Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Количественная оценка масштабов генерации метана углями Печорского бассейна

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

Автореферат диссертации по теме "Количественная оценка масштабов генерации метана углями Печорского бассейна"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ КОМИ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ

На правах рукописи

РЯБИНКИН СЕРГЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА МАСШТАБОВ ГЕНЕРАЦИИ МЕТАНА УГЛЯМИ ПЕЧОРСКОГО БАССЕЙНА

Специальность 04.00.17 - геология,поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

СЫКТЫВКАР - 1994

Работа выполнена в Институте геологии Коми научного центра Уральского отделения Российской Академии Наук

Научные руководители: доктор геолого-минералогических наук,

профессор В.А.Дедеев доктор геолого-минерапогических наук, ^Ю.Р.Мазор

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

ЮАТкачев

доктор геолого-минералогических наук, Н.В.Лопатин

Ведущая организация - Московский государственный университет

имени М.В.Ломоносова

Защита состоится " '5* " ноября 1994 г. в /5" часов на заседани специализированного совета Д.200.21.01 в Институте геологии Коми научного центра УрО РАН по адресу: Сыктывкар, ул. Первомайская, 54.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Коми научного центра.

Автореферат разослан " № " октября 1994г.

Отзывы, заверенные печатью учреждения в двух экземплярах просим направлять по адресу: 167000, г. Сыктывкар, Первомайская ул., 54, Институт геологии КНЦ УрО РАН

Ученый секретарь специализированного Совета

доктор геолого-минералогических наук а Л/ А.Б.Макеев

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Многими отечественными и зарубежными ^следователями отмечалась актуальность проблемы оценки азогенерационного потенциала (ГГП) органического вещества (ОВ) тлей. Особенно подчеркивалась необходимость уточнения еоретических основ его количественного определения с соблюдением ;трогого балансового подхода и с более полным учетом основных акономерностей катагенетического превращения органического 1ещества углей. Россия располагает почти половиной мировых ресурсов тлей, поэтому изучение происхождения метана в угленосных отложениях ¡есьма актуально как для дальнейшего развития научных представлений I геологии твердых горючих ископаемых, так и для прогноза азоносности северных территорий России.

Работа выполнялась в соответствии с программой научно-¡сследовательских работ РАН по теме "Природные углеводороды Европейского Севера России" (код темы 3.1.9.3).

Цел к н задачи. Основные цели проведенных исследований остояли в разработке новых приемов решения системы уравнений «атериального баланса, количественной характеристике связей между [инамикой изменения ГГП и некоторыми показателями качества ОВ глей и, наконец, в построении динамической модели изменения азогенерационного потенциала ОВ углей.

В задачи исследования входило:

Совершенствование методики количественной оценки азогенерационного потенциала ОВ углей.

Оценка масштабов генерации метана пермскими угленосными сложениями Печорского угольного бассейна и создание динамической (одели изменения газогенерационного потенциала ОВ этих углей.

Количественная характеристика влияния процессов реобразсвания ароматических фрагментов молекулярной структуры ОВ глей на состав углеводородной части летучих продуктов углефикации.

Региональный прогноз выбросоопасности угольных пластов на снове современных научных представлений о динамике генерации етучих продуктов углефикации в процессе метаморфизма.

Объектом исследования в рамках данной работы являлось рганическое вещество углей Печорского, Донецкого, Кузнецкого и Урского бассейнов.

Научная новизна. Уточнены теоретические основы методики оличественной оценки ГГП ОВ углей и впервые предложен новый юдифицированный вариант решения системы уравнений материального аланса. Разработана математическая модель динамики образования

