|
УДК 553.98:550.4(262.81-14) |
Распределение н-алканов и УВ изопреноидного строения в нефтях морских месторождений Азербайджана
Ф.М. БАГИР-ЗАДЕ, Ф.Р. БАБАЕВ (Аз. гос. ун-т)
Неотъемлемой частью геохимических исследований нефтей является изучение распределения их реликтовых компонентов, так как они в отличие от других компонентов не претерпевают изменения под воздействием вторичных факторов.
Нами обобщен материал по содержанию н-ал-канов (С10-С30) и распределению УВ изопреноидного строения С11-С23), поскольку именно они считаются маркирующими компонентами как на стадии происхождения нефти, так и при ее дальнейшем превращении в природе, а наличие изопреноидов в составе нефтей указывает на биогенную природу нефтяных УВ. Следовательно, правильное понимание путей образования и распределения указанных УВ в нефтях может способствовать разрешению проблемы происхождения нефти и осветить вопросы скопления жидких и газообразных УВ.
Месторождения б. Апшеронская, б. Даpвинa, o-вa Аpтeмa. Результаты исследования нефтей месторождений б. Апшеронская, б. Дарвина, северной и южной складки о-ва Артема показывают, что концентрация индивидуальных УВ (С4-С9) для нефтей кирмакинской и подкирмакинской свит (КС и ПК) изменяется в пределах 0,275-1,428 % (таблица). Нефти обеих свит рассматриваемой антиклинальной зоны почти одинаковы и относятся к нафтеновому типу. Содержание нафтеновых УВ во фракции н. к. 160 от 60,28 до 80,8 %. Эти нефти характеризуются отсутствием в них алканов нормальной (С10-С30) и изопреноидной (С11-С23) структуры.
Месторождения о-ва Жилой, Грязевая Сопка, Нефтяные Камни и им. 28 Апреля. На месторождении о-ва Жилой изучены нефти ПК и калинской (КаС) свит. Содержания метановых, нафтеновых УВ и аренов, характеризующие групповой углеводородный состав нефтей, незначительно отличаются друг от друга. В составе нефти не были обнаружены n-(С10-С30). Алканы же изопреноидной структуры включают УВ от С11 до С23 для нефтей свиты ПК, а для нефтей КаС - от С11 до C16.
Нефти месторождения Грязевая Сопка, отобранные из КаС, по результатам определений различных УВ почти схожи с нефтями той же свиты о-ва Жилой. В них также отсутствуют n-(С10-С30), отличаются они лишь наличием в составе нефти КаС i-(С11-С23), а также следов н-алканов (С10-С30).
При сравнении нефтей ПК свиты месторождения Нефтяные Камни и о-ва Жилой отмечаются большие различия. Так, концентрация УВ С4-С9 в нефтях ПК свиты месторождения Нефтяные Камни 1,81 %, что примерно в 2 раза больше, чем в нефтях одноименной свиты месторождения о-ва Жилой. Различна также величина отношения суммы ксилолов к этилбензолу. Основные же различия между нефтями этих месторождений заключаются в обнаружении в первых высокомолекулярных н-алканов - n-(С10-С30), а также изоалканов -i-(С11- С23). Их концентрация соответственно 1,11 и 3,11. Вычисленное соотношение Sn-(С10-С15)/Sn-(С16-С30), которое многими исследователями используется для определения степени трансформации нефтей и конденсатов, равно 0,32, что свидетельствует о малой превращенности нефтей свиты ПК месторождения Нефтяные Камни. На указанных месторождениях наблюдается разница и в содержаниях УВ, характеризующих групповой углеводородный состав. Отношение С19/С20 в нефтях месторождения Нефтяные Камни равно 1,33, а о-ва Жилой - 1,63. Н-алканы и изоалканы обнаружены и в нефтях свиты перерыва месторождения им. 28 Апреля.
