Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Совершенствование методики комплексного изучения миграции углеводородов в фундаменте

ВАК РФ 25.00.16, Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование методики комплексного изучения миграции углеводородов в фундаменте"

На правах рукописи соискатель

Лебедев Иван Иванович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ КОМПЛЕКСНОГО ИЗУЧЕНИЯ МИГРАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ В ФУНДАМЕНТЕ (НА ПРИМЕРЕ ВАРАНГЕР-ТИМАНСКОГО

ПОЯСА БАЙКАЛИД)

Специальность 25.00.16. — Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

21 НОЯ 2013

005539190

Ухта-2013

005539190

Диссертация выполнена на кафедре минералогии и геохимии, геологии Ухтинского государственного технического университета.

Научный руководитель

Официальные оппоненты

Кочетков Олег Сергеевич

- доктор геолого-минералогических наук, профессор

Назаров Андрей Владимирович,

- доктор технических наук, начальник отдела центра «Разработки и эксплуатации нефтяных и газовых место-рждений» ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в г. Ухта

Ростовщиков Владимир Борисович,

- кандидат геолого-минералогических наук, заведующий кафедрой геологии нефти и газа УГТУ

Ведущая организация

ГУЛ РК Тимано-Печорский научно-исследовательский центр

Защита состоится 11 декабря 2013 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д212.291.01 в Ухтинском государственном техническом университете по адресу: ул. Первомайская, 13, г. Ухта, Республика Коми, 169300

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ухтинского государственного технического университета.

Автореферат разослан 11 ноября 2013 года.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просьба направлять по адресу: 169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Первомайская, 13. E-mail: kaspien@bk.ru

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.291.01,

кандидат технических наук, профессор уЛяшева Н. М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В последнее время всё большее внимание обращают на себя горные комплексы, наличие углеводородов в которых всегда подвергалось сомнению. Среди таковых рассматриваются и породы фундамента, в изрядной доле метамор-физованные. Не обошли ученные стороной и байкалиды Тиманской гряды -скважина Ярега-700, пройдя более 4 км по метаморфическим породам таманского фундамента, показала наличие газожидких углеводородных флюидов в гидротермальных прожилках на всех достигнутых бурением глубинах фундамента. Их изучение показало вещественно-генетическое родство с ярегской нефтью (Овчинников Э.Н., Красиков П.И., 1992), а для самой нефти доказан восходящий миграционный ток (Готтих, Писоцкий, 2002). Подобные факты заставили задуматься о наличии более широкой миграционной системы углеводородов в целом. Подходя к изучению данного вопроса, автор столкнулся с большой разрозненностью в методиках выявления миграционных токов, что привело к началу данной работы.

Цель работы:

Совершенствование методики обработки результатов хроматографиче-ского анализа малых концентраций сорбированных породами УВ для выявления миграции УВ в фундаменте (на примере Варангер-Тиманской зоны байка-лид), обобщения и дополнения существующей информации по миграции и составу УВ флюидов в фундаментах.

Основные задачи исследования:

1. Выбор основных методик изучения вещества: термогазохроматография сорбированных породами газов, экстракция и жидкостная хроматография.

2. Выбор исходных «коэффициентов превращения нефти»1 и разработка, применительно к методике, собственных коэффициентов, определяющих миграционные особенности изучаемых углеводородов.

1 Словарь по геологии нефти и газа, 1987 г.

3. Выявление общих закономерностей в составе сорбированных породами газов для образцов с разных территорий.

4. Определение особенностей поведения УВ-газов и жидких флюидов в различных геологических формациях.

Научная новизна:

1. Предложены дополнительные коэффициенты интерпретации результатов термогазохроматографического анализа пород (ХСпН2п+2/ХСпН2п, СН^Сг,, ХС,/ХСП), помогающие выявить миграционную природу углеводородного флюида.

2. Впервые определён компонентный состав сорбированных УВ-газов в породах байкальского фундамента, выявлена общая закономерность состава в изучаемых образцах.

3. Охарактеризована миграция УВ в фундаменте как часть общего восходящего движения флюида.

Основные защищаемые положения:

1). Применение совокупного изучения компонентного состава углеводородов хроматографическими методами является эффективным способом выявления их миграционного тока в породах фундамента.

