|
« Назад
Год 2007
Е.В. Изарова, В.Ф. Бобылев, А.М. Наумкин Муниципальное унитарное предприятие Эвенкийского муниципального района «Территориальный центр «Эвенкиягеомониторинг», п.г.т. Тура
Результаты комплексных прогнозно-рекогносцировочных ГПНГ на Чункинской площади
Комплексные геохимические поисковые исследования выполнены в пределах северного склона Байкитской антеклизы на Чункинской площади. Основной целью геохимических работ являлся прогноз перспектив нефтегазоносности территории исследований по геохимическим критериям в комплексе с сейсморазведкой и др. методами, а также решение некоторых вопросов методической направленности: сравнительной характеристики и информативности УВ и неУВ газовых систем объектов исследований (шлам-снег) и апробация расширенного комплекса гидро- и газогеохимических методов для исследования поверхностных водоисточников. Самым информативным и основным в комплексе геохимических методов поисков нефти и газа является газогеохимический метод. Поисковыми показателями являются качественный и количественный состав углеводородных и неуглеводородных газов и их соотношения для различных объектов опробования: снежный покров, горные породы, донные осадки, подземные и поверхностные воды, приземная атмосфера. В качестве косвенных показателей используются концентрации неуглеводородных газов, таких как азот, диоксид углерода, гелий, водород. Для поверхностных водоисточников наряду с традиционными методами исследований солевого состава вод и физико-химических параметров определялись фенолы (фенольный индекс), нефтепродукты и химический состав газов шевеления аллювиальных отложений. Среди газогеохимических показателей используется количественные и качественные, которые прямо или косвенно свидетельствуют о наличии миграционного потока газов от залежи и/или скопления УВ на глубине. Интерпретация полученных показаний производится в тесной связи с данными о распределении ОВ, степени его преобразованности и геолого-геохимической обстановкой исследуемых объектов. Полигенность геохимических аномалий вызывает необходимость качественной их разбраковки путем привлечения наиболее информативных критериев, к числу которых относятся изотопный состав углерода метана и углекислоты. В пределах территории работ газогеохимические и битуминологические исследования выполнены в ограниченных объемах на профилях №№ 22–25. В стратиграфическом и литологическом отношении изучены вулканогенно–осадочные отложения тутончанской (Т1tt) и корвунчанской (T1kr) свит, нижнепермские не литифицированные пески бургуклинской свиты (Р1вr), средне– верхнекарбоновые песчаники катской свиты (С2-3 кt), суглинки и пески современных четвертичных образований (QIV). Наряду с осадочными породами, но в значительно меньших объемах изучены магматические (долериты ßТ1) и метаморфические (роговики Т1кr) образования. Экстремальные значения концентраций составляют от десятитысячных до сотых долей процента (0.05%). Спектр люминесценции – бледно-фиолетовый, светло-фиолетовый, фиолетовый и ярко-фиолетовый. Установлено, что независимо от стратиграфической принадлежности и литологического состава изученные отложения являются не битуминозными; обнаруженные следовые концентрации битумов и их хлороформенные вытяжки с люминесценцией – от бледно- до ярко-фиолетового могут свидетельствовать о присутствии в отложениях миграционного битума, затронутого процессами первичного окисления, но при этом, без исследования генетических показателей данный вывод может быть и дискуссионным. В тех же точках исследованы газовые системы, сорбированные породами. Газовые системы исследованных отложений углекислотно-кислородно-азотного состава, что отражает специфику отбора шлама; в единичных случаях углекислый газ уступает место метану, и качественный состав газов становится метаново-углекислотно-азотным. Углеводородная составляющая представлена метаном и его гомологами до гексанов включительно (97% проб), из непредельных УВГ зафиксированы: этилен, пропилен и бутилен, имеющие подчиненное значение в газовых смесях. В пределах исследованной части Чункинской площади, выявлены аномальные газовые поля по метану и сумме его гомологов. Коэффициент контрастности аномальных зон