Нефтегазовая гидрогеология. Лекция 5. Органическое вещество и микроэлементы в водах нефтегазоносных бассейнов

Август 19, 2022

Главная
Разное
Нефтегазовая гидрогеология. Лекция 5. Органическое вещество и микроэлементы в водах нефтегазоносных бассейнов

Содержание

2. План занятий по курсу
3. Дополнительная литература для подготовки: 1. Нефтегазовая гидрогеология. Карцев А.А., Вагин С.Б., Шугрин В.П. Москва, «Недра», 1992.
4. Органическое вещество и микроэлементы в водах нефтегазоносных бассейнов Водорастворенное органическое вещество (ВРОВ) Органические кислоты Фенолы Ароматические
5. Изучение водорастворенного органического вещества (ВРОВ) и микроэлементов – важнейшее направление органической гидрогеохимии ВРОВ и микроэлементы –
6. Общие сведения об элементном составе ВРОВ Основные элементы ВРОВ – углерод, водород и кислород
7. Ориентировочное содержание ВРОВ Основную роль ВРОВ составляют вещества класса органических кислот (карбоновые, нафтеновые и др.), значительно
8. В нефтегазоносных бассейнах главными источниками ВРОВ являются рассеянное органическое вещество пород, а также залежи нефтей и
9. Первичное обогащение вод органическим веществом и его дальнейшая трансформация происходят в результате сложного комплекса физико-химических и
10. Распределение органических кислот Водорастворенные органические кислоты отражают региональные процессы «созревания» рассеянного органического вещества и нефтеобразования и
11. Распределение органических кислот В распределении органических кислот по разрезу наблюдается связь со стадийностью нефтеобразования: максимум их
12. Распределение фенолов В водах нефтяных месторождений содержание фенолов увеличивается в десятки-сотни раз по сравнению с водами
13. Распределение ароматических углеводородов В настоящее время различными методами в водах достаточно уверенно определяют моноядерные ароматические углеводороды
14. Распределение ароматических углеводородов Содержания толуола и бензола в водах одного порядка, однако довольно часты случаи превышения
15. Распределение микроэлементов К микроэлементам традиционно относят большой комплекс химических элементов, содержание которых в природных водах составляет
16. Распределение микроэлементов Источники микроэлементов в водах нефтегазоносных бассейнов разнообразны – это исходные воды морских бассейнов осадконакопления,
17. Региональная закономерность в распределении микроэлементов – повышение их содержания в водах с глубиной В нефтегазоносных бассейнах
19. Скачать презентацию

Слайд 2

План занятий по курсу

Слайд 3

Дополнительная литература для подготовки:
1. Нефтегазовая гидрогеология. Карцев А.А., Вагин С.Б., Шугрин

В.П. Москва, «Недра», 1992.
https://www.geokniga.org/books/10665
2. Нефтегазовая гидрогеология. Матусевич В.М., Ковяткина Л.А. Часть 1. Тюмень, ТюмГНГУ, 2010.
https://www.geokniga.org/books/15630

Слайд 4

Органическое вещество и микроэлементы в водах нефтегазоносных бассейнов
Водорастворенное органическое вещество (ВРОВ)
Органические

кислоты
Фенолы
Ароматические углеводороды
Микроэлементы

Слайд 5

Изучение водорастворенного органического вещества (ВРОВ) и микроэлементов – важнейшее направление органической

гидрогеохимии
ВРОВ и микроэлементы – чуткие индикаторы процессов литогенеза на всех его стадиях, они четко фиксируют нефтегазоносность, трассируют пути миграции углеводородов и т.д.
Органическое вещество содержится во всех природных водах от атмосферных осадков до глубоких горизонтов литосферы

Слайд 6

Общие сведения об элементном составе ВРОВ
Основные элементы ВРОВ – углерод, водород

и кислород

Слайд 7

Ориентировочное содержание ВРОВ
Основную роль ВРОВ составляют вещества класса органических кислот (карбоновые,

нафтеновые и др.), значительно меньшую концентрацию имеют ароматические углеводороды (бензол, толуол) и фенолы

Слайд 8

В нефтегазоносных бассейнах главными источниками ВРОВ являются рассеянное органическое вещество пород,

а также залежи нефтей и газоконденсатов
Рассеянное органическое вещество пород водоносных комплексов формирует фон (региональный и локальный)
Залежи нефтей и конденсатов формируют аномалии (водные ореолы рассеяния органического вещества)