2). Для интерпретации результатов термогазохроматографии разработаны и применены новые расчётные «коэффициенты превращения нефти» (ХСПН2„, г/ХСпЬЬп, СН4/£С2+, ХС/ХСп), раскрывающие миграционный характер этих газов.

3). В породах Варангер-Тиманского пояса байкалид присутствует специфичный газовый парагенезис углеводородов, свидетельствующий об общем механизме миграции УВ-флюидов на протяжении всего пояса байкалид.

Практическая значимость работы:

Предлагаемые методы применимы к анализу миграционных токов, как в фундаментах, так и в породах осадочного чехла. Результаты практического применения данных методик позволяют утверждать, во-первых, что наличие углеводородов в фундаменте является стандартным для данной территории, во-

вторых, для данного комплекса характерен своеобразный состав УВ-флюида на всём протяжении. И, в-третьих, миграция углеводородов в фундаменте является частью общего процесса круговорота УВ в земной коре.

Апробация и публикации:

Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на международной молодёжной научной конференции «Севергеоэкотех» (г.Ухта, УГТУ, 2006-2012 г.г.), Конференции сотрудников и преподавателей УГТУ (г.Ухта, УГТУ, 2008-2012 г.г.), Научно-практической конференции молодых специалистов и учёных «Инновации в газовой отрасли - 2010» (г.Ухта, филиал ООО «Газпром ВНИИГАЗ», 2010 г.), 18-й научной конференции «Структура, вещество, история литосферы тимано-североуральского сегмента» (г.Сыктывкар, Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, 2009 г.), а так же в рамках Межрегионального семинара «Рассохинские чтения» (г.Ухта, УГТУ, 2012 г.). Так же по теме исследований изданы 2 статьи в рецензируемых ВАК изданиях - «Известиях Института геологии Коми НЦ УрО РАН» и «Научно-техническом вестнике Поволжья».

По теме диссертации опубликовано 8 статей и 2 тезиса.

Структура работы:

Диссертация состоит из введения, 5-и глав и заключения, содержит 138 страниц текста, включает 2 приложения, 16 рисунков и 9 таблиц в тексте, библиографический список из 68 наименований.

Автор работы выражает благодарность научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору Кочеткову О.С. за помощь в составлении коллекции образцов и консультации по тематике работы, доктору геолого-минералогических наук, профессору Копейкину В.А. за консультации по геохимии, доктору технических наук, профессору | Долгу шину Н.В.| за помощь в организации исследований. Также автор благодарит кандидата технических наук Латышева A.A., Огданец JI.B., Карначёва Д.В. и, в целом, Ухтинский филиал ООО «Газпром ВНИИГАЗ» - «Севернипигаз» за оказанную помощь в проведении лабораторных исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика работы, обоснована актуальность поставленных задач, описана научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе Обоснование выбранных методик исследования углеводородов приводится краткое описание геологического комплекса изучаемых пород, даётся обоснование адекватности выбранных к применению методик хроматографического анализа, приводится краткая справка по истории возникновения и развития хроматографических методов.

В разделе, посвященном геологии района, приведены сведения о стратиграфии, тектонике и магматитах региона, определяющие выбор методики изучения углеводородов. В современном структурном плане Варангер-Тиманский пояс представляет собой щитовую часть основания Печорской плиты. В его осевой части в виде отдельных гряд (полуострова Средний, Рыбачий и Канин, Северный Тиман, Четласский Камень, Вымско-Вольская гряда, Оч-Парма, Джежим-Парма, Ксенофонтово) обнажаются выступы байкальского, или ри-фейского, фундамента, т.е. нижнего структурного этажа (или основания) Печорской и Баренцевоморской плит.

В целом, в изучаемом районе преобладают породы рифея, сложенные вулканогенно-осадочным материалом, претерпевшим метаморфизм в зеленос-ланцевой, а местами в эпидот-амфиболитовой и амфиболитовой фациях. Часто встречаются кварциты, углисто-слюдистые сланцы. Также встречаются тёмно-серые и черные разновидности сланцев, что обусловлено большими содержаниями углеграфитового материала. В целом породы плотные, скальные, плохо поддаются дроблению, что имело определяющее значение для выбора методики.

Наблюдаемые на Тимане ортогональные разломы прекрасно фиксируются на Северном и Среднем Тимане по дайкам лампрофиров, имеющим широтное или долготное простирание. По геофизическим данным выявлены скрытые

древние перикратонные разломы, проходящие под осадочным чехлом к юго-западу от Тимана. К диагональным разломам, чаще продольным относительно Тимана, приурочены внедрения основных и кислых магматических расплавов, щелочные метасоматиты, кварцевые и кварцполевошпатовые жилы. [Кочетков О.С., 1984] Так же встречаются проявления ультраосновного и щёлочно-кислого магматизма. К наиболее древним магматическим породам относятся пластовые и дайковые метадиабазы и метагаббро, сопровождаемые туфоген-ными породами Северного и Среднего Тимана, а также полуострова Канин, которые были метаморфизованы вместе с вмещающими породами, а затем были прорваны гранитами и базитами. На территории Тимана встречаются проявления щелочного метасоматизма и сиенит-гранитового магматизма. Также крупные тела гранитов отмечаются в районе Южного Тимана.

В разделе хроматографические методы изучения вещества даётся характеристика выбранных методов анализа. Для выявления миграции следует проследить изменения компонентного состава углеводородов в разных горизонтах, причём не обязательно знать весь состав, достаточно определить относительные содержания маркеров процесса разложения УВ - непредельные углеводороды. Для выполнения задачи изучения состава лучше всего подходит относительно «молодой» метод газовой хроматографии — термический, сочетающий в одном приборе простоту пиролиза и хроматографии. Стандарт проведения термогазохроматографии был дополнен и переработан специалистами ухтинского филиала ООО «Газпром ВНИИГАЗ» - «Севернипигаз» Латышевым A.A., Огданец J1.B. и Карначёвым Д.В., и аттестован в ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева». Свидетельство об аттестации №242/67-08 от 30.07.2008 года.

Особенность метода термогазохроматографии по сравнению с остальными подобными методами лежит в выполнении задачи по выделению сорбированных газов из пород. Как известно, при стандартном пиролизе из породы выделяются все газы, заключенные в ней. Для углеводородов интересуемой нас серии Ci-C5 температурные интервалы пиролиза колеблются от 80°С до 220°С. Таким образом, нагревание образцов до необходимой температуры позволяет

высвободить нужные для анализа газы. При этом необходимо соблюдение условий плавного нагревания и равномерного газоотделения.

Если первое условие реализовывалось с помощью термостата и печи, то второе потребовало некоторых изысканий, в результате которых сотрудниками филиала ООО «Газпром ВНИИГАЗ» - «Севернипигаз» была создана приставка к хроматографу, получившая название «термодесорбер». Согласно ТУ 12897202-11-09-2008 были соблюдены все необходимые температурные условия для её работы. Термодесорбер представляет собой и-образную петлю-реактор объемом 0,5 см3, объединённую с печью и обеспечивающую температуру нагрева навески до (200±2)°С. Изучаемый образец дробится до фракции 0,25-05 мм, что многократно увеличивает площадь газоотделения, полученная фракция засыпается в петлю-реактор. При последующем плавном нагревании в течение 15 минут до температуры 180°С происходит высвобождение сорбированных газов, после чего они выпускаются в колонку хроматографа.

В результате анализа определяются следующие параметры состава УВ:

1. Х;лфгсг (мм3/г) - отношение объёма определяемого компонента к массе навески;

2_хлфгсг _ объёмная

доля определяемого компонента в ЛФГСГ (легкой фракции глубоко сорбированного газа);

3. (мм3/г) - отношение объёма ¡-того ЛФГСГ к массе навески измельчённого образца, находящейся в петле-реакторе.

Вторым методом, ориентированным на более тяжёлые углеводороды стала экстракция с последующей жидкостной хроматографией. Анализы проводились в лабораториях Института геологии Коми НЦ УрО РАН. Данная методика является наиболее удобной при анализе изменений состава углеводородов на границах сред, например, границе фундамент - осадочный чехол. Кроме того, сравнение данных о составе экстракционных вытяжек ХБА и СПБА даёт информацию об эпигенетической или пришлой природе углеводородов.

