Э.А. Вторушина, Т.Д. Булатов, Е.В. Козлова, М.Г. Кульков

​

Пиролитические критерии оценки степени термической зрелости органического вещества баженовской свиты

​

DOI 10.31087/0016-7894-2022-4-53-63

​

Для освоения ресурсов и промышленной разработки керогенонасыщенных отложений баженовской свиты Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна необходима достоверная оценка степени зрелости органического вещества. Наиболее оптимальной для «нефтяных сланцев» является оценка катагенеза по параметрам пиролиза Rock-Eval, обеспечивающего хорошую воспроизводимость и экспрессность анализа. В статье представлены данные пиролиза по пяти скважинам, расположенным на территории Красноленинского свода и Фроловской мегавпадины. Исследования образцов пород выполняли на пиролизаторе HAWK RW с определением основных параметров и индексов: S0, S1, S2, Tmax, PI, GOC, NGOC, TOC, HI, OSI и Kgoc. Для повышения надежности оценки определения степени термической зрелости органического вещества пород баженовской свиты по комплексу пиролитических параметров предложен новый «инструмент» (тригонограмма в координатах Tmax, HI и Kgoc), позволяющий определить стадию катагенеза для отдельных разрезов баженовской свиты по пиролитическим исследованиям образцов пород до и после исчерпывающей экстракции хлороформом. На тригонограмме, построенной по данным пиролиза после исчерпывающей экстракции, выделены зоны, соответствующие разным стадиям катагенеза (от ПК3 до МК3 по шкале Н.Б. Вассоевича). Если использовать данные пиролиза до экстракции, расположение точек вне выделенных на тригонограмме зон будет свидетельствовать о повышенной нефтенасыщенности интервалов разреза. Однако степень зрелости нефтенасыщенных отложений, выявленная по данным до экстракции, не является корректной из-за присутствия новообразованных углеводородов в зоне определения параметра S2. Для скважин без нефтенасыщения линейный характер и область расположения стадий катагенеза практически не будут отличаться на тригонограммах до и после экстракции. Полученные по тригонограмме оценки стадий катагенеза органического вещества баженовской свиты для пяти изученных скважин подтверждены результатами более трудоемких кинетических и молекулярных исследований.

​

Ключевые слова: органическое вещество; кероген; катагенез; баженовская свита; тригонограмма; пиролиз Рок-Эвал; кинетика, молекулярные параметры; биомаркеры.

 

Для цитирования: Вторушина Э.А., Булатов Т.Д., Козлова Е.В., Кульков М.Г. Пиролитические критерии оценки степени термической зрелости органического вещества баженовской свиты // Геология нефти и газа. – 2022. – № 4. – С. 53–63. DOI: 10.31087/0016-7894-2022-4-53-63.

​

 

Литература

1. Конторович А.Э., Бурштейн Л.М., Казаненков В.А., Конторович В.А., Костырева Е.А., Пономарева Е.В., Рыжкова С.В., Ян П.А. Баженовская свита — главный источник ресурсов нетрадиционной нефти в России // Георесурсы. Геоэнергетика. Геополитика. – 2014. – Т. 10. – № 2. – С. 1–8.
2. Вассоевич Н.Б. Избранные труды. Геохимия органического вещества и происхождение нефти. – М. : Наука, 1986. – 368 c.
3. Шпильман В.И., Солопахина T.A., Пятков В.И. Новая тектоническая карта центральных районов Западной Сибири // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО : мат-лы второй научно-технической конференции. – Ханты-Мансийск, 1999. – С. 96–115.

