Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геолого-геохимические условия битумообразования в Среднекуринской межгорной впадине

ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Геолого-геохимические условия битумообразования в Среднекуринской межгорной впадине"



МОСКОВСКИЙ ОРДЕКОВ ЛЕИ![НА,ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВО.ШСЦШ И ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМОНОСОВА

Геологический факультет Кафедра геология и геохимии горючих ископаемых

На правах рукописи УДК 553.985 (479.22)

АБЛЯ ЭНВЕР АЛЕКСЕЕВИЧ

геолого-геошуические условия биту:.юобразозлрш в срщпзкурйшкои меыгорной в:1адине

Специальность О 4.00.Г? - геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-миноралогических наук

Москва 1990

Работа выполнена на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета ¡'¿ооновского Государственного университета • им. М.В.Ломоносова

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических

наук, профессор И.В.Высоцкий Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических

наук, лрофеооор Г.Т.Юдин ( ИГиРГИ кандидат геолого-минералогических надк, ведущий научный сотрудник Й.М.Климуишн ( ВНЖнефть )

Ведущая организация: Грузинский политехнический университет

С ГПУ )

[

Защита дисоертации состоится1 -

на заседании специализированного совета Д.053.05.64 - по геологии, поискам и разведке нефтяных и газовых месторождений, месторождений твердых горычих ископаемых и литологии при Московском Государственном университете им. М.З.Ломоносова по адресу: 119899, ГСП, Москва В-234, Ленинские горы, МГУ, геологический факульте, едд. ¿РД^?

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке теологического факультета МГУ, зона А, 6 этаж.'

Автореферат разоолая. ¡У иллъ^

•V

Ученый секретарь у^

специализированного совета СЛ / А.Я.Архшов

и

. 1 ОБДАЯ ХАРАКТЕРА ТЖА РАБОТЫ.

им |

Актуальность темы определяется необходимостью освоения нетрадиционных источников углеводородного сырья - горючих сланцев, высоковязких нефтей, природных битумов.

Вовлечение в разработку нетрадиционных ресурсов углеводородов ( УВ ) особенно актуально для старых нефтедобывающих районов, каким является Закавказский регион о развитой инфраструктурой, близостью потребителя. Исследования в области поисков и освоения битумов ведутся в рамках научно-технической программы ГКНТ, Госплана и Академии наук СССР 0.50.05, ориентированной на комплексность освоения битумов как сырья 'многоцелевого назначения.

Цель работы - исследование геолого-геохимических аспектов битумогенеза в Среднекуринской межгорной'впадине для оценки перспектив битумонооности.

Для достижения этой цели решались следующие задата:

- выявление характера размещения битумов в различных геологических условиях;

- комплексное изучение состава нафтидов и оценка генетических связей битумов, нефтей, рассеянного органического вещества(ОВ);

- определение геолого-геохимических особенностей формирования битумов разных генетических и г/.орфологическш: типов;

- перспективная оценка района на природные битумы.

Научная новизна. В результате выполненных исследований выявлены закономерности битумогенеза и размещения скоплений природных битумов в Среднекуринской впадине. Выявлены геологические факторы битумообразования и особенности формирования разнотипных скоплений битумов. Разработаны модели формирования скоплений наф-тидов. Установлены геохимические коррелятивы составов битумов и нефтей, их геохимическое единство. Показано участие ОВ пород широкого стратиграфического интервала в формировании состава нефтей.

Практическая значимость. Выявление сочетания определенных геологических и геохимических факторов битумогенеза позволило провести оценку перспектив битумонооности территории, количественную прогнозную оценку битумонасвдекных пород отдельных скоплений. Интерпретация генетических связей битумов'и'нефтей позволила предположить сопряженные с битумными зале;эд нефтей (конденсатов) . '

Реализация исследований. Разработки автора отражены в ала-

новых отчетах кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых ; вошли в рекомендации: "Перспективы битумоносности Црииорского района Восточной Грузии" 1988г., "Геохимия нафтидов, межгорной впадины Восточной Грузии" 1930г., принятые к внедрению в подрав зделенлях 110 "Грузгеология" и Ц0 "Грузнефть". Рекомендации автора (в соавторстве) используются Восточно-Грузинской экспедицией при'поисково-оценочных работах на Байда-Чатминском скоплении битумов. При участии автора подготовлен "Альбом основных месторождений битумов СССР" 1985г., принятый к внедрению в организациях Миннефтепрома и Мингео СССР,

Аггробач:ь-; работы. Основные положения диссертации докладывались на Всесоюзных конференциях: "Геодинамические основы прогнозирования нефтегазоносности недр" (Москва, 1988), "Критерии и методы установления гентических связей в системе: нефть-конден- . сат-ОВ пород и вод" (Москва, 1988), первой Всесоюзной конференции "Нетрадиционные реоурсы углеводородов и проблемы их освоения" (Ленинград, 1988), республиканской конференции молодых'ученых по проблемам геологии и геофизики (Баку, 1988), У1 Всесоюзном семинаре " Теоретические, природные'и экспериментальные модели неф тегазообразоваяия и их использование в прогнозе нефтегазонооноо-ти" (Ленинград, 1989)', Всесоюзной конференции "Проблемы геологии Кавказа" Москва, 1989), на НТС "Грузнефть" (Тбилиси, 1990), на конференциях молодых учета (ЛГУ (1983 - 1989гг.), опубликованы в 10 работах.

Фактический материал. Работа напиоана на основе материалов, полученных автором при исследованиях 1983-1990гг. Геологические построения основаны на результатах исследований специалистов из БНИГРЛ, ИГиРГИ, пГУ, ВНИИГеолнеруд, Я0 "Грузгеология", ПО "Груз-нефть" , ГрузкКНИЛО др., на личных полевых исследованиях более 70 битумопроязлений,,интерпретации материалов более 150 окважин .и разрезов. Автором выполнены аналитические исследован:.* физико-химических параметров нафтидов, исследования методами инфрокрас-ной спектрометрии, газожидкоотной хроматографии нафтидов и их фракций ( 40 проб), экспериментальный термолиз асфальтенов наф>-тидов с последующим изучением его продуктов, использованы материалы хроматомасс-спёктросколии, пиролиза асфальтенов и ОВ по -род, изотопии углерода нафтидов, .

Структура и объём работы. Дисоертация объёмом '^страниц состоит из введения, 6 глав, заключения, иллюстрированаЭЛрисунками, включает ^"таблиц, список литературы включает

менованлй.

Автор глубоко признателен профессору И.В.Высоцкому, под руководством которого.выполнена работа, доц. А.Я.Архипову, доц.

A.Н.Гусавой, с.н.с. И.Е.Лейфману, К.Г.Харламовой за постоянную помощь и консультации. Искренне признателен за консультации я критические замечания профессорам Д.А.Булейшвили, Ю.И.Корчагиной, Ал.А.Яетрову, В.В.Семеновичу, О.А.Сепашвили, Б.А.Соколову, Т.Д.Эбралидзе, доц. O.K.Баженовой, н.сотр. Т.А.Кирюхиной, Е.В. Соболевой..Автор благодарен за большую помощь в подготовке диссертации А.Д.Викторову, Л.В.Иванюк, А.В.Корочанцеву, Т.Н. и И.В. Корневым, Р.В.Лобжанидзе, Н.В.Агниашвили, Н.В.лйтюшну, И.М.На-титник, Е.В.Сливко, В.В.Чернышову.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе описана методика проведенных исследований.

Разработка аспектов битумогенеза в приложении к конкретному региону базируется на выявления благоприятных геологических и геохимических условий этого процесаа. Приводится методика определения этих условий, оценки перспектив битумоносности. ¡Тред-ставлена методика проведения аналитических исследований.

Вторая глава посвящена анализу представлений о процессах битумогенеза и формировании скоплений.

Отмечается.терминологическая неопределенность понятия "битум", наделяемого генетическими, техногенными и аналитическими признаками. Эти вопросы неоднократно обсуждались в публикациях

B.А.Успенского, О.А.Радченко, Н.Б.Вассоевича, В.Н.братова, А.Ф. Добрянского, Б.А.Клубова и др. Аксиомные определения предложены И.С.Гольдбергом (1981).

Существуют различные представления о процессах битумогенеза, в основе тлеющие различный подход к пониманию первичности нейтей или битумов как продуктов преобразования ОВ. Представления о первично-асфальтеновых продуктах преобразования ОВ развивались К.Энглером, Г.Л.Стадниковым, В.В.Вебером, Б.А.Клубовым. Оригинальны взгляды Б.А.Клубова на процессы битумогенеза, происходящего по линии нафтидов - прогрессивной и регрессивной. Он предполагает образование битумов на всех стадиях литогенеза.

. Стройные клайсификационнне схемы предложены И.С.Гольдбергом, основанные на принципе выделения генетических рядов бятудоз, связанных с различными процессами преобразования углеводородных систем пли исходного 03.

Исследования проблем битумов изложены также в работах А..«1.Акишева, А.Я.Архипова, Г.Г.Бабаляна, А.Е.Брауна, И.В.Высоцкого, В.И.Губницкого, В.Л.Иванова, И.л1.Климушина, »1.К.Калинко, Н.В.Колесниковой, Н.Л.Лебедева, Б.В.Успенского, Л.И.Фердмана, Э.М.Халдмова, Р.А.Ходжаева, И.Е.Шаргородского, В.Л.Штейнгольца, Г.Т.Юдина и др. Процессы битумогенеза объединены ,в три основные группы - окислительные (гипергенные), фазово-миграционные и термально-метаморфические. 'Процессы обусловлены направленными изменениями нафтидов в залежах, дифференциацией УВ систем в ходе миграции и смешением разнофазовых углеводородных систем в залежах. Отмечается сходство битумов (по соотаву) образующихся при различных процессах.

Выделяются пластовые, жильные и покровные скопления битумов различных подтипов. В основе вещественной классификации природных битумов, предложенной В.А.Успенским (1964,1970) - содержание масляной фракции. К битумам отнесены' нафтиды с' содержанием маоел менее 65%. В качестве граничных параметров попользуется такие плотность, вязкость, упорядоченность асфальтенов, коксовое число и т.д. Зачастую физические и химические параметры в граничных объектах мальта-нефть не совпадают. Предлагается относить нафтя-ды, требующие нетрадиционных способов разработки, к битумам.

В третьей главе отражены основные черты геологического строения Среднекуринской межгорной впадины.

Впадина испытывала сложную историю развития, характер её тектонического строения и развития остается во многом дискуссионным. Вопросами геологического строения и тектонического районирования в различных аспектах занимались Д.А.Булейшвили, Н.Б. Вассоевич, П.Д. и И.П.Гамкрелидзе, И.Л.Губкин, С.В.Гудушаури, Н.А.Кудрявцев, А.Г.Лалиев, Е.Е.:/1Илановский, З.В.^еладзе, Д.Ю. Палава, Г.И.Санадзе, О.А.Сепашвили, В.Е.Хаин, .Л.И.Шенгелия и др.

Исследуемая территория является частью Куринской межгорной впадины, наложенной на различные тектонические зоны: восточное продолжение Аджаро-Триалетской зоны поднятий, Артвино-Болнисскую глыбу, л1алокавказский мезозойский прогиб. Основываясь на представлении о формировании впадины на Закавказском орединном массиве и учитывая современный структурный план, в пределах Среднекуринской впадины выделяется Гаре-Кахетинский прогиб, Прииорское поднятие, Гардабани-Палантекянский прогиб. Неоднозначно■трактуется тектоническая позиция северного блока - Джава-Пховельской зоны, рассматриваемой и как автохтонное надразломное"поднятие

-5' 'северного борта впадины и как паравтохтон южного склона Больного Кавказа, имеющий шарьяжный характер.

Среднекуринская .впадина выполнена толщей пород мезозойско-кайнозойского возраста, мощности которых достигают в центральной части 14-15 км. Доюрский фундамент ступенчато погружается 'с запада на восток. Наиболее широким поверхностным развитием пользуются пресноводно-континенгалыше верхнемолассовые олигоцен-плиоценовые отложения.

Выделяются два структурных этажа: верхний - плиоцен-олиго-ценовый, со сложны.л строением структур общекавказского налравле-■ нш, широким развитием и разнообразием разломов, сложенный мола-ссовыми отложениями и нижний - эоцен-меловой, характеризующийся развитием крупных структурных выступов антикавказской ориен- ■ тацяя на фоне погружения бортовых моноклиналей, сложенный тер-ригенно-вулканогенными карбонатными отложениями.

В история формирования впадины привлекает внимание непре--рывнооть и унаследованность движений. До юрского периода территория являла собой массив платформенного режима, разделивший геосинклиналь. Затем инверсированные геосинклинали наступают на массив", формируя прогибы, и к концу эоцена завершается инверсионное превращение массива в межгорный прогиб. Современный структурный план был сформирован на рубеже миоцена и плиоцена и усложнен в результате предантропогеновой фазы тектогенеза. Перестройки структурного плана, сопровождаемые изменениями формационного состава, проявились в батскую, пиринейскую, штирийскую, валахскую тектонические фазы.

В четвертой главе описывается нефтегазоносность и поверхно-сные нафтидопроявления.

В пределах впадины нефтяные залежи и нефтебитумопроявления выявлены в широком стратиграфическом-диапазоне: в верхнемеловом комплексе (промышленные притоки газа Руотави и Телети, нефть •рахандлы),' среднеэоценовом (Самгори-Дтардзеули, Телети, Яиноцми-нда, Тарсдалляр, Гюрзандаг, Демиртапа-Удабно), верхнезоценовом (Сахлгори), майкопском (Норио, Сацхениои), верхнесарматском (Та-рибани, Байда), ширакском (Тарибани, Мирзаани, Латара-Шираки, На-зарлеби), верхнеплиоценовом (¿1царе-Хевя). Притоки нефти получены в Горно-Кахетинском районе из меловых, верхнеэоцен-нижнемиоценовых отложений (Ильдокани.Бакана, Шуагора,.Лховелл).

Поверхностные проявления нафтидов отмечаются в поле'развития всех стратиграфических, горизонтов, начиная с нижнего мела.

Лятая глава посвящена разработке геолого-геохимических аспектов битумообразования в Среднекуринской впадине. В разделе 5.I прослежено строение скоплений битумов и закономерности их размещения.