варьирует в достаточно широких пределах от 1,2 до 107,0. Установлено, что для всех эпигенетичных полей метана УВ газовые системы имеют тяжелый состав, процентное содержание ТУ от суммы УВГ флюктуирует от 10,2 до 94,0 %. Из не углеводородных газов наибольший интерес представляют углекислота и гелий. Распределение углекислого газа, как и углеводородных составляющих, чрезвычайно изменчиво по площади. Концентрации СО2 изменяются в очень широких пределах от воздушных до 4,0%об. Во всех пробах шлама сейсмовзрывных скважин определен гелий с концентрациями от воздушных до 5,910-4%об. Отмечается, что более чем в 90% повышенные содержания гелия в породах совпадают в плане с аномалиями по метану; соответствие экстремальных значений гелия по отношению к ТУ пр. составляет приблизительно 50%, что можно объяснить лучшими диффузионно-фильтрационными и более низкими сорбционными свойствами метана по отношению к его гомологам, т.е. ареал рассеяния метана в пространстве и во времени более значителен. В марте - апреле 2005 и 2006 гг. на Чункинской площади на сети профилей проведено опробование снежного покрова с целью изучения аномальных УВ полей, формирующихся в приповерхностной зоне. Параллельно с отбором проб проведено измерение толщины и температурного режима снежного покрова. Проведенными корреляционным и факторным анализами не установлено связи между концентрациями УВГ, температурным режимом и мощностью снежного покрова. Прежде чем перейти к непосредственному рассмотрению качественных и количественных характеристик газовых систем снежного покрова, авторы считают необходимым остановиться на некоторых вопросах, тесно связанных с решением поставленных задач, а именно, - возможным источникам формирования сингенетичного УВ газового поля в снежном покрове и выявлению на его фоне эпигенетической составляющей. При проведении съемки по снежному покрову, а точнее, ниже зоны поискового геохимического зондирования, залегают вулканогенно-осадочные породы нижнего триаса, карбона и перми, обогащенные концентрированным органическим веществом, прорванные многофазными интрузиями формации сибирских траппов, которые при прочих геологических условиях могли оказать влияние на формирование сингенетичного фона в зоне поискового геохимического зондирования. Установлено [Старобинец,1984], что отдача УВ газовых систем, особенно гомологов метана, во вмещающие толщи и пластовые воды происходит в сравнительно небольшой степени, причем самопроизвольная дегазация углей касается в основном метана, о чем свидетельствуют данные о спонтанно выделявшихся газах при бурении скважин. Доля гомологов метана в этих газовых системах не превышала 0,2 – 0,8 % об. В тех случаях, когда содержание предельных гомологов метана достигает величин более 3 – 5 % об, это обычно связано с миграционными процессами от скоплений УВ на глубине. По данным лабораторных исследований, извлечение гомологов метана из углей возможно только при их вакуумировании, дроблении и нагреве до 2000С. Таким образом, вряд ли возможна миграция гомологов метана, образовавшихся в результате катагенеза углей за пределы угленосной формации. Об этом свидетельствует состав спонтанных газов из угленосных отложений непродуктивной Курейской площади(99,9% отн. метана). Эти газы значительно отличаются от УВ газовых систем (в аномальных зонах), зафиксированных в снежном покрове Чункинской площади, где практически отсутствуют непредельные гомологи метана, а доминирующая роль принадлежит ТУпр ( 85- 96 % отн. ). В нашем случае, можно высказать предположения, что: во-первых, метан, зафиксированный в снежном покрове, частично мигрировал из ниже залегающих отложений, обогащенных концентрированным ОВ и углями при начале формирования снежного покрова; вместе с тем, территория претерпела сложное геолого-тектоническое развитие, которое способствовало процессам генерации и эмиграции УВ газовых систем; во-вторых, при выпадении метеогенных осадков и формировании снежного покрова возможна сорбция метана и его ближайших гомологов из атмосферы; и в-третьих, некоторыми исследователями муссируется вопрос о бактериальном генезисе метана, что по мнению авторов не имеет места в данном конкретном случае – опробование снежного