летучих продуктов углефикации, совмещающая высокую точность с возможностью учета при расчетах не только непостоянного состава углеводородной части образующихся флюидов, но и ее разную интенсивность генерации. С помощью разработанной методики могут быть уточнены особенности формирования геохимической зональности нефтегазоносных бассейнов, расположенных в краевых частях платформ. Эти особенности обусловлены генерацией метана в угленосных и субугленосных формациях. Доказано существование особых областей (точек), в пределах которых происходит инверсия метанового и углекислотного ГГП ОВ угля и предложен метод определения положения этих точек на графостатистических диаграммах. Стадии углефикации, отвечающие областям инверсии ГГП ОВ углей, характеризуются появлением коксующихся свойств и интенсивной генерацией битумов ОВ углей. На примере данных по элементному составу углей Печорского, Донецкого, Кузнецкого и Рурского бассейнов установлено существование количественной связи между величиной газогенерационного потенциала ОВ углей с одной стороны и теплотой сгорания этих углей с другой. Использование метода Н.В.Лопатина позволило создать, на основе усовершенствованной методики, динамическую модель генерации углеводородных (УВ) ' газов углями Печорского бассейна. Впервые установлена количественная зависимость состава углеводородной части летучих продуктов углефикации от характера преобразования ароматических фрагментов углеродного каркаса ОВ углей. Для Печорского угольного бассейна впервые построена модель эволюции ГГП ОВ пермских угленосных соложений.

Практическая значимость. Динамическая модель генерации летучих продуктов углефикации может быть использована при изучении и прогнозировании возможных изменений углеводородного состава залежей под влиянием интенсивного газообразования, сопровождающего катагенез ОВ угленосных бассейнов различного возраста и генезиса. Такая модель, разработанная для Печорского угленосного бассейна, позволяет количественно реконструировать интенсивность газового палеопотока из глубоко погруженных впадин Предуральского краевого прогиба и его воздействие на сформировавшиеся ранее залежи углеводородов на северо-востоке Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. На примере углей Донецкого бассейна установлена связь между началом проявления в пластах углей внезапных выбросов угля и газа и областью инверсии метанового и углекислотного ГГП ОВ угля в процессе метаморфизма. Для территории Печорского бассейна построена прогнозная карта распространения выбросоопасных угольных пластов.

Апробация работы. Основные положения диссертации

сложены в 14 опубликованных работах, докладывались на V Зсесоюзном совещании по химии и технологии твердого топлива (1988), (I геологической конференции Коми АССР (1S88), Всесоюзном семинаре Конденсированное некристаллическое состояние вещества земной юры" (1988), ill Коми республиканском научно-техническом семинаре 1989), Всесоюзном совещании "Топливно-энергетическая база Европейского Севера СССР" (1989), Всесоюзном литологическом ювещании "Осадочные формации и связанные с ними полезные ископаемые" (1990), Международном геологическом конгрессе 'Пермская система Земного шара" (1991), Всероссийской конференции XII Геологическая конференция Республики Коми) (1994).

Фактический материал. Исходным материалом проведенных доследований послужили анализы многочисленных образцов углей, :обранные автором на шахтах Печорского угольного бассейна, а также 1ри полевых исследованиях естественных обнажений пластов угля. \нализы указанных образцов выполнялись в лаборатории ГГП 'Полярноуралгеология". Кроме того, в работе использовано более 400 1напизов углей Печорского бассейна, выполненных ГГП 'Полярноуралгеология " при геологоразведочных работах и приведенных J отчетах производственных организаций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав и заключения.Работа изложена на /53 страницах машинописного текста, иллюстрирована рисунками, имеет .¿jf, таблиц и список 1итературы из /.^наименований.

Автор искренне благодарен В.А.Дедееву, во многом определившему основное направление данной работы, за многочисленные советы и консультации при ее выполнении. Большую юмощь в процессе исследований автору оказывали сотрудники Отдела еологии горючих ископаемых Института геологии Коми научного центра /рО РАН Л.3.Аминов, Л.А.Анищенко, Г.П.Канев, Н.А.Малышев, Е.О.Малышева, В.А.Молин, В.А.Носков, В.А.Песецкая, Ю.В.Степанов, О.А.Ткачев, В.В.Юдин, а также сотрудники кафедры геологии горючих ископаемых МГУ им. М.М.Ломоносова М.В.Голицын, Ю.И.Корчагина и Н.В.Пронина полезными советами и замечаниями. Существенно способствовали улучшению работы рекомендации Т.Т.Клубовой. Автор глубоко признателен всем перечисленным коллегам за внимание и поддержку.

На защиту выносятся:

1. Усовершенствованная методика количественной оценки газогенерационного потенциала ОВ углей. Результаты, полученные с помощью этой методики не зависят от числа выделяемых при расчетах промежуточных стадий углефикации, а определяются только

элементным составом ОВ углей.

