Трансформация состава смолисто-асфальтеновых компонентов террагенного органического вещества сверхглубоких скважин Сибири в мезо- и апокатагенезе

На примере органического вещества (ОВ) из отложений Тюменской (СГ-6) и Средневилюйской-27 (СВ-27) сверхглубоких скважин Сибири прослежена эволюция элементного состава гетероциклических компонентов рассеянного ОВ в катагенезе. В ходе мезокатагенеза состав асфальтенов и смол террагенного ОВ претерпевает направленные изменения: идет падение содержаний водорода и кислорода, обогащение углеродом, графитизация структуры. В апокатагенезе за счет высокотемпературной деструкции, с одной стороны, происходит конденсация отдельных блоков асфальтенов и их переход в нерастворимую форму (формирование эпиасфальтеновых керогенов). С другой стороны, более легкая часть асфальтенов идет на новообразование углеводородов и образование газов – отмечены рост концентраций первых в процентах относительно остаточных битумоидов, а также структурные перераспределения внутри бензольных и спиртобензольных смол. По всем изученным параметрам элементного состава установлено симбатное (однонаправленное) преобразование смолистых и асфальтеновых компонентов битумоидов СГ-6 и СВ-27 в жестких термобарических условиях. Полученные результаты рекомендуется учитывать при прогнозе новых зон нефтегазонакопления в глубокопогруженных горизонтах.

1. Борисова Л.С. (2004). Гетероциклические компоненты рассеянного органического вещества и нефтей Западной Сибири. Геология и геофизика, (7), с. 884–894.

2. Борисова Л.С. (2008). Геохимические особенности состава и структуры гетероциклических компонентов рассеянного органического вещества в мезо- и апокатагенезе (на примере скважины Тюменской СГ-6). Литологические и геохимические основы прогноза нефтегазоносности: Сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф. СПб.: ВНИГРИ, с. 93–98.

3. Борисова Л.С. (2012). Введение в геохимию высокомолекулярных компонентов нефти. Новосибирск: НГУ, 90 с.

4. Борисова Л.С. (2016). Асфальтены – наследники генетического кода керогена. Геология нефти и газа, (6), с. 75–78.

5. Борисова Л.С., Конторович А.Э. (1991). Методические рекомендации по схеме изучения асфальтенов для целей диагностики нефтепроизводящих пород и количественной оценки перспектив нефтегазоносности. Новосибирск: Изд-во СНИИГГиМС, 28 с.

6. Борисова Л.С., Фурсенко Е.А., Костырева Е.А., Тимошина И.Д. (2019). Комплекс химических и физических методов получения и исследования компонентов органического вещества пород и нафтидов (методическое руководство). Новосибирск: РИЦ НГУ, 84 с.

7. Вассоевич Н.Б. (1967). Теория осадочно-миграционного происхождения нефти. Известия АН СССР, серия геологическая, (11), с. 137–142.

8. Габинет М.П., Габинет Л.М. (1988) Катагенетическая зональность и распределение залежей нефти и газа на больших глубинах в отложениях Предкарпатского прогиба и палеозоя Днепровско-Донецкой впадины. Условия нефтеобразования на больших глубинах. М.: Наука, с. 121–126.

9. Граусман В.В., Мейен С.В. (1987). Стратиграфия верхнепалеозойских отложений Вилюйской синеклизы. Известия Академии наук СССР. Серия геологическая, (10), с. 54–60.

10. Диндойн В.М. (1973). Спектроскопия ЭПР и ее возможности в органической геохимии. Тр. СНИИГГиМС, Новосибирск: СНИИГГиМС, Вып. 166, с. 37-54.

11. Долженко К.В., Фомин А.Н., Меленевский В.Н. (2019). Геохимическая характеристика террагенного органического вещества верхнепалеозойского комплекса Вилюйской синеклизы и некоторые особенности его преобразования под действием термобарических условий больших глубин. Георесурсы, 21(4), с. 77–84. https://doi.org/10.18599/grs.2019.4.77-84

12. Зеличенко И.А., Неручев С.Г., Половникова И.А., Рогозина Е.А., Филатов С.С., Климова Л.И. (1978). Особенности катагенетического преобразования гумусовых разностей рассеянного органического вещества. Накопление и преобразование органического вещества современных и ископаемых осадков. М.: Наука, с. 119–125.

13. Исаев В.И., Рылова Т.Б., Гумерова А.А. (2014). Палеоклимат западной Сибири и реализация генерационного потенциала нефтематеринских отложений. Известия Томского политехнического университета, 324(1), с. 93–101.

14. Каширцев В.А. (2018). Углеводороды, окклюдированные асфальтенами. Геология и геофизика, 59(8), с. 1211–1219. https://doi.org/10.15372/GiG20180806

15. Конторович А.Э., Богородская Л.И., Голышев С.И. (1985а). Закономерности фракционирования изотопов углерода в седикахитах. Геология и геофизика, 26(9), с. 34–42.

16. Конторович А.Э., Богородская Л.И., Голышев С.И. (1985б). Распределение стабильных изотопов углерода в седикахитах различной генетической природе. Геология и геофизика, 26(7), с. 3–11.