покрова осуществляется в марте – начале апреля при отрицательных температурах или приближающихся к 0 0С, а деятельность метан-окисляющих бактерий при данных температурах сведена к нулю. С целью выяснения сингенетичного вклада воздушной составляющей в формирование газовых систем снежного покрова в пределах исследуемой территории было проведено опробование приземной атмосферы. Пробы отобраны в различных геолого-геоморфологических условиях: в сосновом бору; в зоне смешанной тайги; на болотистой местности при отсутствии высшей растительности; на старых гарях и в непосредственной близости, 8-10м, от работающей дизельной установки. В пробах определены УВ и не УВ газовые системы, а так же исследован изотопный состав двуоксида углерода. Установлено, что приземная атмосфера содержит значимые концентрации УВГ. Причем, содержания метана в воздухе(0,17 п10-3%об) района работ несколько ниже, чем принятое среднее значение для атмосферы–0,2210-3% об. Особо отмечается, что концентрации углекислого газа, независимо от места отбора проб в 10 и более раз превышают средневзвешенные – 0,03 %об. По-видимому, повышенные значения в приземной атмосфере углекислоты связаны с ослабленными процессами фотосинтеза и ассимиляции высшей растительностью СО2 в зимне–весенний период. Таким образом, при отборе проб снежного покрова происходит смешивание газовых систем объекта исследований и приземной атмосферы. Исследованиями газовых систем снежного покрова Чункинской площади установлено, что они имеют углекислотно-кислородно-азотный состав. Доминирующая роль принадлежит азоту – 76,46–88,7 %об; вариации кислорода более значительные и составляют 8,5–20,8 %об; наибольшие флюктуации зафиксированы в содержаниях углекислого газа - 0,1-2,5 %об и водорода - от воздушного до 0,032 %об. Отмечается, что ни в одной из проанализированных проб снежного покрова концентраций гелия выше воздушных(0,00052 %об) не обнаружено. Спектр УВ, составляющих газовых систем, чрезвычайно изменчив по площади, присутствуют пробы, где зафиксирован весь ряд УВ от метана до нормального гексана включительно, в других – УВГ представлены метаном и его ближайшими гомологами этаном и этиленом. Поле распределение метана на Чункинской площади имеет достаточно мозаичную картину. Территория исследований четко подразделяется на две зоны. Первая захватывает центральную и южную часть территории исследований и имеет зонально-кольцевую структуру с минимумом концентраций метана в пределах Янготовского и Кувчинского поднятий с аномальным, локальным максимумом в пределах Бергишской структуры и севернее ее, а также части профиля «Алтай – С. Земля» (Аргишское поднятие). Вторая зона находится севернее траверса профиля № 26, где доминирующая роль принадлежит нормальному полю метана, а на его фоне зафиксированы небольшие по протяженности аномальные поля, в плане приуроченные к районам южнее пересечения профилей: №№ 23-27; №№24-27; №№25-27), и северо-восточной части площади работ (профиль № 27). Для аномальных полей метана характерен тяжелый состав газовых систем, относительное содержание ТУ достигает 85-96%отн. Предельные гомологи метана в данных зонах доминируют над непредельными. Контрастность выделенных метановых аномалий незначительная и варьирует от 1,0 до 2,0 у. е. Анализ концентрационных вариаций метана в снежном покрове и его сравнение с содержаниями в приземной атмосфере района исследований свидетельствует о том, что из всего массива проанализированных проб только 1,58% содержат метан в количествах, превышающих воздушные – 0,1710-3%об. Из-за низкого содержания метана в газовых системах снежного покрова выполнить изотопные исследования углерода не представилось возможным. Таким образом, высокие диффузионно-фильтрационные и низкие сорбционные свойства метана не способствуют его накоплению в снежном покрове. Сопоставление пространственного размещения аномальных полей метана, его предельных гомологов и углекислого газа в снежном покрове и шламе сейсмовзрывных скважин на участках профилей №№ 22-25 свидетельствует о 50% совпадении эпигенетичных полей по СН4, 40% - по тяжелым углеводородам и 50% совмещении по углекислому газу Одними из важнейших геохимических критериев, позволяющих