Впадина характеризуется разнообразием морфологических типов скоплений. Выделяются скопления:

- пластовые - зон гипергенеза, эрозионные, связанные с гидрогеологически раскрытыми структурами, врезами. Они контролируются структурой вмещаюцих толщ. Распределение битумонасыщения в целом равномерное, встречаются участки низкой насыщенности, связанные с промытыми зонами. Скопления характеризуются хорошими коллекторскими свойствами вмещающих пород, интенсивной трещиноватостью. Состав битумов - тяжелые нефти-мальты. Биту-монасыщены верхнесарматские песчаники ' Кидурмы, Катар; - ,

- покровные излияния, находящиеся в зоне поверхностного окисления. К ним относятся закировагая на эродированных выходах нефтеносных пластов, кировне покровы - современные, подпитываемые нефтями, имеюдо инверсионный характер соотава по разрезу, когда выше залегает менее преобразованные битумы и"древние" - • .с однородным уотоявшимоя составом битумов. Как правило, за-кирования имеют высокие значения битумонасыщения, пятнистый . его характер. Широко развиты кировые "сопки грязенефтяных вулканов со слоистым битумонасыщением глинистой массы. Мощности скоплений десятки сантиметров - первые метры, суммарные площади закирований значительны. Наиболее распространены гомогенные скопления излияний, образующие "зеркала" асфальта, тонкой коркой покрывающие мальты. Закирования широко распространены на территории впадшш в Дрииорской зоне, Гаре-Кахетии, Джава-Пховельской зоне.

В регионе выявлена приуроченность размещения нафтидопрояв-лёний к разломным зонам различной .ориентации, но с преобладанием субкавказской; к грязевым вулканам, маркирующим "узлы" пересечения крупных разломов; к тектоническим окнам Джава-Пховеяьской 'надвиговой зоны; к северным приподнятым крыльям надвинутых структур.

Главной особенностью размещения скоплений битумов является локализация разных типов на близких участках, зачастую в поле развития одного стратиграфического комплекса. Примерами таких сочетаний являются скопления малы и асфальтов плаотового, покровного типов к закирований участков Пховели, Мирзаани, Кясаман,'

Байда. Известные битумные скопления являются поверхностными и локализуются в поле обнажений битумоносных комплексов, зонах нарушений. -

Выделяется региональный битумоносный комплекс - верхнесарматский, битумонасыщенность которого обусловлена сочетанием ли-тофациальных особенностей коллекторов и разломов, и локальные -среднесарматский, майкопский, пшракский комплексы, битумонасы-щенность которых в основном обусловлена широким развитием нарушений, грязевых вулканов.

В разделе 5.2 представлены результаты изучения состава нафг-тидов и оценки генетических связей.

Использование геохимической информации по составу ОВ пород и нафтидов различной морфологической приуроченности (залежи, поверхностные проявления) и фазового состава (жидкие УВ, битумы), весьма продуктивно, поскольку позволяет проводить генетические (ОВ -нефти) и прямые (нефти-блтумы) корреляции.

Приведены результаты комплексных исследований ОВ некоторых толщ, индивидуального состава бензиновых фракций, "средней" части нефтей, высокомолекулярных нафтеновых структур нафтидов, гете-росоединений, асфальтенов нефтей, битумов, продуктов термолиза асфальтенов, элементного состава, изотопов углерода.

Отмечено более высокое содержание С0рГ(1,2-21), хлороформен-ного битумоида (0,05-0,2$) в глинах майкопской свиты в ХБ которых спиртобензольные-смолы преобладают над бензольными, .шого асфальтенов (20$), что характерно и для других толщ. Отмечается сингенетичность 03 майкопских глин и миграционный характер е± ' в верхнемеловых, шкне-верхнеэоценовых толщах.

Все изученные толщи обладают достаточным нефтематеринским потенциалом, чего нельзя сказать о молассовых неогеновых толщах.

В распределении индивидуальных УВ в бнтумоидах наблюдается: в ХБ эоцена и мела - близкое содержание пристала и фитана, максимумы НС21-НС24; в майкопских гл1ш - преобладание пристана (от 1,4 до 3), резко выделяются пики й^-нСдр максимумы кон-концентраций не постоянны. Намечается процесо "потери индивидуальности" распределения УВ с увеличением степени преобразованности ОВ - нивелирование т.н. генетических меток УВ.

. В бензиновых фракциях нефтей отмечается преобладание изо-алканов над н-алкана\и, циклогекоанов над циклопентана-ли (исключение нефть Бакана), близость генетических коэффициентов.

До характеру распределения УВ выделяются нефти типа А

(по классификации Ал.А.Петрова), полного ряда алкановых УВ и нафтиды естественных проявлений типа Б, практически лишенные ал-канов с высокой концентрацией пента- и тетрацикличеоких цикла-нов - гопанов и стеранов.

Общий характер распределения среднеглолекулярных УВ в неф-тях- однотипен: максимум нС-[7-нС22, отношение пристана к фитану -более 1,изопреноидный коэффициент менее I. Геохимические коэффициенты указывают на генетическое единство нефтей по исходному ОБ гумусового типа, накапливавшемуся в восстановительных условиях.