В региональном плане на месторождениях б. Апшеронская, б. Дарвина, северная и южная складки о-ва Артема, о-ва Жилой, Грязевая Сопка, Нефтяные Камни в указанном направлении происходит уменьшение плотности нефти и увеличение концентрации УВ С4-С9. В этом же направлении наблюдается тенденция к увеличению содержания метановых и уменьшению нафтеновых УВ.
Месторождения Песчаный-море и Бахар. На этих месторождениях разрабатывают как нефтяные, так и газоконденсатные залежи. На месторождении Бахар в горизонтах Хв, Хн и свите перерыва помимо газоконденсатных имеются и нефтяные залежи в виде оторочек. Содержание алканов (С4- С9) в конденсатах Бахара почти в 3 раза больше, чем в конденсатах месторождения Песчаный-море. Если концентрация n-(С10-С30) выше в конденсатах месторождения Песчаный-море, то содержание изоалканов заметно больше в конденсатах горизонта VII Бахара.
Для конденсатов обоих месторождений были вычислены отношения Sn-(С10-С15)/Sn-(С16- С30) и C19/C20. Первое соответственно для месторождения Песчаный-море и Бахар равно 1,53 и 5,28, а второе - 1,17 и 2,83. Высокие значения отношения С19/С20 связываются с содержанием ОВ и значительной степенью трансформации конденсатов месторождения Бахар на стадии глубокого катагенеза [2, 4]. Необходимо отметить, что содержание УВ (C4- С9) в конденсатах горизонта IX Бахара выше, чем на Песчаный-море. В конденсатах горизонта IX количество как н-алканов, так и изоалканов почти одинаково.
Величина Sn-(С10-C15)/Sn-(C16-C30) для конденсатов горизонта IX Песчаный-море равна 1,06, Бахара - 10,79, а отношение С19/С20-соответственно 1,26 и 3,17. Для нефтей месторождения Песчаный-море был изучен и характер распределения концентрации n-(С10-С30)и Sn-(С4- С9) по глубинам залегания продуктивной толщи (ПТ). Содержание алканов (С4- С9) в нефтях ПТ от горизонта V до надкирмакинской песчаной свиты уменьшается. Отклонение от этой закономерности наблюдается лишь в нефтях свиты ПКВ, в составе которых индивидуальные алканы превалируют. В нефтях рассматриваемых горизонтов содержание n-(С10-С30) с глубиной закономерно падает от 23,07 (горизонт V) до 9,51 (ПКВ), а глинистость имеет тенденцию к уменьшению. Следовательно, обнаруживается тесная взаимосвязь между количеством глин и концентрацией n-(С10-С30) в составе исследуемых нефтей. Самое высокое содержание н-алканов установлено в нефтях горизонта V верхнего отдела ПТ(23,07), а самое низкое в ПКВ (9,51).
В нефтях горизонтов V и VII выявлены повышенные концентрации н-алканов для n-(С10-C15), что, по-видимому, связано с разукрупнением высокомолекулярных н-алканов состава (С16-С30) в низкомолекулярные и может служить подтверждением генетической схемы образования УВ - от тяжелых нафтеноароматических к более легким - метановым. Для нефтей Песчаный-море наблюдается и уменьшение отношения Sn-(С10-С15)/Sn-(С16-С30) с глубиной от 2,08 (горизонт V) до 0,51 (ПКВ) [3]. В конденсатах и нефтях ПТ этого месторождения были определены и УВ изопреноидного строения. Содержание их с глубиной закономерно уменьшается от 5,07 % в конденсатах горизонта V до 1,36 % в нефтях горизонта ПВВ. В этом же направлении снижается Sn-(С10-С30). При переходе от горизонта VIIB к горизонтам IX, X, свите НКП и к горизонту ПКB их значения соответственно составят 17,29, 12,69, 11,30, 9,39 и 8,95 %. Необходимо отметить и то, что изопреноидные УВ в конденсатах обнаруживаются в большем количестве, чем в нефтях, что, по-видимому, связано с более глубоким катагенным воздействием на конденсаты [2],
Месторождения Сангачалы-море - Дуванный-море - о-в Булла. При сопоставлении группового углеводородного состава нефтей этих месторождений наблюдается их сходство на Сангачалы-море и Дуванный-море и различие с нефтями в основном по содержанию ароматических УВ о-ва Булла [4], Для нефтей характерно значение отношений S циклопентаны / S циклогексаны<1.