Во второй главе Методология диагностики и анализа малых содержаний газов в породах фундамента рассматриваются возможности изучения

сорбированных породами УВ-газов методом ТГХ. Результаты данного метода нами были использованы для теоретических изысканий, главным образом, путём введения показательных коэффициентов, свидетельствующих о природе нахождения УВ в породах. Таковые носят название «коэффициентов превращения нефти». Нами создана оценочная система, состоящая из определённых коэффициентов и их соотношений. Предлагаются следующие коэффициенты:

1. ХСпН2п+2/ХСпН2„ - отношение суммы предельных углеводородов к сумме соответствующих непредельных, без учёта содержаний метана и пента-нов. Это самый очевидный критерий, позволяющий оценить активность процессов деструкции УВ при их восходящей миграции. Вычисляется по формуле: 1СпН2п+2/1СпН2п = (С2Н6+С3Н8+{С4Н1о+пС4Н1о) / (С2Н4+С3Н6+С4На) (1) Процесс восходящей миграции вызван разницей в барических условиях (максимальные давления в нижних горизонтах, минимальные — в верхних приповерхностных), это верно как для биогенной, так и для абиогенной гипотез происхождения нефти. При вертикальной, восходящей миграции разница давлений будет огромной, что естественным образом приведёт к разрушению длинных цепочек ТУВ. Наличие избытка непредельных УВ однозначно указывает на подобный процесс разрушения, происходящий в условиях недостатка атомарного водорода. Чем крупнее масштабы процессов деструкции, тем большее количество непредельных углеводородов будет найдено при анализе. При горизонтальной миграции изменения в составе углеводородных флюидов будут незначительны, так как барические условия будут меняться в незначительных пределах. Следовательно, предлагаемый коэффициент будет увеличиваться в большую сторону. Наличие пиков содержания олефинов на хроматограммах возможно лишь при восходящей миграции, таким образом, если сумма всех предельных газов окажется меньше суммы непредельных УВ, то восходящий ток имеет место быть.

Предлагаются следующие числовые значения коэффициента: • >1 - сумма предельных УВ больше, т.е. газы являются реликтовыми, относящимися к давно сформированной залежи, не имеющей свежего подтока

вещества в силу разных причин;

• <1 - сумма предельных УВ меньше, т.е. газы являются пришлыми, свидетельствующими о наличии миграционного подтока;

• <0,01 - сумма непредельных УВ многократно больше, т.е. изучаемые газы имеют отношение к наиболее «свежему» восходящему миграционному подтоку, являясь его частью.

Ранее подобные коэффициенты объяснялись следующим образом: наличие непредельных УВ было детектором уплотнённых пород [Методика..., ТП НИЦ, Ухта, 2000 г.]. Разуплотнённые породы содержали преимущественно предельные УВ. Однако с набором соответствующей научной базы, эти выводы были поставлены под сомнение. В качестве примера стоит привести известнейшее Штокмановское месторождение, находящееся в разуплотнённых породах, но имеющее пики содержаний непредельных УВ в своём компонентном составе. А приуроченность его северной окраины к глубинному разлому указывает на восходящий путь миграции УВ-флюида.

2. СН4/ХС2+ - отношение содержания метана к сумме содержаний остальных предельных углеводородов с длиной цепи в 2 и более атомов углерода. Расчётная формула:

СН4/1С2+ = СН4 / (С2Н6 + С3Н8 + С4Н10 + С5Н12) (2)

Этот критерий базируется на соображении о роли метана в процессе миграции и накопления УВ. Т.к. метан является своеобразной реакционной единицей в подобных процессах, резонно предположить, что избыток метана тесно связан с процессами деструкции УВ, что, как правило, и происходит в процессах вертикальной миграции.

Для коэффициента предлагаются следующие рамки:

• >0,5 - содержание метана больше, т.е. наличие газов является результатом относительно недавнего процесса деструкции «свежего» мигрирующего флюида;

• <0,5 - содержание предельных УВ с большей длиной цепи преобладает, т.е. газы некоторое время уже не связаны с миграционным подтоком.

Относительно этого коэффициента стоит сделать оговорку - применение его при поиске месторождений не рекомендуемо, т.к. состав месторождений сильно варьирует (газы, нефть). При его использовании важно понимать, что состав флюида сильно зависит от состава пород, через которые осуществлялась миграция, а также от времени самого процесса накопления.

3. ХС/ХС„ - отношение суммы изомеров бутана и пентана к сумме этих УВ с нормальной цепью.