Нефти Самгори, Гшрзундаг катагенетически более изменены, нефти Тарибани, Тарсдалляр, Эльдари подвержены процессам ранней биодеградации и/или выноса легких. По степени биодеградации ранжируются нефти Рустави, Самгори, Эльдари, Тарсдалляр, Тарибани, лйрзаани (наиболее изменена). , " •

Распределение полициклических структур дает основание пред- ■ положить генетическое единство нефтей и нафтидопроявлецип, битумов. Преобладают гопаны ряда Г7аН, их больше чем стеранов, соотношение • гопан Сдо/адиантан С29 более 2, существенны концентрации морета» нов; эпимеры с 5 конфигурацией преобладают над эпимерами о Я конфигурацией, изостеранов больше чем ¿-стеранов в 2-4 раза. Предполагается новообразование этих структур в процессе биодеградации. 3 диссертации разрабатываются нетрадиционные критерии корреляционных связей битумов и* нефтей по результатам пиролиза ас-фальтенов; по распределению УВ в продуктах термолиза асфальтенов (ИГА), основанному на возможности "консервации" исходных УВ в межмолекулярных олоях асфальтенов.

Установлены близость генетических коэффициентов распределения УВ в ПТА нефтей и битумов (исключение - нафтиды Анис-Хеви) и близость диаметров пиролиза',• асфальтенов, что свидетельствует о сходном ренаме термической эволюции и процессах образования ' асфальтенов. Идентичные параметры пиролиза имеют асфальтены нефтей и асфальт Кидурмы, что позволяет предполагать его образование в процессе деасфальтазации.

Корреляция геохимических показателей ОВ и- нафт'идов позволяет предположить участие ОВ всех толщ в нефтеобразовании и формировании геохимического облика нафтцдоз.

В разделе 5.3 рассмотрены процессы'битумогенеза и условия формирования скоплений битумов во впадине. • '

формирование скоплений биту;.:ов - один из основных этапов общего процесса нафтидогенеза. Хотя процессы битумообразования

■ распространены в нефтегазоносных бассейнах, лишь сочетание опре-- деленных геологических и геохимических факторов определяет биту-моносность.

Анализ пространственно-временных соотношений нефтеобразова-ния и г'ефтенакопления во впадине показал существование залежей нефтей к началу коренной перестройки структурного плана. Исследование история формирования современного структурного пла::а, хара1!тера размещения нафтидопроявлений выявило основные геологи-кяе условия разрушения залежей нефтей и последующего битумообра-зования. Это презлде всего:

- широкое развитие разрывных нарушений, благоприятных для миграции УВ и разрушения залезкей. Большинство региональных зон нарушений - Орхевокой, Марзааяской, Кила-Купрпнской, Эльдарской, имеет сквозной характер, оперяется многочисленными локальными разрывами. Вскрытие ими зоны нефтегазонакопления подтверждается характером выностлого материала грязевых вулканов, расположенных в узлах пересечения разломов (Кила-Купра, ГГолпой-Теби, Тюльки-Та-па); .

- резкая инверсия нефтесодержащих зон с выведением залежей в область действия гипергешшх процессов, начавшаяся в плиоцене. Максимальные амплитуды неотектоничесних подъемов отмечаются по региональным разломам и в активных зонах - в Горной Кахетии, Лам-бало-Кила-Купра-Дирзаани, Удабно-Элъдари, Чобондаг-Пойяу. Намечаются и поперечные зоны движений - ¡'Ллаше-Хеви - Какабети, Бай-да - Дховели, Эльдари - Латара - Шираки.

• В этом регионе инверсии способствует своеобразный механизм выжиманияскучившим пластичных майкопских глил. Существенную роль в создании аномальных пластовых давлений в этой нефтемате-ринской толще играют процессы нефтеобразования. Области разгрузки напряжений пластичных толщ также связаны в основном с зонами нарушений, где на участках Кидурма, Нховели и др. майкопские тол' щи выведены на поверхность.

- проникновение инфильтрационных вод на ранних стадиях преобразования нефтяной залежи, способствующее биодеградация, и на. поздних стадиях преобразования, способствующие активному окислению и вымыванию. Основными областями питания являются нарушенные, зоны и выведенные на поверхность нефтеносные толщи,

- активное развитие надвигов, разгерметизирующие существовавшие нефтяные залежи. В Горной Кахетии нефтесодержацие толщи выводятся на поверхность в тектонических окнах. Процессы надвигообразо-

вания в свою очередь инициируют или инициируются процессами вы -давливания пластичных майкопских толщ.

На фоне этих геологических-условий формирование битумных скоплений разной морфологии и состава определяется теми или иными процессами битумообразования. Различия в процессах вещественно отражаются в составе образующихся битумов и могут быть реконструированы (при полной характеристике геологических условий).