4. Козлова Е.В., Фадеева Н.П., Калмыков Г.А., Балушкина Н.С., Пронина Н.В., Полудеткина Е.Н., Костенко О.В., Юрченко А.Ю., Борисов Р.С., Бычков А.Ю., Калмыков А.Г., Хамидуллин Р.А., Стрельцова Е.Д. Технология исследования геохимических параметров органического вещества керогенонасыщенных отложений (на примере баженовской свиты, Западная Сибирь) // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. – 2015. – № 5. – С. 44–54.
5. Кульков М.Г., Вторушина Э.А. Ускоренная экстракция ASE — как эффективный метод извлечения битумоидов при выполнении пиролитических и хроматографических исследований кернового материала // Пути реализации нефтегазового потенциала Ханты-Мансийского автономного округа — Югры : материалы двадцать второй научно-практической конференции (Ханты-Мансийск, 18–21 ноября 2019 г.). Т. 2. – Ханты-Мансийск : АУ «НАЦ РН им. В.И. Шпильмана», 2019. – С. 79–90.
6. Peters K.E., Cassa M.R. Applied Source Rock Geochemistry // The Petroleum System-From Source to Trap. AAPG Memoir 60. – 1994. – С. 93–120.
7. Лопатин Н.В., Емец Т.П. Пиролиз в нефтегазовой геохимии. – М. : Наука, 1987. – 76 с.
8. Скворцов М.Б., Дахнова М.В., Можегова С.В., Кирсанов А.М., Комков И.К., Пайзанская И.Л. Роль геохимических методов в прогнозе нефтеносности и оценке ресурсного потенциала черносланцевых толщ (на примере баженовской свиты) // Геология и геофизика. – 2017. – Т. 58. – № 3–4. – С. 495–503. DOI: 10.15372/GiG20170312.
9. Гутман И.С., Потемкин Г.Н., Батурин А.Ю., Маслянко М.Ю., Козлова Е.В., Спасенных М.Ю., Булатов Т.Д. Изучение баженовской свиты Западной Сибири на различных уровнях по данным пиролитических исследований как основа объективной оценки углеводородного потенциала // Недропользование XXI век. – 2019. – Т. 79. – № 3. – С. 102–115.
10. Spasennykh M., Maglevannaia P., Kozlova E., Bulatov T., Leushina E., Morozov N. Geochemical trends reflecting hydrocarbon generation, migration and accumulation in unconventional reservoirs based on pyrolysis data (on the example of the Bazhenov Formation) // Geosciences. – 2021. – Т. 11. – № 8. DOI:10.3390/geosciences11080307.
11. Вторушина Э.А., Булатов Т.Д., Козлов И.В., Вторушин М.Н. Современный метод определения пиролитических параметров горных пород // Геология нефти и газа. – 2018. – № 2. – С. 71–77. DOI: 10.31087/0016-7894-2018-2-71-77.
12. Булатов Т.Д., Козлова Е.В., Пронина Н.В., Коробова Н.И., Леушина Е.А., Воропаев А.В., Панченко И.В., Морозов Н.В., Спасенных М.Ю. Кероген I типа в породах баженовской свиты Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. – 2021. – № 6. – C. 110–119.
13. Bulatov T., Kozlova E., Leushina E., Panchenko I., Pronina N., Voropaev A., Morozov N., Spasennykh M. Alginite-rich layers in the Bazhenov deposits of Western Siberia // Geosciences. – 2021. – Т. 11. – № 6. – С. 252. DOI:10.3390/geosciences11060252.
14. Chakhmakhchev A., Suzuki M., Takayama K. Distribution of alkylated dibenzothiophenes in petroleum as a tool for maturity assessments // Organic Geochemistry. – 1997. – Т. 26. – № 7–8. – С. 483–489.
15. Peters K.E., Walters C.C., Moldowan J.M. The biomarker guide. Т. 2. 2nd ed. – New York: Cambridge University Press, 2005. – 1155 с. DOI:10.1017/CBO9780511524868.
16. Goncharov I.V., Samoilenko V.V., van Graas G., Trushkov P.V., Oblasov N.V., Fadeeva S.V., Veklich M.A., Kashapov R.S., Sidorov D.A. Petroleum generation and migration in the southern Tyumen region, Western Siberia Basin, Russia // Org. Geochem. – 2021. – Т. 152. – C. 104178. DOI:10.1016/j.orggeochem.2020.104178.

​

Вторушина Элла Александровна  iD   Scopus

Кандидат химических наук,
заместитель директора по научной работе
Автономное учреждение
Ханты-Мансийского автономного округа — Югры
«Научно-аналитический центр
рационального недропользования им. В.И. Шпильмана»,
628007 Ханты-Мансийск, ул. Студенческая, д. 2
e-mail: VtorushinaEA@nacrn.hmao.ru

​

Булатов Тимур Дамирович  iD

Аспирант
Сколковский институт науки и технологий,
121205 Москва, Большой б-р, д. 30, стр. 1
e-mail: timur.bulatov@skoltech.ru

​

Козлова Елена Владимировна  Scopus

Кандидат геолого-минералогических наук,
ведущий научный сотрудник
Сколковский институт науки и технологий,
121205 Москва, Большой б-р, д.30, стр. 1
e-mail: e.kozlova@skoltech.ru
ResearcherID: H-9774-2014

​

Кульков Михаил Григорьевич  iD  Scopus

Заведующий лабораторией
Автономное учреждение
Ханты-Мансийского автономного округа — Югры
«Научно-аналитический центр
рационального недропользования им. В.И. Шпильмана»,
628007 Ханты-Мансийск, ул. Студенческая, д. 2
e-mail: mgk83@bk.ru
ResearcherID: ABC-2456-2021