Слайд 9

Первичное обогащение вод органическим веществом и его дальнейшая трансформация происходят в

результате сложного комплекса физико-химических и биохимических процессов
Все эти процессы протекают в различных геолого-геохимических условиях, по-разному способствующих обогащению вод органическим веществом
Сюда относятся гидрогеотермический режим, степень закрытости водоносных комплексов (водообмен), анаэробность среды, минерализация, ионно-солевой состав вод, величина рН и др.
Влияние отмеченных факторов находит свое отражение в распределении различных компонентов ВРОВ в нефтегазоносных бассейнах

Общая тенденция – усложнение и концентрирование ВРОВ по мере углубления водоносных комплексов

Слайд 10

Распределение органических кислот
Водорастворенные органические кислоты отражают региональные процессы «созревания» рассеянного органического

вещества и нефтеобразования и потому встречаются повсеместно на этих участках
В нефтегазоносных бассейнах, приуроченных к древним платформам, максимальная концентрация органических кислот достигает 1 г/л, в то время как для молодых платформ ее величины часто превышают 1 г/л, достигая 8 г/л (Западная Сибирь)
Наиболее высокое содержание органических кислот прямо связано с количеством рассеянного органического вещества осадочных пород
По концентрации органических кислот выделяется геохимическая граница потенциально нефтегазоносных земель
Концентрация органических кислот дифференцируется в зависимости от минерализации и состава вод:
в жестких хлоридных кальциево-натриевых рассолах она меньше (до 0,3 г/л),
в маломинерализованных хлоридно-гидрокарбонатных натриевых водах с повышенной величиной рН она максимальна (например, в Уренгое 8,7 г/л)

Слайд 11

Распределение органических кислот
В распределении органических кислот по разрезу наблюдается связь со

стадийностью нефтеобразования: максимум их концентрации совпадает с интервалами проявления главной зоны нефтеобразования, глубже которых содержание органических кислот в водах начинает убывать
Дифференциация концентрации водо-растворенных органических кислот отмечается и в зависимости от характера углеводородных флюидов:
максимальная отмечена в водах, сопутствующих легким нефтям и газоконденсатам
минимальная – в водах, подпирающих залежи чисто метанового газа, имеющего аквагенную природу

Слайд 12

Распределение фенолов
В водах нефтяных месторождений содержание фенолов увеличивается в десятки-сотни раз

по сравнению с водами источников и грязевых вулканов, а экспериментами установлено, что основным поставщиком фенолов в воду являются легкие нефти (в воду из легких нефтей переходит до 8 мг/л фенолов)
Концентрация фенолов повышается в гидрокарбонатно-хлоридных водах вне залежей нефти, возникает резкий скачок содержания на контактах с легкими нефтями, обогащенными ароматическими компонентами, и с газоконденсатами
Наименьшая концентрация фенолов обнаруживается на контакте с тяжелыми нефтями (0,68 мг/л), наибольшая – на контакте с легкими, обогащенными ароматическими углеводородами (8-20 мг/л)
Определения концентрации фенолов широко используются при прогнозировании нефтегазоносности, главным образом при оценке продуктивности локальных структур и интервалов разреза

Слайд 13

Распределение ароматических углеводородов
В настоящее время различными методами в водах достаточно уверенно

определяют моноядерные ароматические углеводороды (С6-С8). Наиболее полные материалы по распределению в водах нефтегазоносных бассейнов получены для бензола (С6Н6)
Практически во всех нефтегазоносных бассейнах страны бензол встречается только в водах, связанных с нефтегазоносными отложениями
Установлено, что содержание бензола имеет обратную связь с плотностью нефтей:

Концентрация бензола не зависит от содержания гидрокарбонат-иона в водах; повышение минерализации вод приводит к снижению содержания бензола
Содержание бензола в приконтурных водах зависит от содержания его в нефтях, максимальные количества установлены в водах легких нефтей и газоконденсатов

Слайд 14

Распределение ароматических углеводородов
Содержания толуола и бензола в водах одного порядка, однако

довольно часты случаи превышения концентраций толуола (С7Н8)
В водах Ярегского нефтяного месторождения (Тимано-Печорский бассейн), представленного тяжелыми (плотность 0,93-0,95 г/см ) нафтено-ароматическими нефтями, наблюдается постоянное преобладание толуола над бензолом. Максимальное содержание толуола 1,59 мг/л, бензола 0,97 мг/л
Характерным для толуола является обнаружение его только в непосредственной близости от залежи, в ореольной же части, где бензол встречается в повышенных концентрациях (0,12 мг/л), толуол не обнаруживается
Толуол менее стоек в растворе по сравнению с бензолом. Более высокая концентрация толуола в водах вполне правомерна, поскольку при одинаковой растворимости в воде бензола и толуола содержание гомологов бензола в нефтях и газовых конденсатах значительно выше, чем самого бензола
Остальные гомологи бензола еще слабо изучены