В скоплениях впадины по составу установлены , наряда с промежуточными, битумы двух крайних типов. Первый, с преобладанием, кислых смол над нейтральными (до двух раз) и повышенным содержанием метаново-нафтеновых УВ (более 65$).относится к группе киров. Они образуются яри интенсивном субаэральном окислении излившихся на поверхность (современную или древнюю) малоизменёшшх нефтей. Подобный состав определяется динамикой окисления соединений нефти. Как правило, они формируют скопления типа поверхностных -за-кирований пластового типа и Кировых покровов в местах истечения нефтей. Такие скопления широко развиты в регионе- ка участках Кидурма, ;Лдрзаани, Тюльки-Тала, Кила-Купра и др.

Второй тип битума, с паритетным содержанием кислых и нейтральных смол и увеличением ароматических УВ (более 4.0%), относят к группе непрерывного окисления- гипергенеза уже изменённых нефтей. формируют только пластовые скопления. Оба типа битумов представлены мальтами, асфальтами.

Основываясь на реконструкции геологических условий, на различиях в составе битумов и данных бурения разработана модель формирования Байда-Чатминского скопления. Предполагается поэтапное формирование его из нефтяной залежи, вскрытой разломом, в результате надвигообразования выведенной в зону криптогшергенеза -действия инфильтрационных вод, последовательной биодеградации и потери легких, и далее в зону идиогипергенеза. Процесс сопровождается последовательным изменением компонентного состава, циклизацией, утяжелением исходной нефти. Поэтапное преобразование залежи в скопление битумов моделируется на примере конкретных залежей впа&ины, находящихся на определённых этапах структурной эволюции и соответственно эволюции процессов преобразования, а также как итог эволюции состава нафтидов. Этапы иллюстрируются изменением характера распределения индивидуальных УВ - от исходной нефти типа Ад-, распространенной в этом регионе; позже биодеградированной (с уменьшением н-алканов, изоапканов, изопренои -дов) до типов а^, Б; и затем превращенной в битумы, типа Б^. В

отличии от предыдущих исследователей, считавших это скопление только закированием, предполагается пластовое битумонасыщение верхнесарматских песчаников, сохраняющее морфологию разрушенной нефтяной залени, в пользу чего свидетельтвует устойчивый харак -тер свя?и коллекторских свойств и битумонасыщения, не свойственный лавированиям и устойчивое распределение геохимических пара -метров в битумах этого скопления.

Таким образом, в регионе преобладают процессы гипергенного, окислительного битумогенеза. Но наличие 'разнофазовых УВ систем и интенсивная нарушенность разреза должны способствовать проявлению иных процессов, также отражающихся в составе битумов. Выявлен "экзотический" характер распределния УВ в некоторых нафтидах при-разломной морфолопш участков Кидурма, Катар, не характерный для общего биодеградированного фона. Распределение УВ может свидетельствовать о внедрении углеводородов конденсатного или фильтратно-го типов. Подобное внедрение в скопление, обладающее большим ас-фальтеново-смолистым потенциалом, дол^сно инициировать процесс де-асфа_ьтизации и возникновение трещинного-жильного гомогенного скопления асфальтов. Возможным подтверждением явились результаты исследования состава единичных асфальтов. Выявлены две группы по содержанию асфальтенов и их элементному составу, идентефицируемые как асфальты, образовавшиеся в результате окислительных процессов и как асфальты, образовавшиеся в процессе деасфальтизации. Геологическое строение участка благоприятно для развития фазово-шгра-ционных процессов битумообразования.

■ В образце ыальт из грязевого вулкана участка Ккдурма по стереохиии стеранов и распределению гопанов отмечены элементы т.н. раннегенерированных нафтидов, не прошедших цикла окисления нефтей, т.е. возможен процесс первичной (изОЗ) генерации битумов,, связанный с майкопским геохимическим "феноменом".

Формирование скоплений битумов во впадине происходило в условиях инзероии нефтеносных толщ при широком развитии разломов и надвигов в результате действия процессов гшергенного и фазово -миграционного битумогенеза. Характерно временное и пространственное совмещение этих факторов и, как следствие, совмещенная локализация разнотипных морфогенетических скоплений битумов.

В шестой главе представлена оценка перспектив битумоноснос-ти Среднекуринской впадины. .

Ранее оценивались ресурсы битумов только Црииорской полосы выходов сарматских отлолений при условии ее непрерывного битумо-

насыщения. Незначительные ресурсы поверхностных закирований Дрии-орских скоплений оценены ГрузКНИПО (1985) в связи с жесткими оценочными, параметрами.

Установленные геологические аналогии конкретных структур ре-? гиона, сходство факторов, обеспечивающих проявление процессов би-тумогенеза и закономерности размещения выявленных битумопроявле-ний позволяют прогнозировать перспективные зоны и окопления разного типа . На основании выделенных геолого-геохимических критериев битумообразования прогнозируются зоны битумонакопления -Ддава-Пховельская в Горной Кахетии, Ламбало-Млашехев-Мирзаанская, Кила-йупра-Лазарлебская, Лрииорская в Таре Кахетии, Пойлинская -в Гардабани-Лалантекяне. Каждая из них имеет благоприятные для региона элементы битумонакопления и доказанные бптумопроявления.