2. Метод определения положения особых точек инверсии метанового и углекислотного ГГП ОВ угля на графостатистических диаграммах Ван-Кревелена и Лейфмана-Вассоевича.

3. Интенсивность новообразования ароматических фрагментов углеродного каркаса в структуре органического вещества углей зависит, при прочих равных условиях, от доли легких фракций в составе углеводородной части летучих продуктов углефикации.

4. Количественная оценка и динамическая модель генерации метана ОВ пермской угленосной формации Печорского бассейна.

5. Метод прогноза пространственного распространения потенциально выбросоопасных пластов углей, основанный на определении положения областей инверсии метанового и углекислотного ГГП ОВ угля.

Глава 1. Основные черты строения пермской угленосной формации Печорского бассейна

Приведено краткое описание основных стратиграфических подразделений пермской угленосной формации - юньягинской, воркутской и печорской серий. Возрастная характеристика свит дана по материалам опубликованных работ сотрудников лаборатории геологии угля и горючих сланцев - В.А.Молина, Г.П.Канева, Н.А.Колода. В угленосной толще традиционно выделяются пять интервалов повышенной угленосности. Отмечено характерное для Печорского угольного бассейна омоложение статиграфического возраста угольных пластов в направлении с востока на запад, связанное с миграцией орогенных формаций в западном направлении.

Вещественно-петрографический состав угольных пластов Печорского бассейна отличается относительным постоянством количественых соотношений между основными углеобразующими микрокомпонентами группы витринита (70-80%) и фюзинита (15-20%).

Области максимального углеобразования и зоны преимущественно слитного строения угольных пластов формировались в пределах крупных палеоподнятий. Для Печорского угленосного бассейна отмечается общая миграция во времени как для палеофациальных зон, так и для областей интенсивного углеобразования от внутреннего его борта к внешнему.

На формирование качественного состава углей решающее влияние оказали последующие процессы ката- и метагенеза, благодаря чему степень углефикации ОВ пермской угленосной формации увеличивается с юго-запада на северо-восток от буроугольной (в пределах поднятия гряды Чернышева) до антрацитовой (в нижнепермских отложениях

Карского угленосного района).

Приведена краткая характеристика ресурсов кондиционных углей, которые оцениваются в 58.5 млрд. т.

Глава 2 . Методика оценки масштабов генерации метана при катагенезе органического вещества углей

Точность и надежность оценки возможных объемов выделения летучих продуктов углефикации определяется, в том числе, особенностями осреднения массовых данных по элементному составу ОВ угля в пределах крупных этапов катагенеза. Такое осреднение исходных данных проводится различными авторами субъективно, что препятствует и более детальному рассмотрению особенностей реализации газогенерационного потенциала ОВ углей в ходе катагенеза. Решению этих задач в немалой степени может способствовать такое совершенствование методики балансовых расчетов, которое позволит более полно учитывать полученную с помощью графостатистического анализа информацию о динамике изменения элементного состава ОВ углей на всех последовательных стадиях углефикации.

Подавляющее большинство исследователей разделяет точку зрения, согласно которой при термических преобразованиях угольного ОВ происходит только генерация летучих продуктов. Это положение можно рассматривать как условие автономности процесса углефикационного флюидообразования. Введение таких ограничений ма величину показателя убыли массы ОВ угля сужает возможный диапазон его изменения, хотя и не позволяет получить однозначного решения системы уравнений материального баланса. Ранее неоднократно предлагалось решать эту неопределенную систему уравнений путем введения еще одного линейно-независимого уравнения, но получаемые при этом оценки масштабов генерации летучих продуктов углефикации не могут быть проанализированы с помощью графостатистических диаграмм.

В рамках наиболее распространенной и применяемой на практике при количественной оценке прогнозных ресурсов газа методики решения системы уравнений материального баланса по В.А.Успенскому (1954), расчеты можно проводить только по парам конкретных образцов, что усиливает влияние субъективного фактора при выборе таких пар из исходного набора данных. Кроме того, конечные результаты определяются и числом выделяемых промежуточных стадий углефикации. В работе показано, что с увеличением этих стадий, оценка показателя убыли массы ОВ монотонно уменьшается, приближаясь к предельной величине. Эту величину можно количественно