диагностировать эпигенетичные поля при наличие субвертикального миграционного потока УВГ являются показатели: ∑ТУпр/∑ТУнепр (К1>> 12), ∑ТУпр/СН4 (К2 > 46), %∑ТУпр от ∑УВГ (К3 > 85), ∑ТУпр – С2Н6/С2Н6 (К4 = 3,06 – 572,8). Морфоструктурный план распределения данных показателей в снежном покрове Чункинской площади принципиально идентичен и даже наличие незначительных концентраций непредельных гомологов метана в сумме углеводородных газов существенным образом не меняет общей тенденции в распределении данных критериев по площади. Субширотная зона экстремально максимальных значений данных показателей протягивается в направлении с запада на восток в районе прохождения профиля № 26, севернее и южнее. Вторая, менее протяженная и более локальная, зафиксирована в районе, ранее выделенного по геофизическим данным, Кувчинского поднятия. В представительных пробах газовых систем шлама сейсмовзрывных скважин изучен изотопный состав углерода метана и углекислоты, который позволил дать генетическую характеристику флюидальных газовых систем Чункинской площади. Аналитические исследования свидетельствует, что как концентрационные содержания, так и изотопные характеристики углерода метана колеблются в широких пределах. Для решения генетических задач авторами сделана попытка в первом приближении оценить долю эпигенетичного метана в газовых системах шлама сейсмовзрывных скважин. Пользуясь имеющимися фактическими данными по изотопному составу метана пластовых флюидов установлено, что δ13С метана варьирует от -39 до -47‰, а средний изотопный составляет -44,2‰. Исследованиями авторов установлено, что изотопный состав углерода сингенетично метана отложений обогащенных ОВ и углей(С1 – Т1) составляет в среднем -19,5‰. Таким образом, используя уравнение изотопного баланса мы получаем: δ13Сан = ( 1 – Р/100)δ13Ссинг + Р/100δ13Сэпиг; где: Р – доля эпигенетичного метана; 1. δ13Ссинг.ср. = -19,5 ‰; 2. δ13Сэпиг.ср. = -44,2 ‰. Исходя из данных уравнения изотопного баланса установлено, что доля миграционного метана, в исследованных газовых системах колеблется от 1 до 91 %, т.е. наличие УВ источника на глубине подтверждается одним из важнейших генетических параметров – изотопным составом СН4. Еще одним подтверждением данного вывода служат и изотопно-геохимические параметры углекислоты. Концентрации СО2 составляют 1,5 - 4,0 %об, а вариации изотопного состава от -21,7 до -25,3‰, что вполне согласуется с выводами Р.Г. Панкиной, В.Л. Мехтиевой и др. исследователей о приуроченности двуокиси углерода с данными показателями к источника УВ скоплений на глубине. Как отмечалось выше, при описании газовых систем снежного покрова, содержания углекислого газа составляют от 0,01 до 2,5 %об, а в пробах, где определен изотопный состав углерода – 0,2–1,5 %об. Вариации значений изотопного состава углерода углекислоты достаточно значительные и составляют от -9,4‰ до -18,0‰. По параметрам δ13С СО2 газовые системы подразделяются на две группы:
Как указывалось выше, δ13Сср. двуокиси углерода приземной атмосферы составляет -11,95‰. Таким образом, в формировании углекислотного газового фона большую роль играет атмосферная углекислота. Отмечается, что наиболее изотопно-тяжелая двуокись углерода со значениями δ13С от -9,4‰ до -9,8‰ близкими по содержанию тяжелого изотопа углерода (-7,0‰) к эндогенной углекислоте, зафиксирована в районе Бергимского поднятия, что можно объяснить с геологической точки зрения близостью фундамента и сокращенной мощностью осадочного чехла, о чем свидетельствуют результаты бурения Байкитской параметрической скважины №1. Наиболее облегченная по изотопному составу двуокись углерода, δ13С от -16,9 до – 18,0‰, определена в снежном покрове на участке трансрегионального профиля «Алтай – Северная Земля», пересекающего Аргишское поднятие и по своим изотопным характеристикам близкая к водорастворенным углеводородным газовым системам глубоких горизонтов. Исходя из геохимических данных с учетом геолого-геофизических материалов, в пределах исследованной территории Чункинской площади первостепенными объектами для постановки дальнейших нефтегазопоисковых работ являются (рис.1): Рис. 1. Интегральная схема оценки перспектив нефтегазоносности Чункинской площади.