В-связи с качественно иным состоянием полезного ископаемого, насыщающего коллектор, обычно остающегося не исследованным из-за., нестандартного способа его извлечения, предлагается переинтерпре-тацнл фактов нефтепроявленпй в отруктурно-картировочных, поисково-разведочных скважинах.-В работе оценка проведена до глубины 500 мэтров, определённой,.как оптимальная предельная глубина разработки различными способами.

В выделенных зонах битумонакопления намечаются перспективные участки: в Джава-Лховельской :

- Лховели, Тхилис-Хеви, где следует ожидать небольшие скопления закирования мальт в конгломератах алазанской серии и глинах свиты кинта;

- Бакана, пластовое скопление малопреобразованных нафтидов на глубинах до 200м., площадью до 10 кьг , высокой плотности ресурсов, разбитое на блоки, в песчаниках палеогена и карбонатах мела;

- Ильдокани, пластовое скопление мальт-тяжелых нефтей в палеогеновых и меловых отложениях на глубинах до 300м., площадью Ю км2, разбитое на блоки, и также мелкие поверхностные скопления битумо-насыщенных глин.

В Гаре-Кахетинском прогибе:

- Какабети, пластовое скопление мальт до глубины 100м., площадью примерно 8 киг, на разных интервалах насыщены верхнесарматские

' песчаники мощхностью 3-8м.;

- Ламбало, Олесхеви, 'где, кроме поверхностных закирований ширак-ских конгломератов, предполагается пластовое скопление мальт в верхнее армат с ких песчаниках типа палеозакирования;

- Шше-Хези, пластовое скопление мальт в верхнесарматских пес-

чаниках на глубинах до 300м., мощность пластов от 2 м ; -- - Кила-Купринский участок Кировых сопок - представляют интерес небольшие покровные скопления асфальтов-мальт, возможны жильные гомогенные асфальты;

- .'Лирзаанский большой овраг, пластовое закировшше верхнесарматских пеочаников и ширакских конгломератов общей площадью около

3 км?', наблюдаемая мощность насыщенных горизонтов до 3 м ;

- Назарлеби, до глубины 100м. возможны линзовидные скопления в ширакских отложениях, общей площадью около 2 км?, с мощностью пластов от 2 м ;

- Наиболее крупная зона битумонакопления- Цршорская. Лерво -очередные перспективы региона связываются с Байда-Чатминским участком, где в верхнесарматских песчаниках "морской" свиты прогнозируется пластовое скопление битумов от.поверхности до глубины 300 м, при средней мощности битумонасыщенных пород с насыще -ниевд 'более 2% - 25м, о насыщением более 4% - 17 м, площадью около 8 км?. Ресурсы битумонасыщенных пород могут составить порядка ста г.:лн.^. На этом участке перспективны тэкке поверхностные за-кирования и покровы срздне-нижнесарматских песчаников, майкопских глин. Возможны жильные скопления асфальтов з раздробленных зонах;

- Эльдарско-Кясаманский участок, напр.б.р.Иори скопление неравномерно закированных верхнесарматамх ракушечниковс поверхности интенсивно промытых, площадь закирования до 3 км?. На восточном окончании выходов на поверхность ьерхносарматских отложений предполагается пластовое скоплениэ мальт - тяжелых нефтей, приуроченное к северно^ надзкнутому крылу, площадью около 3 км?. Южнее Эльдарского разлома в опущенном крыле структуры на 'глубинах от 100 до 200 метров предполагаются пластовые скопления з нижнесарматских песчаниках, максимальные мощности пластов - Зм..

В Гардабани-Палантекяноком прогибе перспективна приподнятые надвинутые крылья структур на учасках выходов сарматских отложе-• нлй. Скопления могут быть пластовыми, поверхностных закирований, жильными.

На всех скоплениях возможны битумы разного состава. Необходимо проводить раздельное картирование каждого типа и подготовку схем разработки, предполагающих дифферендкированное извлечение этих битумов. При недооценке разнотипности насыщающих битумов и использовании битумонасыщенных пород только для дорожного строительства возможны потери цепных нефтепродуктов и ухудшение качества покрытий. Проведенные единичные определения не выявили сущес-

твенного концентрирования металлов в нафтидах, но при подготовке к разработке необходимо проводить массовые исследования металло-носности битумов.

Выводы.

1. Установлено, что основными геологическими факторами биту-.' мообразования в Среднекуринской впадине являются: значительное проявление разрывных нарушений; резкая инверсия нефтесодержащих зон, начавшаяся в раннем плиоцене; явления выдавливания, окучивания пластичных майкопских толщ; развитие надвиговых процесоов.

