступні висновки:

1. Лабораторні дослідження нижньосерпуховських, верхньовізейських осадових порід встановили достатньо високий вміст в них органічної речовини, який в середньому перевищує 2 %.

2. Опираючись на заключення палінологічних та вуглепетрографічних досліджень встановлено ступінь зрілості осадових порід, який для нижньосерпуховських відкладів відповідає стадії катагенезу МК 2, а верхньовізейські відклади знаходяться на стадії катагенезу МК 4 - МК 5.

3. Проведені узагальнення отриманого фактичного матеріалу дають підстави відносити нижньосерпуховсько-верхньовізейські відклади до нафтота газогенеруючих.

Література

1. Вассоевич Н.Б. Органическое вещество современных и ископаемых осадков и методы его изучения [Текст]/ Н.Б. Вассоевич. - Москва: "Наука", 1974. - 335 с.

2. Родионова К.Ф. Органическое вещество и нефтематеринские породы девона Волго-Уральской нефтегазоносной области [Текст]/К.Ф. Родионова. - Москва: "Недра", 1967. - 360 с.

3. Иванова А.В. Каталог показателей отражения витринита угольной органики осадочной толщи Доно-Днепровского и Преддобружинского прогибов с установленнями палеогеотермическими градиентами и амплитудами вертикальних перемещений тектонических структур [Текст]/А.В. Иванова. - Киев: "Академпериодика" НАН Украины, 2012. - 100 с.

4. Палеопалинология. Том 1. Методика палеопалинологических исследований и морфология некоторых ископаемых спор, пыльцы и других растительных микрофоссилий: В 3 т. [Текст]/ Ред. И.М. Покровская. - Ленинград: "Недра", 1966. - 352 с.

5. Определение исходного типа и уровня катагенеза рассеянного органического вещества палинологическим методом [РД-39-11-1142-84]. - Москва, 1984. - 17 с.

Размещено на Allbest.ru