Введение к работе
Актуальность. Прогресс в развитии Проблемы генезиса нефти в значительной степени обеспечен использованием результатов исследований состава микроэлементов и представителей отдельных классов,таких как серо- и азоторганические соединения.
Наряду с органогенными элементами (С,Н,0, /V ,S ) в нефтях обнаружены более 60 микроэлементов,многие из которых принимают участие в формировании состава углеводородных скоплений в недрах и играют немаловажную роль в процессах нефтепереработки.
Значительную информацию об условиях формирования нефтяных залежей несут порфириновые комплексы.Использование данных о составе и строении порфиринов для реконструкции геологической истории нефти,выяснение закономерностей их распространения и структурных особенностей при решении вопросов ьшграции углеводородов» их генезиса и условий формирования залежей является актуальным направлением исследований.
йти данные необходимы при решении комплексных геолого-геохимических задач,связанных с увеличением разведанных запасов нефти,совершенствованием теоретических основ оценки их качества и поиск новых перспективных зон с нефтями прогнозированного состава.
С другой стороны,как порфирины.так и микроэлементы все шире применяются в технике,технологии,медицине,химии, поэтому поиск нетрадиционных источников микрокомпонентов имеет важное значение и связан с более полным,рациональным и комплексным освоением и использованием полезных ископаемых.
В результате актуальность работы определяется как необходимостью решения вопросов генезиса к формирования месторождений нефти,так возможностью прогнозирования их качества по составу гетерокомпонентов.а также - поиска новых эффективных способов извлечения их иа углеводородного сырья.
Целью работы являетеявыяснение качественного и количественного состава гетероэлементов,закономерностей их распределения в нефтях Западного Казахстана на базе комплексного изучения их, решение фундаментальных вопросов генезиса,миграции и аккумуляции углеводородов,оценка качества нефтей и перспективных зон на Яииек нефтей,обогащенных вяладием,никелем,а также разработка новых эффективных cnoco6oj их извлечения.
Основные задачи исследования;
1. Выявление локальных и региональных закономерностей измене
ния состава микроэлементов и порфириновых комплексов.
2» Определение геохимических типов нефтей в Западном Казахстане по составу гетерокомпонентов.
-
Выяснение геохимических факторов,определяющих састав и свойства нефтей и влияние их на формирование нефтяных месторождений.
-
Районирование территории Западного Казахстана в соответствии с выделенными геохимическими типами нефтей .
-
Разработка способов извлечения ценных попутных компонентов из углеводородного сырья.
Научная новизна
К новым научным положениям теоретического и прикладного характера,разработанным в диссертации,относятся: І.'гіа базе комплексного геохимического изучения нефтей Западного Казахстана (геологические данные об условиях залегания, со став и распределение микроэлементов и порфириновых комплексов,структурно-групповой углеводородный состав нефтей,изотопия углерода нефтей ) более обоснованно определены представления о генезисе,намечены пути миграции,выяснены условия аккумуляции УВ.
-
Выявлены локальные и региональные закономерности изменения состава микроэлементов и порфириновых комплексов и основные факторы,влияющие на распределение и состав углеводородных скоплений.
-
Проведена типизация нефтей и районирование территории по составу гетерокомпонентов.
-
Но результатам изучения структурных особенностей ванадило— вых и никелевых порфиринов обоснованы содержания ванадия
и никеля в нефтях Западного Казахстана.
5. Разработаны рациональные способы извлечения ванадия и его
соединений из углеводородного сырья.
Практическая значимость работы определяется;
-
Проведением'геохимической типизации нефтей по составу гетерокомпонентов.
-
Районированием территории Западного Казахстана на основе выделенных геохимических типов нефтей.
-
Использованием результатов геохимических исследований при подсчете запасов нефтей новых месторождений.
-
Разработкой новых рациональных способов извлечения ванадия и его соединений из нефтяного сырья.
Реализация работы. Результаты разработок автора использованы при подсчете запасов ванадия в нефтях новых месторождений ,а также при подсчете запасов углеводородов с учетом сопутствующих микроэлементов.
Данные по содержанию ванадия и ванадилпорфириновых комплексов проходили апробацию на заседании ГКЗ при СовМин СССР (Протокол #7989 от 23.12.77 и » 8403 от 28.11.79).
Разработанные способы извлечения ванадилпорфириновых комплексов из УБ-сырья и очистки нефти от ванадия защищены авторскими свидетельствами.
Результаты анализа нефтей,их типизации в связи с оценкой их ванадиеносности отражены в диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук по темег'Теохимические особенности нефтей Западного Казахстана в связи с оценкой их ванадиеносности"(1985г),изложены в тематических отчетах Института химии нефти и природных солей Национальной Академии наук Республики Казахстан за период 1976-1992 гг, в отчетах,выполненных в соответствии с темпла-нами хоздоговорных работ Производственного геологического Объединения" Атыраунефтегазгеология'Ч19Ь6-1993 гг) и Производственного Об"единения"Тенгизнефтегаз" Ц987г).
Об"ем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав и заключения. Имеет об"ем 2Т( страниц текста , сопровождается -40 таблицами,иллюстрирована О" рисунками. Список использованной литературы составил 193 наименования.
В качестве приложения к работе приведена сводная таблица "кларковых"значений микроэлементов и их максимальные концентрации в нефтях некоторых нефтегазоносных регионов СНГ и Западного Казахстана, а также - "Карта типов нефтей Западного Казахстана".