2. Формирование скоплений природных битумов происходило в результате действия различных процессов. Пластовые скопления образовались из нефтяных залежей, проходя полный цикл гипергенеза - биодеградация- физическое испарение- химическое окисление. Закирова-ния образуются при интенсивном субаэральном окислении излившихся неизмененных нефтей. Различия процессов формирования отражаются

в составе битумов. Предложены новые схемы формирования Байда-Чат-г минского скопления. Предлагается механизм формирования жильных асфальтов в раздробленных зонах за счет' процесса деасфальтизации при взаимодействии разнофазовых УВ систем. Выявлены мальты т.н. первичной генерации.

3. Установлено формирование разнотипных скоплений на близких участках, обусловленное разнообразием тектонических условий, со -четанием геологических факторов и совмещением разных процессов би-тумогенеза. Локализация большинства скоплений связана с преимущественно вертикальной миграцией нефтей.

4. В Среднекуринской впадине выявлены скопления типа закиро-ваний, покровных излияний. Предполагаются скопления типа палеоза-кирований, пластовых непрерывного гипергенеза и жильные. Выявлен верхнесарматский региональный битумоносный комплекс и локальные- ' ширакский, нижне-среднесарматский, майкопский, меловой комплексы.

. 5. Установлено генетическое единство битумов и нефтей, участие в нефгеобразовании и формировании состава нафтидов ОВ меловых, эоценовых, майкопских толщ. Для геохимических корреляций и оценки • процессов битумогенеза показаны значимость и информативность ис -следования продуктов мягкого термолиза асфальтенов, их спектраль- . ных характеристик, использования результатов пиролиза асфальтенов.

6. Прогнозируется наличие глубинных приразломных залежей нефтей (конденсатов). .

'7. Предлагается не только поверхностная, но'и глубинная прогнозная оценка битумоносности, рассчитанная на использование, кро-

ме карьерных, шахтных и скважинных методов добычи. Подчеркива -.. етоя необходимость раздельной оценки скоплений по составу биту- ' мов, в связи о многоцелевым характером их использования.

В диссертации защищаются следующие положения:

- закономерности размещения и типизация скоплений битумов в Среднекуринской впадине

- геолого-геохимические факторы формирования разных морфогене-тических типов битумов

- перспективы битумоносности осадочного выполнения впадины

Список опубликованных работ автора по теме диссертации:

1. Структура заласов природных битумов. "Материалы XI конф. мол.ученых геол.фан. МГУ" Деп. в ВИНИТИ,1984 ^333-3 с.9-14

2. Битумоносность Прииорского района Восточной Грузии. "Материалы ХШ конф. мол.ученых геол.фан. МГУ" Деп. в ВИНИТИ, 1986

№ 6952-В с.2-3 (совместно с Ж.Г.Харламовой)

3. Геологические условия формирования гигантских скоплений природных битумов. В сб. "Современные проблемы геологии и геохимии горючих ископаемых" Изд..ЛГУ, 1986 с. 80-88 (оовмеотно с А.Я.Архиповым, Ю.И.Корчагиной)

4. Индивидуальные углеводороды.нафтидов Прииорокого района Вооточной Грузии. "Материалы Х1У конф. мол,ученых геол.фак. МГУ" Деп. в ВИНИТИ, 1987 й 7154-В с.2-7

5. Геохимия природных битумов и вопрооы формирования их скоплений в западной части Ю-Каспийского НТВ. в сб. "Материалы республиканской конф, мол.ученых по проблемам геологии и геофизики" Баку, Изд. "Элм" 1988 о.117-120 '

6. Формирование скоплений природных битумов в геоактивных -зонах. Тезисы докл. I Всес. конф. " Геодинамические основы про- . гнозирования нефтегазоносности недр". Москва, 1988 0.215-216

7., Оценка генетических связей при исследовании УВ гипсрген-но-преобразованных нафтидов и продуктов термолиза асфальтенов" .Тез. докл. Всес. конф."Критерии и методы установления генетических связей в системах: нефть-конденсат-ОВ пород и вод" Москва, 1988 с.77-79

8. Природные битум11 Грузии- реалии и перспектизы. В сб. •докл. I Всесоюз, конф. "Нетрадиционные ресурсы углеводородов и проблемы их освоения" Ленинград, 1Э88 (совместно с А.Я.Архипо - ■ вым, Й.В.Высоцким,- ¿£,Г.Харламовой)

9. Дроблемы формирования алкановой составляющей продуктов термолиза асфальтенов нефтей и битумов. Тезисы докл. У1 Всес.

семинара "Теоретические, природные и экспериментальные модели нефт егаз о о Ораз ования в прогнозе нефтегазоноанооти " Ленинград, 1989 с.141-142 (совместно с Т.А.Кирдшшой)

10. Формирование скоплений битумов в Среднекуринской впадине. В сб. "Современные проблемы геологии и геохимии горючих ископаемых" Мооква, Изд.ЖУ в печати.