Определение генезиса рассеянного органического вещества и нефтей

Изучение остаточного ОВ осадочных пород методом ЭПР впервые было предпринято коллективом под руководством Родионовой К.Ф, [Барташевич, 1975] с целью выяснения возможностей метода для оценки характера ОВ, исходного для образования нефти. Результаты, опубликованные в этой работе, показали, что КПЦ изменяется в зависимости от многих факторов, основным же является тип метаморфизма ОВ осадочных пород. Химическим путем были установлены два основных (гумусовый и сапропелевый) и промежуточные типы остаточного ОВ. Оказалось, что каждому типу свойственен вполне определенный и присущий только ему характер зависимости КПЦ от содержания углерода.

Интересные результаты по использованию метода ЭПР при определении типа ОВ были получены Л.С. Борисовой [Борисова, 2004] при изучении асфальтенов РОВ различной генетической природы. В качестве объекта исследования асфальтенов гумусового ОВ были выбраны континентальные озерно-болотные и озерно-аллювиальные отложения нижней-средней юры (тюменская свита) и нижнего (апт-альб) – верхнего (сеноман) мела (покурская свита) Западно-Сибирской мегасинеклизы, аквагенного (сапропелевого) ОВ – баженовская свита (J₃v) и ее возрастные аналоги. Свободных радикалов в структуре асфальтенов аквагенного ОВ в среднем меньше (5*10¹⁷ ПМЦ/г), чем в асфальтенах ТОВ (12*10¹⁷ ПМЦ/г), что согласуется с более высокой степенью ароматичности и низкими значениями H/C_ат асфальтенов битумоидов угленосных толщ. (рис. 8)

Для меня особый интерес представила работа сотрудников ИНГГ СО РАН Л.С. Борисовой, Л.Г. Гилинской, Е.А. Костыревой и др. «Распределение V⁺⁴ в асфальтенах нефтепроизводящих пород и нефтей Западной Сибири» [Борисова и др., 1999].

Результаты данной работы показали, что в асфальтенах РОВ абаланской свиты V⁺⁴ присутствует в очень малых количествах (максимальное содержание 0,1 отн.ед.). Кроме ванадия также было обнаружено трехвалентное железо. В пробах асфальтенов баженовской свиты наблюдается высокая концентрация V⁺⁴ (максимальное значение 35 отн.ед.), причем она зависит от вмещающих пород: в баженовитах содержание V⁺⁴ в 5-10 раз выше, чем в аргиллитах.

Таким образом, сравнительное изучение в работе [Борисова и др., 1999] асфальтенов РОВ баженовской и абалакской свит показало, что в отложениях баженовской свиты, сформировавшейся в морском бассейне в условиях сероводородного заражения, накапливался V⁺⁴ в значительном количестве. Содержание же V⁺⁴ в абалакской свите крайне мало (рис. 9).

Рис. 9. Распределение V⁺⁴ в асфальтенах и асфальтеновых кислотах РОВ

Б – баженовская свита; А – абалакская свита [Борисова и др., 1999].

Также наличие V⁺⁴,определяемого методом ЭПР, может служить показателем или «генетической меткой» нефтей. Экспериментально доказано, что наибольшее значение V⁺⁴ отмечается в меловых и верхнеюрских нефтях центральной части Западной Сибири (рис. 10). Это нефти типа С₁, (по классификации А.Э. Конторовича и О.Ф. Стасовой [Борисова, 2009]) генетически связанные с морскими глубоководными отложениями. Нефти типа А₁ практически не содержат V⁺⁴, и лишь в отдельных пробах в малых количествах наблюдается его присутствие. В нижне-среднеюрской толще по содержанию ванадия Л.С. Борисовой выделено два типа нефтей: малосернистые нефти Красноленинского свода и северных районов Западной Сибири (тип А₂ и А₁, соответственно), которые имеют низкие значения V⁺⁴ и высокосернистые нефти Юганской впадины (тип С₂), содержание асфальтенов в которых значительно [Борисова и др., 1999] Кроме того замечена явная связь между содержанием в асфальтенах V⁺⁴ и серы в нефтях. Таким образом, самые высокосернистые нефти морского типа имеют самые высокие показатели содержания V⁺⁴. Малосернистые нефти же практически не содержат или содержат мизерные количества V⁺⁴.

Из этого можно сделать предположение, что благоприятные условия для накопления ванадия, порфиринов, а также серы, возникают на дне устойчиво погружающихся впадин с некомпенсированным осадконакоплением и застойным морским режимом [Борисова, 2009].

Рис. 10. Содержание ванадия (V4+) в асфальтенах нефтей различных генетических типов

(по классификации А.Э.Конторовича, О.Ф.Стасовой, 1978) [Борисова, 2009].

Заключение

Как видно из всего вышесказанного, метод ЭПР имеет огромное значение для органической геохимии. Этот метод обладает очень важными качествами, обеспечивающими его преимущество перед другими методами, а именно:

-Быстрота проведения анализа

-Проведение анализа без малейшего химического вмешательства

-Точность анализа

-Простота выявления ионов ванадия, что помогает нам судить о генезисе данного органического вещества.

С помощью метода ЭПР изучают асфальтены современных осадков с целью выявления эволюции тетрапиррольных пигментов, изучают асфальтены РОВ при диагностике нефтематеринских толщ (в частности при определении типа ОВ), изучают влияние степени катагенеза в асфальтенах РОВ на КПЦ, исследуют парамагнитные свойства нефтей (СТС ванадия), изучают парамагнетизм углей, исследуют ЭПР параметры керагена в зависимоститот катагенеза и многое другое.

В процессе написания курсовой работы, я научился работать с научной литературой, структурировать полученные знания и излагать их в виде реферативной работы.

Список используемой литературы:

1. Барташевич О.В. Геологические методы поисков месторождений нефти и газа. Москва. ВНИИЯГГ, 1975, 30с.

2. Белонов А.М. Магнитный резонанс при изучении природных образований. Ленинград «Недра» Ленинградское отделение 1987, 191 с.

3. Борисова Л.С. Геохимия асфальтенов нефтей Западной Сибири / Л.С. Борисова // Геология нефти и газа – 2009 – № 1. – с. 76-80.

4. Борисова Л.С. Гетероциклические компоненты рассеянного органического вещества и нефтей Западной Сибири // Геология и геофизика. – 2004. -№7.- с. 884-894.

5. Борисова Л,С., Гилинская Л.Г., Е.А. Костырева и др. распределение V⁺⁴ в асфальтенах нефтепроизводящих пород и нефтей Западной Сибири / Органическая геохимия нефтепроизводящих пород Западно Сибири: тез.докл. науч. Совещания / ИГНГ СО РАН. – Новосибирск, 1999. – с 147-149.

6. Диндойн В.М. Современные методы анализа в органической геохимии. Труды СНИИГГИМС 1973, вып. 166, 23 с.

7. Унгер Ф.Г., Андреева Л.Н. Фундаментальные аспекты химии нефти. Новосибирск, ВО «Наука», 1995, 187 с.

Поиск по сайту: