Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геолого-геохимическмие условиях битумообразования в Среднекуринской межгорной впадине

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

Автореферат диссертации по теме "Геолого-геохимическмие условиях битумообразования в Среднекуринской межгорной впадине"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНОВ ЛЕН![НА,ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМОНОСОВА

Геологический факультет т Кафедра геологии и геохимии горючих ископаемых

На правах рукописи УДК 553.985 (479.22)

АБИЯ ЭНВЕР АЛЕКСЕЕВИЧ

ГЕОЛОГО-ГЕОХИЖЧЕСКНЕ УСЛОВИЯ БИТУ.'.ЮОБРАЗОВАНИЯ В СРЕДШКУРШЮКОИ МЕЖГОРНОИ В11АДИНЕ

Специальность О 4.00.17 - 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 Московского Государственного университета им. М.В.Ломоносова

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических

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

наук, профессор Г.Т.Цдин ( ИГиЕГИ кандидат геолого-минералогичеоких наук, ведущий научный сотрудник И.."Л.Климушин ( ВНЖнефть )

Ведущая организация: Грузинокий политехнический университет

( ГПУ )

Защита диссертации состоится ^к^Я^ш ¡пД 1930г. в на заседании специализированного совета Д.053.05.64 - по геологии, поискам и разведке нефтяных и газовых месторождений, месторождений твердых горючих ископаемых и литологии при Московском Государственном университете им. М.В.Ломоносова по адресу: 119899, ГОД, Москва В-234, Ленинские горы, МГУ, геологический факульте, ауд.

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

Автореферат разослан

// ылф то*,

Ученый секретарь специализированного совета СЛ / А.Я.Архшов

ОБДАЯ ХАРАКТЕРЖТЖА РАБОТЫ.

Актуальность теш определяется необходимостью освоения не- ' традиционных 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 ГКНГ, 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 битумоносности.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

- 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 .'морфологических типов;

- перспективная оценка района на природные битумы.

Научная новизна. В результате выполненных исследований выявлены закономерности битумогенеза и размещения скоплений природных битумоз в Среднекуринской впадине. Выявлены геологические факторы битумообразования и особенности формирования разнотипных скоплений битумов. Разработаны модели формирования скоплений наф-тддов. Установлены геохимические коррелятлвы 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 битумоносности территории, количественную прогнозную оценку битумонасыщенных пород отдельных скоплений. Интерпретация генетических связей битумов'и'нефтей позволила предположить сопряженные с битумшыи зале;ги нефтей (конденсатов) . • '

Реализация исследований. Разработки автора отражены в яла-

новых отчетах кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых ; вошли в рекомендации: "Перспективы битумоноаности Црииорского района Восточной Грузии" 1988г., "Геохимия нафтидов межгорной впадины Восточной Грузии" 1930р., принятые к внедрению в подраг зделенлях 110 "Грузгеология" и ДО "Грузнефть". Рекомендации автора (в соавторстве) используются Восточно-Грузинской экспедицией при'гюисково-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,.

АггроОач.'хя работы. Основные положения диссертации докладывались на Всесоюзных конференциях: 'Теодинамические основы прогнозирования нефтегазоноснооти недр" (лооква, 1988), "Критерии и методы установления гентических связей в системе: нефгь-конден- . сат-ОВ пород и вод" (Москва, 1988), первой Всесоюзной конферен- . ции "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." тегазообразования и их использование в прогнозе нефтегазоносное-ти" (Ленинград, 1989)', Всесоюзной конференции "Проблемы геологии Кавказа" (Москва, 1989), на НГС "Грузнефть" (Тбилиси, 1990), на конференции молодых ученых ЖУ (1983 - 198Угг.), опубликованы в 10 работах. • . ' ■

Фактический материал. Работа написала на основе материалов, полученных автором при исследованиях 1983-1990гг. Геологические построения оонованы на результатах исследований специалистов из БНИГРИ, ИГиРГИ, МГУ, ВНЩГеолнеруд, ПО "Грузгеология", ПО "Груз-нефть", ГрузкКНИДО др., на личных полевых исследованиях более 70 битумопроявлений, интерпретации материалов более 150 сквалин .и разрезов. Автором выполнены аналитические исследование физико-химических параметров нафтидов, исследования методами инфрокрао-. ной спектрометрии, газожидкостной хроматографии нафтидов и их фракций ( 40 проб), экспериментальный термолиз асфальтенав нафтидов с последующим изучением его продуктов, использованы мате-? риалы хроматомасс-спёктроскопии, пиролиза асфальтенов и ОВ по -род, изотопии углерода нафтидов, . л

Структура и объём работы. Дисаертация объёмом страниц состоит из введения, 6 глав, заключения, иллюстрирована3<£ рисунками, включаеттаблиц, список литературы включает <?} -вш-

менований.

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

A.Н.Гусввой, о.н.с. И.Е.Лейфману, Ж.Г.Харламовой за постоянную помощь и консультации. Искренне признателен за консультации и критические замечания профессорам Д.А.Булейшзили, Ю.И.Корчагиной, Ал. А. Петрову, В.В.Семеновичу, О.А.Сепашвшш, Б.А.Соколову, Т.П.Эбралидзе, доц. O.K.Баженовой, н.сотр. Т.А.Кирюхиной, Е.В. Соболевой..Автор благодарен за больную помощь в подготовке диссертации А.Д.Викторову, Л.В.Лвашок, А.В.Корочанцеву, Т.Н. и И.В. Корневым, Р.В.Лобжанидзе, Н.В.Агниашвили, Н.В.Митюшину, Л.М.На-титник, Е.В.Сливко, В.В.Чернышову.

. СОДЕРЖАШЕ РАБОТЫ

В первой главе описана методика проведенных исследований.

Разработка аспектов битумогенеза в приложении к нонкретно-.му региону, базируется на выявлении благоприятных геологических и геохимических условий этого процесса. Приводится методика определения этих условий, оценки перспектив битумоносности. Представлена методика проведения аналитических исследований.

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

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

B.А.Успенского, О.А.Радченко, Н.Б.Вассоевича, В.Н.¿Муратова, А.Ф. Добрякского, Б.А.Клубова и др. Аксиомнце определения предложены И.С.Гольдбергом (1981).

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

. Стройные клайсификационные схемы предложены ¿'¡.С.Гольдбергом, оснозанные на принципе выделеши генетических рядов битумов, связанных. с. различными процессами преобразования углеводородных систем дли исходного ОВ. '

Исоледования проблем битумов изложены также в работах А.М.Акшдева, А.Я.Архшова, Г.Г.Бабаляна, А.Е.Брауна, И.В.Высоцкого, В.И.Губницкого, В,Л.Иванова, М.^.Климушина, ¡У1.К.Калинко, Н.В.Колесниковой, Н.Л,Лебедева, Б.В.Успенского, Л.И.Фердмана, Э.М.Халшова, Р.АДодааева, Я.Е.Шаргородского, В.Л.Штейнгольда, Г. Т.. Юдина и др. Процессы битумогенеза объединены в три основные группы - окислительные (гшергендые), фазово-миграционные и термально-метаморфические. ' х1роцессы обусловлены направленными изменениями нафтидов в залежах, дифференциацией УВ систем в ходе миграции и смешением разнофазовнх углеводородных систем в залежах. Отмечается сходство битумов (по составу) образующихся при различных процессах, '