Для нефтей Сангачалы-море и Дуванный-море отношение Sn нафтеновые/Sn метановые>1, а для нефтей о-ва Булла менее единицы. Концентрация n= (С10-С30) на площади Сангачалы-море колеблется от 0,01 до 0,78, Дуванный-море - от следов до 1,81 и о-ва Булла - от 0,01 до 1,08 %. Установлено, что распределение н-парафинов в нефтях горизонта VII от Сангачалы-море к площади о-ва Булла закономерно связано с глубиной [3]. На основании данных по н-алканам можно предполагать, что нефти трех месторождений относятся к катагории превращенных. Для нефтей Дуванный-море характерно меньшее содержание высокомолекулярных н-алканов - n=(С15-С30) по сравнению с низкомолекулярными. По-видимому, это следует связать с первичностью образования крупных молекул и их дальнейшим расщеплением на низкомолекулярные н-алканы в результате термокаталитического превращения.
В нефтях изучаемых месторождений определены и УВ изопреноидного строения. Сумма изопреноидных УВ С11-С23 в нефтях Дуванный-море варьирует в пределах 0,69-5,69 %, Сангачалы-море - 0,82-2,12 % и о-ва Булла - 0,94-2,07 %. Глубина не играет решающей роли в распределении концентрации изопреноидных УВ в рассматриваемых нефтях. По этим месторождениям отсутствует взаимосвязь между содержанием в нефтях н-алканов (С10-С30) и УВ изопреноидной структуры (С11-С23), а также между литологическим составом вмещающих отложений и распределением концентрации изопреноидных УВ. Отношение С19/С20 во всех пробах исследуемых нефтей больше единицы, причем для нефтей Сангачалы-море оно более двух. Вероятно, это связано с катагенетическими процессами, происходящими в слабовосстановительной среде [1].
Подводя итог вышесказанному, можно отметить, что такие показатели как C19/C20, Sn-(С10-C15)/Sn-(C16-С30, S нафтеновые/S метановые, Sn-(С10-С30) могут быть использованы как надежные геохимические индикаторы, характеризующие степень превращенности нефти. При этом нами предлагаются следующие группы по степени превращенности нефтей [3]. При Sn-(С10-C15)/Sn-(C16-C30) <1 нефти малопревращенные, в интервале 1-1,5 превращенные, при 1,5 и выше сильнопревращенные. Выявлено, что характер распределения изопреноидных УВ в основном одинаков и подчиняется одним и тем же закономерностям. Это позволяет предположить общий генезис нефтей и единый источник формирования их залежей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Багир-заде Ф.М., Кулиев А.Д., Ахмедов Э.И. Закономерности распределения углеводородов изопреноидного строения в нефтях VII горизонта месторождения Сангачалы-море - Дуванный-море - о. Булла.- Изв. вузов, Сер. Нефть и газ, 1983, № 6, с. 3-12.
2. Багир-заде Ф.M, Кулиев А.Д., Ахмедов Э.И. Закономерности распределения углеводородов изопреноидного строения в конденсатах и нефтях продуктивной толщи месторождения Песчаный-море.- Изв. вузов, Сер. Нефть и газ, 1985, № 4, с. 9-19.
3. Мехтиев Ш.Ф., Мамедов Г.А. О распределении н-алканов в нефтях VII горизонта месторождений северной части Бакинского архипелага.- АНХ, 1977, № 12, с. 4-8.
4. Некоторые закономерности распределения алканов состава С6-С8 в нефтях VII горизонта месторождения Сангачалы-море - Дуванный-море - о. Булла / Ф.М. Багир-заде, А.Д. Кулиев, Э.И. Ахмедов.- В кн.: Вопросы палеобиогеохимии. Баку, 1981, с. 7-12.