В целом ароматические углеводороды представляют собой весьма важную группу ВРОВ, которая широко используется в качестве надежных показателей наличия залежей и при прогнозировании характера углеводородных флюидов

Слайд 15

Распределение микроэлементов
К микроэлементам традиционно относят большой комплекс химических элементов, содержание которых

в природных водах составляет миллиграммы и микрограммы на 1 л (йод, бром, бор, литий, рубидий, цезий, ванадий, никель, хром, свинец, медь, серебро, ртуть и др.)
Во всех нефтегазоносных бассейнах, где определялись микроэлементы в водах, получены данные о значительном превышении концентрации многих из них по отношению к водам мирового океана. Это позволяет считать природу многих микроэлементов в водах литогенной

Средние содержания микроэлементов в водах Западно-Сибирского нефтегазоносного мегабассейна и Мирового океана, мкг/л

Слайд 16

Распределение микроэлементов
Источники микроэлементов в водах нефтегазоносных бассейнов разнообразны – это исходные

воды морских бассейнов осадконакопления, осадочные породы, живое и фоссилизированное органическое вещество, готовые нефти в залежах
К началу нефтегазообразования и нефтегазонакопления создаются благоприятные условия для накопления в водах микроэлементов и их миграции в литосферных водах бассейнов
Особенно активизируются процессы массопереноса вещества в водах в геотермозонах, соответствующих главной стадии нефтеобразования, когда происходит одновременная глубокая трансформация и минеральной и органической составляющих осадочных отложений бассейнов
Это хорошо иллюстрируется закономерностями распределения металлов в водах различных нефтегазоносных бассейнов

Слайд 17

Региональная закономерность в распределении микроэлементов – повышение их содержания в водах

с глубиной
В нефтегазоносных бассейнах температура по разрезу отложений изменяется в пределах (без учета локальных аномалий) от 20-30 до 120-180 °С. В соответствии с этим наблюдается и увеличение концентраций микроэлементов в водах

Распределение микроэлементов

Подобно органическим кислотам и другим компонентам ВРОВ, распределение микроэлементов в водах нефтегазоносных бассейнов зависит от стадийности нефтеобразования.
Главная стадия нефтеобразования представляет собой глубокую структурно-минералогическую трансформацию органических веществ и пород и характеризуется как зона максимального обогащения вод микроэлементами и ВРОВ

Нефтегазовая гидрогеология. Лекция 5. Органическое вещество и микроэлементы в водах нефтегазоносных бассейнов

Содержание

План занятий по курсу

Дополнительная литература для подготовки:1. Нефтегазовая гидрогеология. Карцев А.А., Вагин С.Б., Шугрин

Органическое вещество и микроэлементы в водах нефтегазоносных бассейновВодорастворенное органическое вещество (ВРОВ)Органические

Изучение водорастворенного органического вещества (ВРОВ) и микроэлементов – важнейшее направление органической

Общие сведения об элементном составе ВРОВОсновные элементы ВРОВ – углерод, водород

Ориентировочное содержание ВРОВОсновную роль ВРОВ составляют вещества класса органических ки­слот (карбоновые,

В нефтегазоносных бассейнах главными источниками ВРОВ являются рассеянное органическое вещество пород,

Первичное обогащение вод органическим веществом и его дальней­шая трансформация происходят в

Распределение органических кислотВодорастворенные органические кислоты отражают ре­гиональные процессы «созревания» рассеянного органического

Распределение органических кислотВ распределении органических кислот по разрезу наблюдается связь со

Распределение феноловВ водах нефтяных месторождений содержание фенолов увеличивается в десятки-сотни раз

Распределение ароматических углеводородовВ настоящее время различными методами в водах достаточно уве­ренно

Распределение ароматических углеводородовСодержания толуола и бензола в водах одного порядка, однако

Распределение микроэлементовК микроэлементам традиционно относят большой комплекс хи­мических элементов, содержание которых

Распределение микроэлементовИсточники микроэлементов в водах нефтегазоносных бассейнов раз­нообразны – это исходные