Введение к работе
Актуальность темы. Важнейшим элементом соиременных концепций онтогенеза нефти и газа и методов прогноза пефтегазопосностн, базирующихся на осадочно-миграциоппой теории пефтегазообразования, является масштабность и динамика процессов нефтегазообразовапия. Одним из основных факторов, определяющих направленность и интенсивность этих процессов, наряду с типом и концентрацией органического вещества является его зрелость, как результат воздействия на органическое вещество термобарического режима формирования и развития осадочного бассейна. Эти факторы, в конечном итоге, во многом
определяют как богатство углеводородных скоплений, так и физико-химическое состояние углеводородных систем. В этой связи изучение процессов хатагеиетического преобразования органического вещества (ОВ)
' является одним из важнейших и приоритетных направлений в исследованиях по оценке нефтегазопосиостн осадочных бассейнов. Особенно важное значение оценка зрелости ОВ приобретает для слабо изученных территорий и экваториальных осадочных бассейнов.
Цель работы. Изучение зермобарических условий, направленности и особенностей динамики катагенетического преобразования ОВ в нефтегазоматеринскнх толщах Северо-Сахалинского осадочного бассейна и его роли в процессах нефтегазообразовання, нефтегазонакопленчя и формирования углеводородных систем. Основные задачи исследований.
1. Выявить факторы, определяющие направленность и особенности
катагенетического преобразования ОВ и нефтематерннскнх толщах Северо-
Сахалинского осадочного бассейна.
2. Дать сравнительную оценку степени катагенетнческой
преобразованности ОВ по основным нефтегазоносным комплексам.
3. Разработазъ прогностические модели н способы определения
оценки зрелости ОВ в слабонзученпых районах и на акваториях.
4. Выпоить закономерности изменения физико-химических свойств II
состава углеводородных флюидов на разных стадиях катагенеза и в зонах
нефтегазоносных породных комплексов, содержащих различный тип исходного ОВ.
Для решения поставленных задач и достижения .цели, быял проведены анализы и статистическая обработка данных .более 1чем 800 образцов по отражательной способности. витринита, проанализировано влияние температурного фактора па физико-химические характеристики и углеводородный состав флюидов по 150 пробам, нефти, и конденсата из залежей месторождений Северного Сахалина и прилегающего шельфа.
Объектом работы являются кайнозойские осадочные породы
Северного Сахалина, и прилегающего шельфа и залежи углеводородов
Северо-Сахалинского нефтегазоносного района, ' . -,. ».<
Научная новизна Проведен комплексный анализ факторов, контролирующих катагенез ОВ; впервые для Северо-Сахалинского нефтегазоносного района дана оцеюха влияния геологического времени в катагенетнческом преобразовании ОВ нефтематеринских і . пород миоценовых отложений; проведен анализ изменения роли геологического времени в различных термобарических условиях; оценено .влияние высокоамплитудных тектонических нарушений различного типа на степень катагенетнческон преобразованности ОВ; составлены; прогностические модели для оценки степени зрелости ОВ; показано, что термокатагенез нефтей и ОВ вмещающих толщ существенно влияет на физико-химические характеристики и углеводородный состав флюидов; предложена прогностическая модель для оценки ряда важных свойств УВ фшоидов в неразбуренных ловушках по катагенетнческим .условиям их залегания и представлениям о типе ОВ в породах вмещающих толщ.
Основные защищаемые положения,
1. Степень катагенетнческой преобразованности ОВ в нефтематеринскнх толщах Северо-Сахалинского осадочного бассейна контролируется уровнем, длительностью, динамикой и условиями их прогрева, определяемых максимальной палеотемпературой, геологическим временем, типом прогрева и литологнческим составом пород.
-
Конечный результат влияния уровня н длительности прогрева зависит от его динамики. Выделяются два типа прогрева: ускоренно-замедленный и замедленно-ускоренным, определяемые динамикой осадконакоппения. Первый тип обуславливает более высокую степень катагенеза ОВ.