Выделяются пластовые, жильные и покровные скопления битумов различных подтипов. В основе вещественной классификации природнвх битумов, предложенной В.А.Успенским (1964,1370) - содержание масляной фракции. К битумам отнесены'йа-бтиды с' с одержан л ем маоел менее 65%. В качестве граничных параметров используется такие плотность, вязкость, упорядоченность асфальтенов, коксовое число и т.д. Зачастую физические и химические параметры в граничных . объектах мальта-нефть не совпадают. Предлагается относить нафта-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 аспекта:: занимались Д.А.Булейшвили, Н.Б. Вассоевич, Л.Д. и И. Д.Гамкрелидзе, .Д.Губкин, С.В.Гудушаури, Н.А.Кудрявцев, А.Г.Лалиев, Е.Е.Жлановский, З.В.^Лгеладзе, Д.Ю. Яапава, 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 Адааро-Триалетской зоны поднятий, Артвяно-Болниоскую глыбу, Малокавказский мезозойский прогиб. Основываясь на представлении о формировании впадины на Закавказском орединном массиве и учитывая современный структурный план, в пределах Среднекуринской впадины выделяется Гаре-Кахетанский прогиб, Приморское поднятие, Гардабани-Палантекянский прогиб. Неоднозначно трактуется тектоническая позиция северного блока - Дясава-Дховельской зоны, рассматриваемой и как автохтонное надразломное*поднятие

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

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

Выделяются два структурных этажа: верхний - плиоцен-олиго-ценовый, со слоты строением структур общенавказского направле-■ ндя, широким развитием и разнообразием разломов, сложенный мола-осовыми отложениями и нижний - эоцен-меловой, характеризующийся развитием крупных структурных выступов антикавказской ориентации на фоне погружения бортовых моноклиналей, сложенный тер-ригенно-вулканогенными карбонатными отложениями.

В истории формирования впадины привлекает внимание непре--рывность 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 нефтебитумопроявленш выявлены в широком стратиграфическом- диапазоне: в верхнемеловом комплексе (промышленные притоки газа Рустави и Телети, нефть ГДу— ' ■рахандлы),'среднеэоценовом (Самгори-Дтардзеули, Телети, Ниноцми-нда, Тарсдалляр, Гюрзандаг/Демиртапа-Удабно), верхнезоценовом (Самгори), майкопском (Норио, Сацхениси), верхнесарматском (Та-рибани, Байда), пшракском (Тарибани, Мирзаани, Патара-Шираки, На-зарлеби), верхнеплиоценовом (Мцаре-Хеви). Притоки нефти получены в Горно-Кахетинском районе из меловых, верхнеэоцен-нижнемиоцено-вых отложений (Ильдокани,Бакана, Шуагора,.Лховели).

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

Пятая глава посвящена разработке геолого-геохимических аспектов битумообразования в Среднекуринской впадине. В разделе 5.1 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 вмещающих толщ. Распределение битумонасыщения в целом равномерное, встречаются участки низкой насыщенности, связанные о промытыми зонами. Скопления характеризуются хорошими коллекторскями свойствами вмещающих пород, интенсивной трещиноватостью. Состав битумов - тяжелые нефти-мальты. Биту-монасыщены верхнееарматские песчаники ' Кидурмы, Катар;

- покровные излияния, находящиеся в зоне поверхностного окисления. К ним относятся закирования на эродированных выходах нефтеносных пластов, кировые покровы - современные, подпитываемые нефтями, имеющие инверсионный характер состава по разрезу, когда выше залегают менее преобразованные битумы и"древние" - ■ • с однородным устоявшимся составом битумов. Как правило, закирования имеют высокие значения битумонасыщения, пятнистый : его характер. Широко развиты кировые 'оопки грязенефтяных вулканов со слоистым битумонасыщеняем 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 расрространены на территории впадины в Прииорской зоне, Гаре-Кахетщ, Джава-Дховельокой зоне. . .

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

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

Вайда. 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, ширакский комплексы, битумонасы-щенность которых в основном обусловлена широким развитием нарушений, грязевых вулканов.

В разделе 5.2 представлены результаты изучения состава наф^-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-битумы) 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(1,2-2$), хлороформен-ного битумоида (0,05-0,2;?) в глинах майкопской свиты в ХБ которых спиртобензолыше-смолы преобладают над бензольными, .много асфальтенов {20%), что характерно.и для других толщ. Отмечается сингенетичность ОВ майкопских глин и миграционный характер е* ." в верхнемеловых, нияне-верхнеэоценовых толщах.

Все изученные толщи обладают достаточным нефтематеринским потенциалом, чего нельзя, сказать о моласоовых неогеновых толщам:.

В распределении индивидуальных УВ в битумоидах наблюдается: .в_ХБ эоцена и мела - близкое содержание пристала и фитана, максимумы нС2|-нС24; в ХБ майкопских глин - преобладание пристана (от 1,4 до 3), резко выделяются пики НС27-НС32, максимумы кон-концентраций не постоянны. Яамечаетоя процесо "потери индивидуальности" распределения УВ с увеличением степени преобразованное™. ОВ - нивелирование т.н. генетических меток УВ.

. В бензиновых фракциях нефтей отмечается преобладание изо-алканов над н-алканами, циклогексанов над циклопентднами (исключение нефть Бакана), близость генетических коэффициентов.

По -характеру распределения УВ выделяются нефти типа А

-а/

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

Общий характер распределения среднемолекулярных УВ в неф-тях- однотипен: максимум нС^-нС^, отношение пристана к фитану -более 1,изопреноидный коэффициент менее I. Геохимические коэффициенты указывают на генетическое единство нефтей по исходному 03 гумусового типа, накапливавшемуся в восстановительных условиях.

Нефти Самгори, Гюрзундаг катагенетически более изменены, нефти Тарибани, Тарсдалляр, Эльдари подвержены процессам ранней биодеградации ц/или выноса легких. По степени биодеградации ранжируются нефти Рустави, Самгори, Эльдари, Тарсдалляр, Тарибани, Мирзаани (наиболее изменена).

Распределение полицикличеоких структур дает основание предположить генетическое единство нефтей и нафтидопроявлений, битумов. Преобладают голаяы ряда 17лН, их больше чем стеранов, соотношение гопан Сзо/адиантан Сзд более 2, существенны концентрации морета* нов; эпимеры с 5 конфигурацией преобладают над эпимерами о Я конфигурацией, изостеранов больше чем ¿-стеранов а 2-4 раза. Предполагается новообразование этих структур в процесоё биодеградации. В диссертации разрабатываются нетрадиционные критерии корреляционных связей битумов и' нефтей по результатам пиролиза асфальтенов; по распределению УВ в продуктах термолиза асфальтенов (ИГА), основанному на возможности "конаервации" исходных УВ в межмолекулярных олоях асфальтенов.

Установлены близость генетических коэффициентов распределения УВ в ДТА нефтей и битумов (исключение - нафтиды Анис-Хеви) и близость параметров пиролиза'.-асфальтенов, что свидетельствует о сходном режиме термической эволюции и процессах образования асфальтенов. Идентичные параметры пиролиза имеют асфальтены нефтей и аофальт Кидурма, что позволяет предполагать его образование в процессе деасфальтизация. .

Корреляция геохимических показателей ОВ и- нафтидов позволяет предположить участие ОВ всех толщ в яефтеобразовании и формировании геохимического облика нафтцдов. . .. .

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

формирование скоплений битумов - один из основных этапов общего процесса нафтидогенеза. Хотя процессы битумообразования

• распространены в нефтегазоносных бассейнах, лишь сочетание определенных геологических и геохимических факторов определяет биту-, моносность.

Анализ пространственно-временных соотношений нефтеобразова-ния и пефтенакопления во впадине показал существование залежей нефтей к началу коренной перестройки структурного плана. Исследование истории формирования современного структурного плана, характера размещения нафтидопроявлений выявило основные геологи-кие условия разрушения залежей нефтей и. последующего битумообра-зования. Это прежде всего:

- широкое развитие разрывных нарушений, благоприятных для миграции УВ и разрушения залежей. Большинство региональных зон нарушений - Орхевской, -Мирзаанской, Кила-Купрянской, Эльдарской „ имеет сквозной характер, оперяется многочисленными локальными разрывами. Вскрытие ими зоны нефтегазонаконления подтверждается характером выносимого материала грязевых вулканов, расположенных в узлах пересечения разломов (Кила-Купра, Полпой-Теби, Тюльки-Та-па); .

- резкая инверсия нефтесодержащих зон с выведением залежей в область действия гипергенных процессов, начавшаяся в плиоцене. Максимальные амплитуды неотектонических подъемов отмечаются по региональным разломам и в активных зонах - в Горной Кахетии, Лам-бало-Шиа-Купра-Мирзаани, Удабно-Эльдари, Чобондаг-Яойлу. Намечаются и поперечные зоны движений - Млаш'е-Хеви - Какабети, Банда - Яховели, Эльдари - Яатара - Шираки.-

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

, - проникновение инфильтрационных вод на ранних стадиях преобразования нефтяной залежи, способствующее биодеградации, 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.нефтесодержащие толщи выводят-■ся 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 теш 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 , наряду 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 при интенсивном субаэральном окислении излившихся на поверхность (современную или древнюю) малоизменённых 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, гЛирзаани, Тюльки-Тапа, Кила-Купра и др.

Второй тип битума, с паритетным содержанием кислых и нейтральных смол и увеличением ароматических УВ (более 40%), относят к группе непрерывного окисления- гияергенеза'уже изменённых нефк тей. формируют только пластовые скопления. Оба типа битумов представлены мальтамн, асфальтами.

Основываясь на реконструкции геологических условий, на различиях в составе битумов и данных бурения разработана модель формирования Вайда-Чатминского. скопления. Предполагается поэтапное формирование его из нефтяной залежи, вскрытой разломом, в результате надвигообразования выведенной в зону криптогипергенеза -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 за-леж:ей впайины, 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 распространенной в этом регионе; позже биодеградированной (с уменьшением н-алканов, изоалканов, изодренои -дов) до типов.¿2> и затем превращенной в битумы, типа Бр В

отличии от предыдущих исследователей, считавших это скопление "только закированием, предполагается пластовое битумонасыщение верхнесарматских песчаников, сохраняющее морфологию разрушенной нефтяной залежи, в пользу чего свидетельтвует устойчивый харак -тер свя?и коллекторских свойств и битумонасыщения, не свойственный лакированиям 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 морфологии 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, должно 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 а как асфальты, образовавшиеся в процессе деасфаяьтизации. Геологическое строение участка благоприятно для развития фазово-мигра-ционных процессов битумообразования.

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

Формирование скоплений битумов во впадине происходило в ус-'ловиях инверсии нефтеносных толц при широком развитии разломов и надвигов в результате действия процессов гипергенного 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 Лрииорской полосы выходов сарматских отложений при условии её непрерывного битумо-

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

Установленные геологические аналогии конкретных структур ре-? гиона, сходство факторов, обеспечивающих проявление процессов биту могенеза и закономерности размещения выявленных битумопроявле-ний позволяют прогнозировать перспективные зоны и окопления раз- • ного типа . На основании выделенных геолого-геохимических критериев битумообразования прогнозируются зоны битумонакопления -Джава-Дховельская в Горной Кахетии, Ламбало-Лашехев-Мирзаанская, Кила-Купра-Назарлебская, Прииорская в Таре Кахетии, Пойлинская -в Гардабани-Палантекяне. Каждая из них имеет" благоприятные для ' региона элементы битумонакопления и доказанные битумопроявяения.

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

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

- Дховели, Тхшшс-Хеаи, где следует ожидать небольшие скопления закирования мальт в конгломератах алазанской серии и глинах свиты ккнта;

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

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

В Гаре-Кахетинском прогибе:

- Какабети, пластовое скопление мальт до глубины ЮОм., площадью . примерно 8 км2, на разных интервалах насыщены верхнесарматские

' песчаники мощностью 3-8м.; •

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

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

чаниках на глубинах до ЗОСМ., 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 закированне 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- Дрииорская. Перво -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 -нием 'более 2% - 25м, о насыщением более 4.% - 17 м, площадью около 8 км^. Ресурсы битумонасыщенных пород могут составить порядка ста ь:лн.1Л^. На этом участке перспективны тэкдз поверхностные за-кирования и покровы средне-нихнесарматских песчаников, майкопских глин. Возможны жильные скопления асфальтов з раздробленных зонах;