охарактеризовать как произведение минимально и максимально допустимых (с учетом требования автономности процесса генерации летучих продуктов углефикации) значений, возведенных в степень, определяемую характеристической функцией процесса генерации. Полученная при таком подходе величина показателя убыли массы ОВ будет зависеть только от элементного состава органического вещества и характеристической функции и уже не будет зависеть от количества выделямых при расчетах промежуточных стадий. Оценки генерации газа по каждому уровню углефикации, не всегда удобно относить к исходной массе органического вещества на торфяной стадии (с содержанием углерода 58.87%). Поэтому предлагается приводить результаты расчетов к наиболее высокой - графитовой стадии преобразования ОВ угля, когда реализованный генерационный потенциал равен исходному, а остаточный - равен нулю. При сопоставлении оценок ГГП ОВ углей целесообразно использовать известные и широко применяемые на практике графостатистические диаграммы.

Установлено существование особых областей, в пределах которых происходит инверсия метанового и углекислотного ГГП ОВ угля. Для двух последовательных стадий углефикации начальной (н) и конечной (к) границы области инверсии могут быть определены на основании атомных отношений водород-углерод (Н/С) и кислород-углерод (О/С) по формуле:

(Н/Сн-Н/Ск)/(0/Сн-0/Ск)=2 ± г -(1)

где Ъ - величина, определяющая возможный диапазон изменения указанных атомных отношений.

На диаграмме Лейфмана-Вассоевича эта граница определяется как область, прилегающая к точке касания прямой, параллельной вертикальной оси Н/С, с линией, отражающей динамику изменения элементного состава угольного органического вещества.

Приведен пример определения области инверсии, а затем для ряда значений О/С найдено положение линий равных значений метанового ГГП ОВ угля на диаграмме Н/С-О/С и построены графики его изменения по мере увеличения показателя отражения витринита или содержания углерода в составе ОВ.

Предлагаемая методика способна решить две основные задачи:

1) количественно оценить значение ГГП ОВ углей на основе полного использования известных эмпирических закономерностей изменения состава ОВ на различных стадиях литогенеза;

2) создавать эволюционные модели динамики образования летучих продуктов, в рамках которых были бы объективно отражены и строго

сбалансированы особенности изменения элементного состава ОВ в процессе углефикации.

Одной из важнейших характеристик ОВ угля является теплота сгорания, которая определяется элементным составом. В процессе углефикации теплота сгорания закономерно изменяется, образуя отчетливый максимум в области углей спекающихся марок, что обусловлено особенностями преобразования структуры ОВ.

С помощью усовершенствованной методики можно количественно оценить связь теплоты сгорания (О) с величиной метанового (СН4) и углекислотного (СО2) ГГП ОВ углей. Эта зависимость для углей Печорского (2), Донецкого (3) и Кузнецкого (4) бассейнов характеризуется следующими уравнениями:

Коэффициенты корреляции для образцов углей этих бассейнов составляют 0.95, 0.7 и 0.75 соответственно. Полученные результаты свидетельствуют о том, что с ростом газогенерационного потенциала величина теплоты сгорания либо увеличивается (в случае метана), либо уменьшается (в случае двуокиси углерода).

Хотя инверсия метанового и углекислотного ГГП ОВ угля теоретически происходит в точке касания, представляет интерес область, где соотношение (1) достигает некоторой критической величины. При критическом значении параметра 1. = ± 1.75 зона инверсии метанового и углекислотного ГГП ОВ угля совпадает с зоной интенсивной генерации нефтеподобных веществ ОВ углей.

Оценка изменения показателя убыли массы ОВ по различным моделям строения ОВ угля, отражающим постепенные преобразования гидроароматических структур в ароматические за счет реакций циклодегидрогенизации по мере нарастания углефикации, позволила установить, что увеличение доли тяжелых гомологов метана в составе углефикационных флюидов (при прочих равных условиях) снижает интенсивность новообразования углерода в составе ароматических кластеров (рис1).

Согласно современным представлениям, преобразование ОВ углей при нарастании воздействия катагенетических факторов сопровождается его прогрессирующей карбонизацией. При этом постоянно возникают противоречия между конкретными условиями, в которые попадает это вещество, и величинами энергий связи между атомами основных углеобразуюших элементов. Оно разрешается (снимается)

0=8761+0.09 СН4-11.7 С02 0=8173+0.09 СН4-6.9 С02 0=8515+0.06 СН4-7.6 С02

(2)

(3)

(4)

термокаталитическим или термолитическим разрывом связей с более низкими значениями энергии активации.