17. Конторович А.Э., Борисова Л.С. (1994). Состав асфальтенов как индикатор типа рассеянного органического вещества и нефтей Западной Сибири. Геохимия, 11, с. 1660–1667.

18. Конторович А.Э., Бурштейн Л.М., Лившиц В.Р. (2021). Теория нафтидогенеза: количественная модель эволюции аквагенного органического вещества в катагенезе. Геология и геофизика, 62(8), с. 1026–1047. https://doi.org/10.15372/GiG2021119

19. Конторович А.Э., Данилова В.П., Диндойн В.М. (1973). Изменение химического состава гумусового органического вещества и его парамагнитных свойств в зоне катагенеза. Доклады АН СССР. Серия геологическая, 209(6), с. 1431–1434.

20. Конторович А.Э., Долженко К.В., Фомин А.Н. (2020). Закономерности преобразования террагенного органического вещества в мезо- и апокатагенезе. Геология и геофизика, 61(8), с. 1093–1108. https://doi.org/10.15372/GiG2020116

21. Конторович А.Э., Парпарова Г.М., Трушков П.А. (1967). Метаморфизм органического вещества и некоторые вопросы нефтегазоносности (на примере мезозойских отложений Западно-Сибирской низменности). Геология и геофизика, 8(2), с. 16–29.

22. Конторович А.Э., Полякова И.Д., Колганова М.М., Соболева Е.И. (1988). Превращение органического вещества в мезо- и апокатагенезе. Советская геология, 7, с. 26–36.

23. Конторович А.Э., Рогозина Е.А. (1967). Масштабы образования углеводородных газов в мезозойских отложениях Западно-Сибирской низменности. Тр. СНИИГГиМС. Новосибирск: СНИИГГиМС, Вып. 65: Геология и нефтегазоносность юго-востока Западно-Сибирской плиты, с. 13–25.

24. Меленевский В.Н., Полякова И.Д., Гладкий Ю.Г. (1989). Катагенетические преобразования органического вещества Вилюйской синеклизы. Геология нефти и газа, 9, с. 37–38.

25. Неручев С.Г. (1983). Газообразование при катагенезе органического вещества осадочных пород. Л.: Недра, 164 с.

26. Полякова И.Д., Богородская Л.И., Соболева Е.И. (1991). Преобразование органического вещества угленосных отложений Вилюйской синеклизы на больших глубинах. Геохимия нефтегазоносных отложений Сибири. Новосибирск: СНИИГГиМС, с. 48–57.

27. Семенов В.П., Железняк М.Н. (2013). Геотермические условия Вилюйской синеклизы. Криосфера Земли, XVII(4), с. 3–10.

28. Силина Н.П., Каплан З.Г., Кунаева Н.Т., Клиндухов В.П. (1992). Экспериментальная модель преобразования асфальтенов в зоне катагенеза (на примере клареновых углей Донбасса). Сборник трудов: Моделирование процессов нефтеобразования. М.: Наука, с. 63–69.

29. Современные методы анализа в органической геохимии (1973). Под ред. А.Э. Конторовича. Тр. СНИИГГиМС, Новосибирск: СНИИГГиМС, Вып. 166, 100 с.

30. Сурков В.С, Девятов В.П., Жеро О.Г. (1993). Структура земной коры района Тюменской сверхглубокой скважины. Геология и геофизика, 34(1), с. 120–126.

31. Трофимук А.А., Конторович А.Э. (1965). Некоторые вопросы теории органического происхождения нефти и проблема диагностики нефтепроизводящих толщ. Геология и геофизика, 6(12), с. 3–14.

32. Файзуллина Е.М., Жукова А.В., Соловьева И.Л. (1992). Эмпирическая модель преобразования химической структуры сапропелевого рассеянного органического вещества в зоне катагенеза и апокатагенеза. Сборник трудов: Моделирование процессов нефтеобразования. М.: Наука, с. 56–63.

33. Фомин А.Н. (2011). Катагенез органического вещества и нефтегазоносность мезозойских и палеозойских отложений Западно-Сибирского мегабассейна. Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 331 с.

34. Фролов В.И., Сюндюков Ш.А., Бакин В.Е. (1987). О катагенезе органического вещества глубоких горизонтов центральной части Вилюйской синеклизы. Доклады АН СССР, 297(2), с.442–444.

35. Borisova L.S. (2019). The Origin of Asphaltenes and Main Trends in Evolution of Their Composition During Lithogenesis. Petroleum Chemistry, 59(10), pp. 1118–1123. https://doi.org/10.1134/S0965544119100037

36. Borisova L.S., Fomin A.N. (2020). Transformation of Resin–Asphaltene Components of Dispersed Organic Matter in the Meso- and Apocatagenesis Zone. Petroleum Chemistry, 60(6), pp. 648–658. https://doi.org/10.1134/S0965544120060031

37. Snowdon L.R., Volkman J.K., Zhang Z., Tao G., Liu P. (2016). The organic geochemistry of asphaltenes and occluded biomarkers. Organic Geochemistry, 91, pp. 3–15. https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2015.11.005