£С,/ХСП = (¡С4Н,о+!С5Н12) / (пС4Нк,+пС5Н12) (3)

Явление изомеризации всегда сопровождается повышенным давлением, в результате которого углеродная цепь, компенсируя нагрузки, меняет строение. Т.о., наличие изомеров говорит нам о повышении давления в пласте, что может быть симптомом задержки флюида в процессе миграции. В определённых условиях это может являться признаком начала формирования углеводородной залежи. В совокупности с первым коэффициентом таковой даёт возможность определить сравнительный возраст флюида. При повышенном содержании изомеров и пиках непредельных УВ вывод очевиден — имеет место очень молодой флюид, попавший в условия накопления, т.е. залежь на ранних этапах формирования.

Предлагаются такие цифровые рамки для третьего коэффициента:

• >1 - в составе преобладают изомеры, т.е. флюид находится в пределах зоны расположения сформированной залежи УВ;

• >0,25 — изомеров УВ достаточно много, т.е. газы относятся к месту задержки, имеющему повышенное давление в связи с наличием подтока вещества;

• <0,25 — нормальных УВ заметно больше, т.е. общие содержания газов являются стабильными, не связанными с избыточным напорным фронтом. В совокупности с малым вторым коэффициентом может интерпретироваться как более древний флюид.

Данные коэффициенты позволяют более полно и детально оценить генезис УВ-флюида, позволяют заметить тенденции к накоплению залежи, опишут

условия её существования.

В третьей главе Изучение вещественного состава углеводородных газов Варангер-Тиманского комплекса байкалид приводится характеристика изученных вышеописанным методом образцов пород байкальского фундамента с разных территорий: полуостровов Рыбачий, Средний, Канин, а так же с Северного, Среднего и Южного Тимана.

В основу исследования легли ранее полученные данные о наличии в ме-таморфизованных породах неизменённых битумоидов. Органическое вещество, содержащееся в породах изначально, должно было быть подвержено метаморфизму, и изменено до состояния углеграфита-графита. Наличие неметаморфи-зованных свободных битумоидов свидетельствует об их привнесённом характере, т.к. температура протекавших процессов метаморфизма (более 400°С) ликвидирует возможность сохранения первичных молекулярных форм УВ, и способствует их переходу в углеграфит и графит.

Для пилотного исследования были отобраны 6 образцов: 4 с района полуостровов Средний и Рыбачий (143/1к, 2к/14, 2к/5, 31/1), и 2 образца (N1, N3) с Курьинской площади (южная часть Троицко-Печорского района). Первые представляют собой габбро-норит, черный сланец, образец серого кварцита и серый доломитовый мрамор с включениями кальцита. Образцы, отобранные с Курьинского поднятия, представляют собой серые серицит-хлоритовые сланцы. Результаты термогазохроматографии показаны на графике 1. Мы выделили следующие закономерности:

- одинаковый характер кривой содержаний УВ в породах для всех образцов свидетельствует о сходной природе происхождения данных УВ;

- содержание алкенов С2Н4, СзНб и С4Н8 является доминирующим, а остальные углеводороды серии содержатся в относительно небольшом количестве, что является прямым указанием их миграционного происхождения;

- содержание метана в породе по отношению к содержанию остальных УВ невелико, для образцов с Курьинского поднятия наблюдается заметные пики, что, видимо, обусловлено принадлежностью образцов более молодому гер-

цинскому фундаменту (см. главу 5);

- для образцов с полуострова Средний установлены относительно повышенные содержания изо-пентана и н-пентана.

График 1. Распределение углеводородов серии СгС5 в исследуемых образцах (в %)

—•— проба 143/1к ••■«-■• проба 31/1 проба 2к/5 проба 2к/14 -ж— проба N1 —«— проба N3

Таким образом, УВ-флюид, содержащийся в байкалидах Варангер-Тиманского пояса однозначно имеет связь с каким-либо более глубинным источником.

В четвёртой главе Особенности поведения восходящих газовых эмана-ций в зависимости от вмещающей породы характеризуются зависимости в поведении УВ-флюида от состава вмещающих пород.

Для анализа были взяты образцы керна метасланцев фундамента и перекрывающих пород девона из скважин 2 и 3, расположенных на Крохальской структуре и прошедших 400 м по породам фундамента. На рисунке 2 представлены типичные хроматограммы ХБА для изучаемых образцов.

