Геохимия легких углеводородов при поисках месторождений нефти и газа Гордадзе, Гурам Николаевич

Введение к работе

Актуальность проблемы. Одной из важнейших задач современно-о этапа развития топливно-энергетической промышленности России СНГ является повышение эффективности поисков и разведки новых ефтяных и газовых месторождений. В этой связи наряду с другими роблемами придается большое значение развитию и совершенствова-ию прикладных геохимических методов оценки параметров нефтега-оносности недр и поисков углеводородных (УВ) залежей.В послед-ие годы в органической геохимии получили развитие термические.в частности, пиролитические метода исследования, направленные на іолее глубокое изучение состава и свойств органического вещества ОВ) пород и нафтидов.Использование этих нетрадиционных методов :пособствует получению более однозначных результатов при решении еоретических и прикладных проблем нефтегазопоисковой геохи-ии. Методы термолиза применимы, в частности, при оценке типов [сходного ОВ.стадий его катагенеза, выявлении нефтегазогенерирую-\их толщ, а также при раздельном прогнозе нефтегазоносности недр.

Практически всем указанным выше проблемам посвящена настоя-щя работа, включающая ряд усовершенствований способов и методов 'еохимических оценок параметров нефтегазоносности.Все это обес-іечивает высокую актуальность представленной диссертации. Актуальность диссертации возрастает и в связи с тем,что предложенная «етодология и метод прогнозирования нефтематеринских толщ приме-шмы к любым геологическим объектам и базируется на исследовании распределения легкоанализируемых углеводородов методом капилляр-юй ГЖХ в продуктах термолиза ОВ.

Цель работы. Разработка рационального комплекса термичес-сих методов выделения и изучения легких углеводородов (ЛУВ) ОВ юрод и нафтидов как основы повышения достоверности геохимических оценок параметров нефтегазоносности недр.

Для достижения главной цели предусмотрено решение следующих зсновных задач.

1.Разработать экспресс-методику анализа микроколичеств ЛУВ, которая исключает ряд промежуточных и более трудоемких операций.

2. Экспериментальным путем изучить особенности механизма генерации ЛУВ из исходных органических соединений разных типов и цать уточненную схему образования легких алканов и аренов.

I

1. Разработать комплекс методов термического воздействия на асфальтены.высококипящие фракции нефтей, дебитуминизированное РОВ пород для решения прикладных геохимических задач.

2. Усовершенствовать геохимические методы выявления нефтега-зоматеринских толщ,оценки степени зрелости РОВ пород и нефтей с применением разных способов их термолиза.

3. Разработать геохимические критерии оценки темпов продвижения газонефтяных контактов при разработке газоконденсатнонеф-тяных залежей на основе анализа распределения ЛУВ в пластовых системах.

Для решения поставленных задач в качестве объектов исследований были выбраны образцы пород и нефтей крупных месторождений Алжирской Сахары,Западной и Восточной Сибири.

Научная новизна работы.Личный вклад.

1.Разработаны оригинальные экспрасс-методы анализа микроколичеств ЛУВ в нефтях и РОВ пород.

2. Предложена новая интерпретация механизмов и путей образования алканов и аренов состава С₅-С₈.

3. Разработан комплекс методов мягкого термолиза малых количеств асфальтенов.керогена, дебитуминизированных пород, тяжелых УВ фракций нефтей и битумоидов.На основании глубокого изучения состава продуктов термолиза предложены новые и более корректные геохимические критерии и подходы к проблемам выявления нефтегазо-материнских толщ,оценки стадий катагенеза РОВ и нефтей.

4. По распределению ЛУВ предложены ранее неприменяемые показатели положения газонефтяных контуров, при разработке месторождений.

В основу диссертационной работы положены результаты более 25 - летних личных исследований автора, проведенных в лаборатории геохимии нефти ИГ и РГИ(под руководством проф.Ал.А.Петрова) и в Алжирской национальной компании "СОНАТРАК", где автор принимал непосредственное участие в комплексных геохимических исследованиях пород и нефтей ряда бассейнов Алжирской Сахары.