я О

к

S

S

я

а

о

«

а а из о

л о

Я сэ S

о

X

ф

g

s 120%

140%

CnH2n

СН4

СН4+Н2

Состав УВ части флюидов

Рис. 1 Рост интенсивности новообразования ароматического углерода (Саг) в молекулярной структуре ОВ углей при увеличении доли легких фракций в составе углеводородной части летучих продуктов углефикации (значение характеристической функции -0.5).

Условные обозначения: 1 - 3 - модели строения ОВ угля по различным авторам: 1 - Gosh, Mazumdar (1983); 2 - Скрипченко (1984); 3-Spiro (1982).

В результате не только образуется определенное количество летучих продуктов углефикации, но возрастают и доля углерода в составе ароматических кластеров и степень упорядоченности взаимного расположения ароматических кластеров (вплоть до полной графитизации) в составе ОВ угля. Положение области инверсии метанового и углекислотного ГГП ОВ угля в ряду углефикации объясняет причину особой остроты отмеченного противоречия на стадии спекающихся углей. В пределах этой области, предшествующей началу интенсивной генерации метана ОВ углей, термобарические условия, по-видимому, еще недостаточно жестки для преобразования ароматических кластеров. Увеличение доли тяжелых гомологов метана в составе летучих

продуктов углефикации ( в области инверсии) сдерживает интенсивность новообразования ароматического углерода до тех пор, пока эти условия не станут достаточными для начала существенной перестройки ароматических фрагментов структуры угольного вещества, сопровождающейся выделением метана.

Определение положения области инверсии метанового и углекислотного ГГП ОВ угля может быть использовано при установлении границ между потенциально выбросоопасными и невыбросоопасными угольными пластами. Это необходимо для планирования объемов и методов изучения горно-геологических условий разработки угольных месторождений на стадии предварительной разведки (особенно для плубокозалегающих пластов). Многочисленные данные свидетльствуют о том, что основным критерием при определении потенциальной опасности пластов углей в отношении внезапных выбросов угля и газа служит показатель степени метаморфизма - внезапные выбросы наблюдаются только в пластах угля с содержанием углерода не менее 84%. В Печорском и Донецком угольных бассейнах витринитовые угли с выходом летучих не более 36 % считаются также выбросоопасными. Кроме того, как показали исследования Л.С.Вольповой (1984), проведенные на Воркутском месторождении Печорского бассейна и в Донецком бассейне, содержание гомологов метана в образцах углей, отобранных из зон подверженных внезапным выбросам угля и газа, в 410 раз превышает аналогичный показатель, полученный из образцов углей, отобранных за пределами таких зон (при этом заметных отличий в содержании метана во всех исследованных образцах угля установлено не было).

Повышенное содержание тяжелых УВ в составе летучих продуктов углефикации в области инверсии метанового и углекислотного ГГП ОВ угля обусловлено особенностями преобразования ароматического углеродного каркаса молекулярной структуры угля. Это косвенно подтверждает обоснованность использования определения положения области инверсии метанового и углекислотного ГГП ОВ угля для уточнения положения пластов опасных по внезапным выбросам угля и газа. Для некоторых пластов угля Донецкого бассейна ( на базе опубликованных данных) было установлено, что проявление внезапных выбросов угля и газа, как правило, приурочено к области инверсии метанового и углекислотного ГГП. Для территории Печорского бассейна, на основании модели изменения элементного состава ОВ угля, была определена эта область и построена прогнозная карта распространения потенциально выбросоопасных пластов углей (рис.2).

Усовершенствованная методика оценки возможных объемов образования летучих продуктов углефикации была использована для

построения моделей эволюции процессов газообразования в различных

Рис. 2. Прогнозная карта распространения пластов углей Печорского угольного бассейна, потенциально опасных в отношении внезапных выбросов угля и газа. Условные обозначения: 1-2 - районы распротранения пластов углей: 1 - неопасных , 2 - потенциально опасных в отношении внезапных выбросов угля и газа; 3 - район распространения пластов углей, ОВ которых достигло стадии углефикации, отвечающей области инверсии метанового и углекислотного ГГП .