ими

39 ¿0

Рисунок 2. Хроматограммы ХБА образцов 7, 9, 24 Крохальской структуры

Изучая полученные для Крохальской структуры результаты, можно выделить ряд закономерностей:

1. Для пород байкальского фундамента с больших глубин свойственна тенденция к выравниванию концентрации ТУВ (мало- и высокоуглеродистых). Кроме того, максимум окристаллизованности тяжёлых УВ сдвигается от С21-22 к С25-28, растёт степень окристаллизованности ТУВ.

2. Для вскрытых скважиной 2 базальтов характерны в целом равные значения содержаний ТУВ по разрезу. С глубиной лишь происходит появление высокоуглеродистых ТУВ группы С29-зь максимум окристаллизованности УВ сдвигается от С]8 к С25-26 (подобно фундаменту).

3. Для ТУВ образца базального аргиллита и пелитолита поздне-девонского возраста характерны следующие данные — высокая степень окристаллизованности ТУВ, малые значения содержаний высокоуглеродистых УВ, в большем количестве присутствуют УВ группы С^.н-

Из приведённых данных можно довольно полно представить процессы, происходящие на границе фундамент — осадочный чехол. Если предположить восходящий характер флюидов, мы получаем следующие выводы о поведении УВ-газов с глубины к поверхности:

1. При переходе от метаморфических к осадочным породам происходит увеличение степени окристаллизованости ТУВ. При миграции по магматитам (девонские базальты) изменений не происходит.

2. Одновременно в процессе миграции высокоуглеродистые ТУВ инвер-сируются в малоуглеродистые, т.е. развивается процесс деструкции с обособлением метил-метиленовых структурных групп.

3. Затем нейтрализация структурных групп приводит к образованию метана, о чём говорят довольно внушительные пики его содержаний на хромато-граммах.

Очевидно, всему процессу должны были способствовать достаточно высокая температура и, в определенной мере, каталитические способности глинистых минералов. Этот пример, несмотря на свою локальность, отражает очень

важный процесс преобразования восходящих ювенильных УВ у контакта фундамента с осадочным чехлом, а именно их деструкцию и метанизацию. Тем не менее, для вышезалегающего базальта хроматограмма ТУВ снова близка по своей характеристике таковым из нижнего базальта и метасланцев фундамента, отражая тем самым возможность миграции ТУВ по трещинам без воздействия глинистого субстрата пелитолита на инверсию высокоуглеродистых ТУВ. Трещинный механизм объясняет состав Ярегских нефтей с позиций восходящей миграции УВ-флюида.

В пятой главе Миграция углеводородного флюида в байкальском фундаменте и смежных горизонтах рассматривается механизм миграции УВ-флюида в соответсвующих породах.

Для проверки и подтверждения выводов, сделанных в 3-ей главе, были проведены дальнейшие хроматографические исследования образцов с разных точек байкальского фундамента Варангер-Тиманского пояса (в районах полуостровов Средний, Рыбачий, Канин, а также Тиманского кряжа). Избранные характерные результаты представлены в графике 2. Можно выделить следующие закономерности:

- эпигенетический характер УВ подтверждён для всех образцов, включая и плотные, и разуплотнённые породы. Содержания непредельных УВ во всех образцах многократно превышают содержания остальных УВ, включая и метан;

- в целом схожий характер графиков содержаний УВ в породах для всех образцов подтверждает общую природу происхождения сорбированных УВ;

- для большинства образцов заметен небольшой пик содержания метана, что свидетельствует о текущей деструкции УВ;

- обращают на себя внимание сравнительно несколько меньшие содержания этилена к остальным непредельным УВ. Возможно, это признак связи с более глубинными ТУВ, т.е. исходными источниками для распада стали углеводороды с длиной цепи в 6 и более атомов углерода.

скв. 348,сланец К "Водный Промысел"

. о.тзальт. Юж.Тныан обн 141Мезенская Пижма >#-■»' №18, Б-1. доломиттгс. Джежнм-Парш

песчаник, р Черная. Сев.Тнман —— овр. 22. сланец черный, р Ню дер, п-ов Каннн '~<&~~?*>;б.кв.песчан11к, п-ов Средннй

2.2, сланец, п-ов Средний «"»■-148/3,конгломерат, п-ов Рыбачий

, л- ч» *

Ш

График 2. Показательные хроматограммы углеводородов, сорбированных породами байкалид Варангер-Тимана (в %)

При анализе данных с различными коэффициентами получены следующие значения:

1. Значения УТпН2п+2/ХСпН2п колеблются от 0,05 до 0,0036. В соответствии с предлагаемой интерпретацией изучаемые газы имеют отношение к «свежему» миграционному току.