Изложенные в работе научные положения базируются на большом аналитической и экспериментальном материале,полученном с помощью современных методов исследований:высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ),капиллярная газо-жидкостная хроматография, хроматомасс-спектроскопия, пиролиз по методу"Rock-Eval" и т.д.

Аналитические работы были выполнены в ИГ и РГИ и науч-:о-исследовательских лабораториях компании "СОНАТРАК"(Алжир).

Практическая значимость работы.Прикладная значимость выпол-[енных исследований заключается в разработке геохимических спо-:обов и методов,ориентированных в целом на оценку параметров іефтегазоносности недр и оптимальный выбор геологических объектов и направлений поисково-разведочных работ.

Основные' положения диссертации нашли отражение в многочис-генных отчетах лаборатории геохимии нефти ИГ и РГИ, руководящем юкументе и в отчетах фирмы СОНАТРАК в Алжире и многочисленных іубликациях в открытой печати.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладываюсь на Всесоюзных семинарах и конференциях: Химический состав іефтей и нефтепродуктов. (Тбилиси, 1984г.), Высокомолекулярные зоединения нефти. (Томск.1985г.), Третье Всесоюзное совещание по геохимии углерода (Москва.1991г.), Научно-практическая конференция "Пути повышения надежности прогнозов нефтегазоносности на эснове использования новейших достижений нефтегазовой геологии и смежных наук".(Москва,1992 г.). Семинар "Методы геохимии и нетрадиционной геофизики при разведке месторождений нефти и газа" (Санкт-Петербург, 1995г.).

Отдельные положения диссертации докладывались на 1-ой конференции по разведке (Алжир,1979г.), 4-ом Национальном семинаре наук о Земле (Алжир, 1982 г.), XI Междунар.конф. по геохимическим и физико-химическим проблемам при разведке и добыче нефти и газа (Польша, Висла. 1985), Национальном семинаре по разведке(Алжир, Бумердес, 1987 г.), 14-ом Международном конгрессе по органической геохимии(Париж. 1989 г.). Международном семинаре специалистов скважин (Алжир,Хасси-Миссауд, 1990 г.). Международной конференции по потенциалу нефти и газа в Баренцовом и Карском морях и прилегающей суши (Мурманск, 1992 г).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы более, чем в 40 печатных работах. Статьи и тезисы докладов публиковались в журналах Геология нефти и газа,Нефтехимия.Химия и технология топлив и масел,Journal of chromatography. ИГ и РГИ,сборниках докладов и тезисов Международных и Всесоюзных конференций, совещаний и семинаров.

В процессе написания работы автор постоянно пользовался

консультациями Ал. А. Петрова, В.А.Чахмахчева, М.К.Калинко и Е.С.Ларской, с которыми обсуждались основные научные положения диссертации.Автор пользовался также ценными советами О.А.Арефьева, Н.А.Еременко, М.Н.Забродиной. М. С.Зонн, Н. А. Крылова И.А.Матвеевой, В.Ф.Иванова, Ю.А.Пецюхи, Г.В.Русиновой, И.П.Соло-матиной, .В.И.Тихомирова, Т.В.Тихомоловой, Г.Т.Юдина и др.

За создание благоприятных условий при выполнении-значительной части данной работы выражается глубокая признательность алжирским коллегам: М.Азиез, А. Белхауас, М. Дрид, X. Мула, А.Шауш, работающих в Алжирском центре исследований углеводородов фирмы "СОНАТРАК".

В оформлении работы принимали участие Е.А.Белова, Т.И.Гор-дадзе, И.А.Матвеева, В.А.Морозова. И.П.Соломатина, О.А.Якушева.

Всем коллегам,содействовавшим выполнению работы,автор выражает свою искреннюю благодарность.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из 6-й частей и заключения. Она содержит27Ъ. страниц текста и иллюстрируется 2? таблицами и2В рисунками. Список литературы включает 2^¹/ работ советских и зарубежных авторов.