геотектонических и папоегеотермических условиях. В этих моделях изменение метанового ГГП ОВ угля рассчитывалось при определенных значениях скоростей прогибания (5, 25, 50 и 100 м/млн. лет) и геотермических градиентов (25 , 35 и 50 °С/км).

Глава 3. Количественная оценка масштабов генерации метана органическим веществом пермских угленосных отложений Печорского бассейна

При проведении расчетов были использованы результаты свыше 500 определений элементного состава углей. Ранее было установлено, что элементный состав ОВ углей Печорского угольного бассейна в большой степени определяется степнью их метаморфизма и, в меньшей степени, петрографическим составом. Для этих образцов показано каким образом с ростом метаморфизма углей закономерно меняется и содержание в них основных углеобразующих элементов - углерода, водорода и кислорода. Динамика изменения элементов особенно наглядно отражена на известных графостатистических диаграммах Ван Кревелена в координатах атомных отношений водород-углерод и кислород-углерод. На основании этих отношений построена математическая модель изменения элементного состава углей в процессе метаморфизма:

Н/С=3.1 +0.136/(0/С)+0.784' 1_п(0/С)-7.55' (0/С)+9.98* 10/С)2

(5)

Коэффициент корреляции этой модели составляет 0.83.

На основе полученной модели были определены значения величины реализованного ГГП ОВ углей различных марок. На основании оценки генерации метана углями различных стадий углефикации и подсчитанных ресурсов углей Печорского бассейна были определены возможные масштабы генерации метана ОВ пермских угленосных отложений. Приведенная оценка сделана как для пластов углей кондиционных по мощности (>0.5м), так и для пластов и пропластков углей нерабочей мощности (<0.5м). При этом нами было использовано соотношение между коэффициентами рабочей и нерабочей угленосности, которое для пермских отложений Печорского бассейна составляет 2.02:2.77.

Масштабы генерации метана рассеянным ОВ пермских угленосных отложений были определены исходя из общего объема этих отложений {который немного превышает 126 тыс. куб. км) и среднего содержания РОВ в этих отложениях, составляющего 0.93 %. Оценка массы РОВ, содержащейся в пермских угленосных отложениях Печорского бассейна, рассчитана из среднего удельного веса РОВ равного 1.3 г/см. На основании этой оценки были определены и объемы генерации метана. При расчете масштабов генерации метана тонкими пластами и РОВ

предполагалось, что ОВ, сосредоточенное в маломощных угольных пластах или в форме рассеянного ОВ, характеризуется таким же распределением по стадиям углефикации, какое установлено и для пластов рабочей мощности. Таким образом, общий объем метана, генерированного органическим веществом, оценивается нами примерно в 107 трлн.куб. м.

На основании этой оценки были построены модели эволюции процессов газообразования в угленосных отложениях Печорского бассейна в процессе метаморфизма. Эти модели рассчитывались для трех временных интервалов длительностью соответственно 10, 30 и 60 млн. лет. При построении модели были определены значения суммарного импульса тепла (СИТ) для ряда значений показателя отражения витринита. Затем были установлены величины геотермического градиента, при которых к концу принятых временных интервалов значения СИТ достигли величин, отвечающих определенным стадиям углефикации. Для каждого временного отрезка, исходя из изменения метанового ГГП ОВ углей разных стадий метаморфизма, были рассчитаны объемы генерированного (на данном временном интервале) метана . Полученные результаты свидетельствуют о том, что более интенсивно генерация метана протекала на заключительном, прединверсионном этапе опускания угленосной формации Печорского бассейна.

Заключение.

Результаты проведенных исследований можно сформулировать в следующих выводах:

1. Оценка возможных масштабов генерации углефикационных флюидов, выполненная на основе традиционной методики балансовых расчетов, зависит от количества промежуточных стадий. Разработан усовершенствованный вариант методики балансовых расчетов, для которого доказана независимость оценки масштабов генерации летучих продуктов от числа выделяемых промежуточных стадий.

2. Выявлено существование области инверсии метанового и углекислотного ГГП ОВ угля, положение которой не зависит от состава углеводородной части летучих продуктов углефикации и может быть определено с помощью графостатистических диаграмм. Впервые для оценки величины ГГП ОВ угля использованы известные графостатистические диаграммы Ван Кревелена и Лейфмана-Вассоевича.