2. Показатели СН4/ХС2. колеблются в диапазоне от 0,62 до 8,95, что однозначно доказывает протекающие процессы деструкции более тяжёлых «пришлых» УВ.

3. Значения коэффициента лишь для некоторых образцов с полуострова Рыбачий и Южного Тимана указывают на наличие зоны накопления флюида. В целом же параметр варьирует от 0,08 до 0,49.

Рассматривая полученные значения в рамках теории о восходящей миграции, оттолкнёмся от геохимических расчётов устойчивости УВ Э.Б. Чека-люка, представленных в книге «Нефть верхней мантии Земли» и данных бурения Кольской сверхглубокой скважины СГ-3. Расчётным и практическим способом было подтверждено наличие УВ в более глубинных средах. При бурении Кольской сверхглубокой скважины СГ-3 ниже обсадной колонны из катархей-ских метаморфических пород отмечается подток углеводородных флюидов в ствол скважины. Самый глубинный подток зафиксирован на глубине 11 км. По составу в нём преобладают тяжёлые УВ. Анализ состава подтекающего вещества показал характерную зависимость: чем выше располагается горизонт, тем меньше в нём содержится тяжёлых углеводородов, и соответственно тем больше в относительном количестве легких. Т.е. при восходящем движении углеводородов наблюдается разложение ТУВ на более лёгкие. Как известно, промежуточным результатом являются олефины, а сопутствующим - метан. При этом в хроматограммах с Кольского действительно наблюдался небольшой пик содержания метана.

В качестве примера - при температурах около 800°С происходят следующие превращения (Chang-jun Liu, and others. Fuel Processing Technology 58 (2-3): 119-134.):

2СОг+2СИ) 2СО+С2Н4+2Н2+О2 Как видим, результатом подобной реакции является образование непредельных УВ и водорода с кислородом, а, как известно, олефины в соответствующих условиях очень быстро могут образовывать высокомолекулярные цепочки. Так же канадскими учёными в 2005 году расчётно доказана возможность образования метана в процессе серпентинизации (J. L. Charlou, J. P. Donval, и др., AAPG Research Conference, Calgary, Canada, 2005):

18Mg2Si04 + 6Fe2Si04 + 26H20 + C02 -> 12Mg3Si205(0H)4 + 4Fe304 + CH4 Наличие такого процесса легко объясняет повышенные содержания метана при дегазации метаморфических архейских пород. А учитывая процесс полимеризации, становится ясно, что подобные процессы вкупе могли способствовать пополнению флюида более лёгкими составляющими, что при длящейся миграции выражалось бы в мощных пиках метана и непредельных парафинов при общем преобладании тяжёлых УВ на хроматограммах. Этот процесс является циклом облегчения состава УВ при восходящей миграции.

С этих позиций мы можем расценить байкальский фундамент как базис одной из ступеней миграции УВ. Большая часть данной работы была посвящена изучению состава УВ именно в породах данного возраста, в результате чего была выделена следующая особенность: в составе сорбированных газов преобладают непредельные УВ. В ходе комплекса исследований данный вывод был экспериментально подтверждён для всех пород комплекса, начиная с территории полуостровов Рыбачий и Средний, п-ова Канин и всего Тимана. Также в начале главы приведён вывод о том, что данный состав обусловлен типичным динамическим подтоком УВ вещества.

Главное отличие УВ фундамента от более глубинных формулируется так — изменение термобарических условий приводит к уменьшению длины углеводородной цепи посредством обратных процессов расщепления. Это является причиной большей распространённости непредельных углеводородов в байка-лидах. Стоит оговориться, что большое значение имеет состав вмещающих пород, в частности, наличие некоторых химических элементов, которые могут по-

служить катализаторами, а с некоторых позиций и ингибиторами в реакциях преобразования УВ. Наличие в породах хрома, платины, окислов алюминия, титана и т.п. элементов увеличивает вероятность реакций полимеризации УВ, что в данном случае позволяет называть эти вещества ингибиторами, мешающими распаду высокомолекулярных УВ, происходящему в фундаменте. Наличие в байкалидах полуостровов Среднего и Рыбачего повышенных концентраций хрома подтверждено данными геохимической съёмки. На Тимане присутствуют бокситы, а Ярегское месторождение тяжёлой нефти залегает в древней титановой россыпи. Все эти моменты делают возможным серьёзное каталитическое влияние в процессах изменения состава УВ флюида при миграции вверх по разрезу.