В летний период 2005г., в пределах исследуемой площади, выполнен водный маршрут по р.Чуне протяженностью свыше 300км с целью опробования комплексной методики и изучения: химического состава газовых систем, сорбированных аллювиальными отложениями, водорастворенных нефтепродуктов, фенолов и солевого состава вод. По химическому составу воды на 87% гидрокарбонатные кальциевые, ультрапресные (57,9-199,5мг/дм3). Водородный показатель (рН) вод изменяется от 5,5 до 8,2. Преобладающими являются слабощелочные воды (pH=7,5-8,2), составляющие 77,5% от всего объема. Величина удельной электропроводности (УЭП) изменяется от 0,05 до 4,35 мСм/см. Содержание нефтепродуктов в поверхностных водах р. Чуни варьирует от 0,02 до 0,28 мг/дм3 при фоновом значении 0,05 мг/дм3. Наибольшие значения зафиксированы либо дискретно, либо в 2-3 точках подряд, расположенных на отрезке среднего течения р. Чуня: в районе Паимбинского порога (0,12 мг/дм3), перед устьем р. Агэн (0,10-0,24 мг/дм3), между Чунским порогом и устьем р. Хаингна (0,15-0,16 мг/дм3), в районе устья рр. Сунгтапчу и Ниж. Сунгтапчу и до устья р. Майгунгна (0,185-0,3 мг/дм3). В целом, концентрация нефтепродуктов в водах р. Чуни нередко минимальная – 0,02 мг/дм3, хотя наблюдается некоторое увеличение содержаний в районе нижнего течения реки, по сравнению с участком верхнего течения (соответственно 0,094 и 0,07 мг/дм3). Что касается распределения фенолов, то в значительной части водных проб (86,6% от общего объема) содержание фенолов ниже предела обнаружения (<0,0005 мг/дм3). В редких точках опробования, разбросанных по руслу р. Чуня поодиночке, и в единичных случаях – в 2-4 точках подряд (0,2-1,2 км выше от порога Чунский замок, а также в устьях р. Сунгтапчу и Ниж. Сунгтапчу, между устьями рр. Абракупчу и Панонгна), концентрации фенолов составляют от 0,0005 до 0,0085 мг/дм3. Кроме сокращенного химического анализа, проведен также газохроматографический анализ проб газов шевеления аллювиальных отложений русла р. Чуня для определения содержания в них углеводородных и неуглеводородных газовых систем. Из углеводородных газов определялись метан, предельные (этан, пропан, i-бутан, n-бутан, i-пентан, n-пентан, i-гексан, n-гексан) и непредельные (этилен, пропилен, бутилен) углеводороды; из неуглеводородных газов – гелий, водород, кислород, азот, углекислый. Рассматривая распределение геохимических показателей: аномальные содержания метана и суммы его предельных гомологов, коэффициенты контрастности, отношение ТУпр/ТУнепр, процентное содержание ТУпр в УВГ в исследованной части русла реки выделяются две перспективные зоны для постановки дальнейших нефтегазопоисковых работ, расположенные в пределах, выделенной по геологической съемке Дясмакитской котловины. Резюмируя вышеизложенный материал по изучению ОВ, газового и гидрохимического состава вод можно констатировать: опробованная комплексная методика дала положительные результаты и должна применяться и углубляться при проведении разностадийных ГПНГ.
ВЫВОДЫ.
В пределах исследованной части Чункинской площади в газовых системах шлама сейсмовзрывных скважин и снежного покрова установлено наличие эпигенетичных УВ газовых полей. Исходя из качественного состава аномальных полей концентраций, источником их формирования явились нефтегазоконденсатные и/или газоконденсатные с нефтяной оторочкой скопления УВ. Сравнительная характеристика объектов исследований – шлама сейсмовзрывных скважин и снежного покрова, позволила установить:
При проведении сейсмовзрывных геофизических работ в комплексе с ГПНГ, объектом исследований должен служить шлам; при невзрывной технологии – возможно использование разностадийных геохимических съемок по снежному покрову.
|
Территории на которых велись работы.