3. Для углей Печорского, а также Донецкого, Кузнецкого и Рурского бассейнов выявлено существование количественной связи между теплотой сгорания и динамикой изменения метанового и углекислотного ГГП ОВ угля.

4. Увеличение содержания тяжелых гомологов метана в составе углеводородной части летучих продуктов углефикации снижает (при прочих равных условиях) интенсивность новообразования ароматического углерода в структуре ОВ углей.

5. На основе современных представлений о динамике изменения ГГП ОВ углей в процессе метаморфизма разработан метод прогноза потенциальной выбросоопасности пластов углей

6. Разработаны теоретические основы моделирования динамики изменения газогенерационного потенциала угольного ОВ в различных геотектонических и геотермических условиях.

7. Построена эволюционная модель генерации метана ОВ пермской угленосной формации. Установлено, что основная генерация метана происходила на заключительном, прединверсионном этапе развития Предуральского храевого прогиба.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Условия формирования залежей углефикационного метана Печорского угольного бассейна // X Коми республиканская молодежная конференция.Тез.докл,- Сыктывкар, 1987.- С.161-162.(совместно с В.Э.Морейн, Н.Н.Тимониной).

2. Образование углефикационного метана в угленосных отложениях северо-востока Европейской части СССР // Геология и минерально-:ырьевые ресурсы Европейского северо-востока СССР. Тезисы Зсесоюзной геологической конференции.Том 1,- Сыктывкар, 1988.193-194.

3. Эволюционная модель строения органической массы углей // Гезисы первой республиканской конференции по биоминералогии.-1уцк, 1988,- С.43-44.

4. Геологические условия формирования и размещения месторождений горючих ископаемых Сыктывкар, 1988.-^с.(Сер.преп."Научные докл.'УАН СССР КНЦ; вып. 197) (совместно с З.А.Дедеевым, В.А.Молиным, Л.З.Аминовым, С.В.Лыюровым, ^.З.Паневой)

5. О возможности применения метода микродифракции электронов

для изучения свойств природных углеродных материалов /Дехнологические свойства и синтез минералов,- Сыктывкар, 1988.-С.45- 51 .(Тр.Ин-та геологии Коми НЦ АН СССР; вып.63) (совместно с А.А.Беляевым, М.Г.Бером, А.А.Иевлевым).

6. Модель эволюции структуры органического вещества углей и углефикационное метанообразование// Современные методы разведки и разработки месторождений полезных ископаемых в условиях Крайнего Севера. (Тр.Ill республиканского семинара). - Сыктывкар, 1989. - С.85-85.

7. Масштабы углефикационного метанообразования в угленосных отложениях северо-востока Европейской части СССР// Геология и ресурсы горючих полезных ископаемых Европейского севера СССР. Сыктывкар, 1989,- С.85-93.(Тр. Ин-та геологии Коми НЦ УрО АН СССР;Вып.69).

8. Эволюция структуры ОВ углей и углефикационное флюидообразование //Материалы XVI научной конференции молодых ученых геол. фак. МГУ,- М.1990. Дел. в ВИНИТИ N 1115-В90,- С.44-51.

9. Динамическая модель генерации метана пермскими угленосными отложениями севера Европейской части СССР // Международный конгресс. "Пермская система Земного шара." (Тезисы докладов).-Пермь, 1991.- С.187-188.

10. Топливно энергетическая база Европейского Северо-Востока СССР.-Сыктывкар, 1991,- 304 с. (совместно с кол. авторов).

11. Графостатистический анализ и оценка газогенерационного потенциала углей // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Европейского Северо-Востока России,- Сыктывкар, 1994,- С.147-148.

12. Оценка возможных масштабов генерации метана углями // Воркутский угленосный геолого-промышленный район: структура запасов и направления комплексного освоения. - Сыктывкар, 1994,- С. 174-181.

13. Ryabinkin S.V. Kynetic model of methane generation during coalification of Pechora coals. // Permian system of the world: Abstracts of the reports of International Congress. - Perm, 1991. - P.236.

14. Ryabinkin S.V. Dynamic model of structural change of organic matter and' quantitative estimation of methane generating potential during coalification. // 29th International Geological Congress, Abstracts. - Kyoto, Japan, 1992. - Vol. 3. - P. 824.

TUpa.* ^OO.