М.Ю. Зубков

 

Экспериментальное моделирование процесса взаимодействия гидротермальных флюидов с юрскими отложениями Западно-Сибирского бассейна (система Н2О–СО2)

DOI 10.31087/0016-7894-2020-5-95-112

​

Рассмотрены результаты гидротермального моделирования формирования эпигенетических минеральных ассоциаций и вторичных коллекторов в различных типах осадочных пород юрского возраста Западной Сибири в системе Н2О–СО2. Эксперименты проводились при температуре от 235 до 400 °С, давлении 70 МПа и мольной доле СО2, изменявшейся от 0 до 0,5. Продолжительность экспериментов составляла от 5 до 19 сут. В большинстве экспериментов в качестве буфера добавлялась шихта пирита. Установлено, что в экспериментах в системе Н2О–СО2 наблюдалось интенсивное образование битумов и летучих компонентов из органического вещества, присутствовавшего в исходных образцах. Процесс генерации битумов и летучих компонентов сопровождался флюидоразрывом пород и образованием вторичной пористости. В этих условиях неустойчивыми оказались карбонаты, кислые плагиоклазы, реже каолинит. Напротив, отмечалось образование гидротермального железистого хлорита. Растворение неустойчивых минеральных фаз гидротермальным флюидом, как и образование нафтидов из растительного детрита, привело к появлению дополнительной вторичной пористости. При этом происходит окремнение поверхности образцов. По мере увеличения концентрации СО2 отмечается увеличение стабильности каолинита и сидерита. С ростом температуры гидротермальных флюидов начинают активно проявляться окислительные свойства СО2. Вследствие этого наблюдается образование шеелита, бунзенита, куприта и тенорита с участием элементов, входящих в состав автоклава, а также оксида углерода. Присутствие пиритной шихты стимулирует образование гидротермального железистого хлорита. Одновременно отмечается формирование пирротина, миллерита и халькозина. Показано, что в составе газовой фазы в автоклавах после завершения экспериментов с гидротермальной обработкой, помимо метана, в заметно большем количестве присутствуют более тяжелые углеводороды. Обосновывается участие тектоногидротермальных процессов в формировании углеводородных залежей в мезозойском комплексе Западной Сибири на примере юрских отложений.

​

Ключевые слова: юрские отложения; гидротермальные флюиды; система Н2О–СО2; битумы; флюидоразрыв; вторичные коллекторы.

​

Для цитирования: Зубков М.Ю. Экспериментальное моделирование процесса взаимодействия гидротермальных флюидов с юрскими отложениями Западно-Сибирского бассейна (система Н2О–СО2) // Геология нефти и газа. – 2020. – № 5. – С. 95–112. DOI: 10.31087/0016-7894-2020-5-95-112.

 

Литература

1. Бескровный Н.С., Ермакова В.Н., Талиев С.Д. Битумоиды нефтесодержащих гравелитов и глин в узонской гидротермальной системе // Гидротермальные минералообразующие растворы областей активного вулканизма. — Новосибирск : Наука СОАН СССР, 1974. – С. 135–143.
2. Зубков М.Ю., Бакуев О.В., Дворак С.В., Пастух П.И. Вертикальная и латеральная миграция поровых флюидов в юрском комплексе Красноленинского свода // Физико-литологические особенности и коллекторские свойства продуктивных горизонтов Западной Сибири : сб. науч. тр. ЗапСибНИГНИ. – Тюмень, 1988. – С. 68–77.
3. Зубков М.Ю. Гидротермальные силициты — перспективный нефтегазопоисковый объект доюрского фундамента Западно-Сибирской плиты // Геология и нефтегазоносность нижних горизонтов чехла Западно-Сибирской плиты : cб. науч. тр. СНИИГГиМС. – Новосибирск, 1990. – С. 87–101.
4. Зубков М.Ю., Дворак С.В., Романов Е.А., Чухланцева В.Я. Гидротермальные процессы в шеркалинской пачке Талинского месторождения (Западная Сибирь) // Литология и полезные ископаемые. – 1991. – № 3. – С. 122–132.
5. Зубков М.Ю. Тектоногидротермальные процессы в юрских отложениях Западной Сибири // Геология нефти и газа. – 2017. – № 1. – С. 60–76.
6. Зубков М.Ю. Связь битуминизации баженовской свиты с гидротермальными процессами (Западная Сибирь) // Горные ведомости. – 2018. – Т. 160. – № 6. – С. 6–24.
7. Зубков М.Ю. Применение методов экспериментальной тектоники в нефтяной геологии на примере месторождений Западной Сибири // Геотектоника. – 2019. – Т. 53. – № 3. – С. 92–109. DOI: 10.31857/S0016-853X2019392-109.
8. Мархинин Е.К. Вулканы и жизнь. – М. : Мысль. – 1980. – 196 с.
9. Карпов Г.А. Современные гидротермы и ртутно-сурьмяно-мышьяковое оруденение. – М. : Наука, 1988. – 183 с.
10. Киреева Т.А., Буданова Д.И. Роль вертикальной миграции высокотемпературных флюидов в формировании пластовых вод нефтегазовых месторождений на севере Западно-Сибирского бассейна // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2013. – № 3. – С. 38–46. DOI: 10.3103/S0145875213030022.
11. Зубков М.Ю., Шведенков Г.Ю. Экспериментальное моделирование процесса формирования вторичных коллекторов под действием гидротермальных флюидов различного состава // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО : сб. мат-лов V науч.-практ. конф. В 2 т. – Т. 1. – Ханты-Мансийск, 2002. – С. 323–332.
12. Zubkov M.Yu., Shvedenkov G.Yu., Savinov A.V. The role of hydrothermal solutions in the alteration of organic matter and formation of reservoir rocks. Abstracts // Second International Simposium «Thermodynamics of natural processes» and Russian Symposium «Thermodynamics in geology», 13–20 September 1992. Novosibirsk, Russia. – p. 148.
13. Борисов М.В. Геохимические и термодинамические модели жильного гидротермального рудообразования. – М. : Научный мир, 2000. – 360 с.
14. Набоко С.И. Формирование современных гидротерм и метаморфизм растворов и пород // Вопросы вулканизма. – М. : Изд-во АН СССР, 1962. – С. 52–62.
15. Соколов В.А. Геохимия природных газов. – М. : Недра, 1971. – 336 с.
16. Щепеткин Ю.В., Рыльков А.В. Реконструкция энергетических преобразований природной геохимической системы порода-ОВ-вода-нефть (газ) на основе детальных исследований скоплений углеводородов // Энергия и механизм первичной миграции углеводородов. – М. : Наука, 1988. – C. 66–72.
17. Справочник физических констант горных пород / Под ред. С. Кларка мл. – М. : Мир, 1969. – 544 с.

​

М.Ю. Зубков   Scopus  iD 

Кандидат геолого-минералогических наук,
генеральный директор, старший научный сотрудник
ООО «ЗапСибГЦ», Тюмень,
e-mail: ZubkovMYu@mail.ru