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Международных Симпозиумах и конференциях:
- о -
-Бсес.конф.по химии и геохимии шрфиринов( Душанбе, 1977)
" - " по физич.и координац.химии порфиринов(Иваново,1979)
" - " по химии и применению порфиринов(Ереван,1984)
" - " по химии и биохимии порфиринов(Самарканд,1982) -Всес.семинар"Орг.вещество соврем.и ископ.осадков'ЧТашкент) Всес.конф.по химии нефга и ВЖХТомск,1986,1988) Международная конь, по химии нефти (Томск,1991)
I Всесоюзном Симпозиуме по деметаллизации нефтейЧГурьев, 1963)
Всесоюзная конференция "Нетрадиционные источники УВ-сырья" (Ленинград,1988)
-Всесоюзная конференция "Природные битумы и проблемы комплексного их освоения(Каэань,1991)
УІІ нефтехимический Симпозиум соцстран(Киев,1990)
Международный Симпозиум"Нетрадиционные источники УВ-сырья" (Санкт-Петербург,1992)
По теме диссертации опубликовано более 60 печатных работ,в том числе - 2 монографии в соавторстве,4 авторских свидетельства.Основные работы опубликованы в журналах:"Геохимия "."Нефтехимия "«"Геология нефти и газа","Вестник Академии наук Республики Казахстан","Известия АН РК-серии:химическая, геологическая","Нефть и газ","Химия и технология топлив и масел".
Фактический материал. В работу включены результаты собственных исследований автора за период 1976-1993 гг.
Определение состава микроэлементов и порфириновых комплексов осуществлялось в плане тематических работ лаборатории гетероорганических соединений нефти ІІХН и ПС НАН РК.Количест-венное определение и хроматографичеекое фракционирование проводилось автором,а также С.М.Ягьяевой.Сероорганические соединения в нефтях Западного Казахстана исследовались при непосредственном участии научного сотрудника Буяновой Н.С.
йіасс-спекгрометрическое изучение структуры порфириновых комплексов проводилось в институте физики АН. Республики Беларусь при участии Л.И.Красовской-Аналитическая тонкослойная хроматография порфиринов на первых порах была выполнена в институте химии нефти СО РАН под рук-вом д.х.н. О.В. Се-уебренникоЕОй. Состав микроэлементов определен нейтронно-
-активационным методом под руководствоіканд.хим.наук Алешина Г.Н. (ТО СНИИГГиМС).Спектральный анализ зольных остатков нефтей проводился во ВИЙТИ! под руководством д.геол.-мин.наук Грибкова В.В.,а также в институте геологических наук им.К.И. Сатпаева АН FK под руководством члена-корр.АН 1 Калинина С.К. Сведения об изотопном составе углерода нефтей получены при совместных работах с ВНИИ Геоинформсистем (Крылова Т.А.).
Использовано большое число анализов общих физико-химических свойств нефтей и конденсатов,выполненных в лаборатори-риях ЮМ и ПС НАН РК.ПД Каз.НИГРЛ.ЩИЛ П0"ЭМБАНЕФТЬ\При написании раоої'ьі автором учтены и использованы результаты геолого-геофизических исследований нефтей,полученные коллективами геологов и геохимиков БНИГРИ,Каз.НИГРИ,ПГО"Атыраунефте-газгеология", ПО"Мангышлакнефть" и "Ьмбанефть",КаэНИПИнефть. В диссертации использованы опубликованные данные как отечественных,так и зарубежных исследователей,внесших вклад в развитие ьипросов геихимии иирфиринивыл комплексов и микроэлементов,химии порфиринов.Для разработки методики прогноза состава нефтей привлечено около 3000 анализов количественного определения металлопорфиринов,микроэлементов,серооргани-ческих соединений из более чем 500 месторождений,приуроченных к 20 нефтегазоносным областям и районам Прикаспийской впадины, Бузачинского региона и Мангышлаке кой. области.
Детальные анализы (структура пэрфириновых комплексов, газо-жидкостная хроматография,изотопия углерода,структурно-групповой углеводородный состав нефтей методом ИКС,групповой состав сероорганических соединений)проведены в количестве 100 - 500 определений по каждому виду анализа.
Математическая обработка данных осуществлялась на ЭВМ ЕС - 1022 по программам,созданные яри участии инженера ПО "Эмбанефтьгеофизика" Логинова В.А.
При решении поставленных задач автор руководствовался теоретическими положениями,разработанными А.ж.Добрянским, В,А.Успенеким,Н.Б.Вассоевичем,С.Г.Неручевым,П.Н.деменковой, Т.А.Ботневой,С.м.Катченковьм,и.С.С;таробинцем,й.и.иооолеьы»;, и.и.Гильдбергом.
иолыиую роль в разработке темы сыграли исследования Е.Бейкера,Б.Тиссо,Д.Вельте,З.В.Ильинской,Г.Е.-А.Айзенштадта,
Л.А. Гуляевой,В.И.Титова.Т.В.Белоконь,О.В.Серебренниковой, С. А. Пунановой,В.В.Грибкова.
Автор считает своим приятным долгом выразить признательность за ценные консультации,помощь и плодотворную критику канд.геол.-мин.наук Шестоперовой Д.в.,канд.геол.-мин.наук Куандыкову Б.М..члену-корр.НАН РК Калинину С.К..докторам геолого-минералогических наук Айзенштадту Г.Е»А..Грибкову В.В., Азнабаеву Э.К. .главному геологу ПГ0"АШТ" Искужиеву Б.А.
За помощь в экспериментальных исследованиях и технической подготовке работы автор благодарен сотрудникам лаборатории гетероорганических соединений нефти ИХН и ПС КАН РК.