Распределение н-алканов и УВ изопреноидного строения в нефтях морских месторождений Азербайджана (среднее значение)
|
Месторождение |
Плотность, кг/м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Групповой состав УВ |
||
|
М |
Н |
А |
||||||||||||
|
Б. Апшеронская |
908,5 |
0,275 |
0,2 |
2,2 |
0,7 |
14,0 |
0,7 |
|
|
_ |
|
16,66 |
80,80 |
2,54 |
|
Б. Дарвина |
924,0 |
0,555 |
0,1 |
0,4 |
0,6 |
10,3 |
0,1 |
- |
- |
- |
- |
27,51 |
70,10 |
2,39 |
|
О-ва Артема (северная складка) |
920,0 |
0,767 |
0,1 |
0,4 |
0,6 |
9,3 |
0,1 |
- |
- |
- |
- |
30,24 |
67,41 |
2,35 |
|
О-ва Артема (южная складка) |
918,8 |
0,976 |
0,1 |
0,4 |
0,7 |
5,1 |
0,1 |
- |
- |
- |
- |
31,94 |
65,44 |
2,61 |
|
О-ва Жилой |
904,1 |
0,780 |
0,2 |
1,2 |
1.0 |
3,4 |
0,1 |
- |
- |
0,579 |
1,00 |
30,44 |
66,98 |
2,58 |
|
Грязевая Сопка |
916,6 |
0,948 |
0,1 |
0,8 |
1,0 |
9,7 |
0,1 |
- |
- |
1,317 |
1,50 |
31,41 |
66,66 |
1,93 |
|
Нефтяные Камни |
885,4 |
1,81 1 |
0,3 |
1.0 |
1,2 |
5,4 |
0,2 |
1,111 |
0,32 |
3,108 |
1,33 |
40,95 |
53,08 |
5,97 |
|
Им. 28 Апреля |
867,4 |
4,970 |
- |
- |
- |
- |
- |
4,009 |
- |
4,121 |
- |
52,62 |
36,58 |
10.80 |
|
Песчаный-море |
846,4 |
3,564 |
1,1 |
1,1 |
2.1 |
4,3 |
0,5 |
12,72 |
0,99 |
2,272 |
1,40 |
47,20 |
35,22 |
|
|
Бахар (конденсат) |
786.3 |
18,942 |
0,9 |
0,8 |
1,8 |
3,6 |
0,3 |
8,732 |
7,71 |
6,117 |
2,20 |
52,88 |
33,59 |
13,53 |
|
Бахар (нефть) |
859,7 |
9,456 |
1.0 |
1,0 |
1,6 |
3,4 |
0,3 |
6,284 |
2,59 |
1,537 |
1,59 |
48,75 |
35,02 |
16,23 |
|
Сангачалы-море |
875,2 |
3,788 |
0,8 |
1,2 |
1,4 |
3,5 |
0,3 |
5,924 |
1,02 |
1,653 |
1,88 |
46,23 |
45,19 |
8,58 |
|
Дуванный-море |
882,2 |
2,998 |
0,8 |
1,5 |
0,8 |
5,0 |
0,3 |
5,392 |
0,62 |
1,958 |
1,59 |
44,10 |
46,80 |
9,10 |
|
О-ва Булла |
878,2 |
4,479 |
0,9 |
1,3 |
1,9 |
3,9 |
0,5 |
5,895 |
0,93 |
1,680 |
1,59 |
44,60 |
40,30 |
15,10 |
|
Булла-море (конденсат) |
779,7 |
18,438 |
1,0 |
1,0 |
1,7 |
4,4 |
0,3 |
11,947 |
3,56 |
2,700 |
0,86 |
51,35 |
36,40 |
12,25 |
|
Булла-море (нефть) |
861,0 |
5,060 |
1,1 |
1,1 |
1,6 |
5.5 |
0,3 |
8,580 |
2,13 |
2,875 |
1,83 |
44,83 |
43,84 |
11,33 |
Примечание. УВ: М - метановые, Н - нафтеновые, А - ароматические.