-
Условия прогрева, определяемые цитологическим составом толщ, заметно влияют на отражательную способность внтриипта - основного показателя катагенетическон преобразованности ОВ: в глинистых толщах и породах с более высоким геотермическим градиентом степень катагиеза ОВ выше, чем в песчаных.
4. В зонах интенсивных геодинамнческнх напряжений (зоны
взбросов, надвигов, взбросо-сдвигов амплитудой более 200 м) степень
катагенеза ОВ заметно выше фоновой.
-
Состав и свойства нефтей (плотность, выход легких фракций ик-200С, содержание смолисто-асфальтеновых веществ, металлопорфирннов, соотношения пзоалкапы/н-алканы, циклогексан/циклопентан) закономерно меняются па разных стадиях катагенеза в зависимости от типа органического вещества в нефтевмещающих толщах.
-
В Северо-Сахалинсхом нефтегазоносном районе выделяются три кагагенетпческнх зоны газонефтяных и газоконденсатпопефтяных систем: газонефтяная (ПКг), верхняя газокоиденсагнонефтяная (ПКз) " нижняя газокондепсатпонефгяпая (МКі-МКг).
Практическая значимость работы. Практическое значение имеют полученные зависимости отражательной способноспі внірпнита, как основного показателя степени катагенеза ОВ, от параметров, отражающих уровень, длительность, динамику и условия прогрева недр; прогностические модели и методика прогноза зрелости ОВ; модели фазового состояния п физико-химического облика углеводородных систем; карты отражательной способности вптрпппта по основным нефтегазоматеринскпм толщам Северного Сахалина.
Реализация результатов работы. Осиоиные результаты работы использованы в исследованиях но уточнению количественного прогноза
нефтегазоносностті Сахалина и сахалинского шельфа в рамках межотраслевых программ, при подготовке технико-экономического обоснования освоения месторождений по проекту "Сахалин-2" и информационных пакетов данных для проведения тендеров "Сахаллн-3" и "CaxajniH-4", при составлении крупной сводке по нефтегазоносностлі Охотского моря "The petroleum geology and hydrocarbon potential of the sea of Okhotsk., Russia", составленной Российскими организациями "Сахалинморпефтегаз", "Дальморнефтегеофизика" и зарубежными фирмами "Simon petroleum technology" (Англии) и "NOPEC" (Норвегия).
Апробация работы. По теме диссертации сделаны доклады на Всесоюзной конференции по решению научно-технических проблем нефтегазового комплекса страны (п. Красный Курган, 1989); на научно-технической конференции молодых ученых и специашістов "Методические принципы прогноза поисков и разведки нефти и газа" (Москва, 1990); на Ученом Совете СахалннНИПИморнефтъ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, изложена на 123 страницах машинописного текста, содержит 13 таблиц, список литературы из 107 наименований и иллюстрирована 40 рисунками.
Диссертация подготовлена в научно-исследовательском и проектном институте СахалннНИПИморнсфть ОАО "Роснефть-Сахалннморнефтегаз" в ходе обучения в заочной аспирантуре при институте тектоники и геофизики Дальневосточного отделения Российской АН.
Автор выражает глубокую признательность за постоянную помощь
в работе над диссертацией научным руководителям доктору геолого-
минералогических наук В.Г. Варнавскому и кандидату геолого-
мииералогнческих наук Э.Г. Коблову. Выполнению работы способствовало
творческое содружество с кандидатом химических наук Е.Ф. Соболевой.
Автор благодарен также кандидату геолого-минералогмческнх наук
В.В.Харахннову и доктору геолого-минералогическнх паук
Б.А.Сальникову, принявшим активное участие в обсуждении данной
работы и высказавшим ряд ценных замечаний п советов в процессе ее подготовки; за помощь и оформлении работы- Мокропуло И.П. и БычковуА.В.