- Эльдарско-Кясаманский участок, на пр.б.р.Иори скопление неравномерно закированных верхнесарматсклх ракушечников, с поверхности интенсивно промытых, площадь закирования до 3 кит. Па восточном окончании выходов на поверхность ьерхносарматских отложений предполагается пластовое скопление мальт - тяжелых нефтей, приуроченное к северному надвинутому крылу, площадью около 3 кг,г. Южнее Эльдарского разлома в опущенном крыле структуры на'глубинах от 100 до 200 метров предполагаются пластовые скопления в нижнесарматских песчаниках, максимальные мощности пласчов - Зм..

В Г-ардабани-Яалантекянском прогибе перспективна приподнятые надвинутые крылья структур на учасках выходов сарматских отложе-"ний. Скопления могут бить пластовыми, поверхностных закирований, жильными.

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

твенного концентрирования металлов в карт идах, 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 гшергенеза - биодеградация- физическое испарение- химическое окисление. Занирова-ния образуются цри интенсивном субаэральном окислении излившихся неизмененных нефтей. Различия процессов формирования отражаются

в составе битумов. Предложены новые схемы формирования Байда-Чат-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 окопления типа закиро-ваний, покровных излияний. Предполагаются скопления типа палеоза-кирований, пластовых непрерывного гшергенеза и жильные. Выявлен верхнесарматский региональный битумоносный комплекс и локальные-ширакский, нижне-среднесарматский, майкопский, меловой комплексы.

. 5. Установлено генетическое единство битумов и нефтей, участие в нефтеобразовании и формировании состава нафтидов ОБ 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 -.. ется необходимость раздельной оценки скоплений по составу битумов, в связи о многоцелевым характером их использования.

В диссертации защищаются следующие положения:

- 'закономерности размещения и типизация скоплений битумов в Сремнекуринской впадине :

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

- перспективы битумоносности осадочного выполнения впадины

Список опубликованных работ автора'по теме диссертации:

1. Структура запасов природных битумов. "Материалы XI конф. мол.ученых геол.фан. МГУ" Деп. в ВИНИТИ,1984 ШЗЗ-В с.9-14

2. Битумоносность Црииорского района Восточной Грузии. "Материалы ХШ конф. мол.'ученых геол.фак. ¿ЛГУ" Деп. в ВИНИТИ, 1986

В 6352-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 (совместно с А.Я.Архкповым, Ю.И.Корчагиной)

4. Индивидуальные углеводорода^ нафтидов Прииорокого района Вооточной Грузии. "¡Материалы Х1У конф. мол.ученых геол.фак. МГУ" Деп. в ВИНИТИ, 1987 № 7154-В с.2-7

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

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

7., Оценка генетических связей при исследовании УВ гиперген-но-преобразованных нафтидов- и продуктов термолиза асфальтенов" ■Тез. докл. Всео, конф."Критерии и методы установления генетических связей в системах: нефть-конденсат-ОВ пород и вод" Москва, .1988 с.77-?9 • •

8, Природные битумл Грузии- реалии и перспективы. В сб. . •докл. I Всесоюз, конф. "Нетрадиционные ресурсы углеводородов и проблемы их освоения" Ленинград, 1Э88 (совместно с А.Я.Архипо - • вым, И.В.Высоцким,- Ж,Г.Харламовой)

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

семинара "Теоретические, природные и экспериментальные модели нефтегазообразования в прогнозе нефтегазоносщости " Ленинград, 1989 с.141-142 (совместно с Т.А.Кирюхиной)

10. Формирование скоплений битумов в Среднекуринской впади- . не. В сб. "Современные проблемы геологии и геохимии горючих ископаемых" Москва, Изд.ЖУ в печати.

л-1543 6 Зак 145 тира:« 100 типография объединения- чТорг техник а"