Отдельной важной стадией миграции можно считать переходную зону -контакт фундамента и осадочного чехла. Именно на этой границе происходят основные изменения в фазовом составе флюида. В зависимости от состава вмещающей породы флюид может повести себя по-разному. В глинистых породах активнее происходит разрушение высокомолекулярных УВ. При близости к поверхности с тяжёлыми УВ. не успевшими разрушиться, происходит окисление с образованием твёрдых битумов, асфальтов. В некоторых случаях процесс идёт вплоть до образования антраксолитов. Подобные процессы обуславливаются каталитическими способностями глинистых минералов, а так же сильно возросшим воздействием внешних гипергенных процессов. Отдельного упоминания в этой схеме заслуживают магматические тела. В целом поведение УВ в них сопоставимо с поведением УВ в метаморфических породах фундамента.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

¡.Разработаны и применены расчётные коэффициенты для интерпретации результатов термогазохроматографии сорбированных УВ-газов, указывающие на миграционный характер происхождения газов, а также на возмож-

ные признаки процессов накопления УВ.

2. Впервые для территории Варангер-Канино-Тиманского складчато-глыбового комплекса байкалид установлено наличие определённого парагенезиса сорбированных газов, включающих себя олефины в преобладающих количествах, метан и крайне низкие значения предельных УВ.

3. Описаны особенности миграции флюида на границе фундамент - осадочный чехол, включающие в себя поведение УВ в магматитах, метаморфических и осадочных породах.

4. Комплексное хроматографическое изучение пород способно предоставить значительные объёмы информации для изучения генетических особенностей УВ.

Перечень изданных работ по тематике диссертации

1. Лебедев И.И. О нефтегазоносности Варангер-Тиманского пояса байкалид. Кочетков О.С., Лебедев, И.И. Известия Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук. -2013. -№1(13). - С. 63-68

2. Лебедев И.И. Опыт применения термической газовой хроматографии для диагностики малых содержаний газов. Лебедев И.И. Научно-технический вестник Поволжья. - Казань, 2013. - №5. - С. 82-85.

3. Лебедев И.И. Экстракция углеводородов из осадочных и осадочно-метаморфических пород (на примере района Южного Тимана). Лебедев И.И., Мильков И.С., Московкин Ю.Ю. VII международная молодежная научная конференция «Севергеоэкотех-2006» [текст] : материалы конференции: в 3 ч.; ч. 2 /под ред. Н. Д. Цхадая. - Ухта : УГТУ, 2006. - С. 263-266.

4. Геология углеводородных газов в породах фундамента Варангер-Тиманского пояса байкалид. Лебедев И.И. IX международная молодежная научная конференция «Севергеоэкотех-2009» [текст] : материалы конференции: в 3 ч. ; ч. 2 /под ред. Н. Д. Цхадая. - Ухта: УГТУ, 2009. - С. 294-297.

5. К вопросу об органическом веществе в породах фундамента Варангер-

Тиманской зоны. Лебедев И.И. Структура, вещество, история литосферы Тима-но-Североураль-ского сегмента: Материалы 18-й научной конференции (9-10 декабря 2009 г.) - Сыктывкар : Геопринт, 2009. - С. 87-91.

6. Лебедев И.И. О преобразовании мигрирующих битумоидов в зоне контакта фундамент-осадочный чехол (на примере Крохальской структуры Южного Ти-мана). Кочетков О.С., Лебедев И.И. Сборник научных трудов [Текст] : материалы научно-технической конференции (13-15 апреля 2010 г.) : в 3 ч. ; ч. 1 / под ред. Н. Д. Цхадая. - Ухта : УГТУ, 2010. - С. 149-151.

7. О преобразовании мигрирующих битумоидов в зоне контакта фундамент-осадочный чехол. Лебедев И.И. Инновации в нефтегазовой отрасли - 2010: тезисы докладов VII научно-практической конференции молодых учёных и специалистов филиала ООО «Газпром ВНИИГаз» в г.Ухта - Ухта : ВНИиГаз, 2010. -С. 5-6.

8. Миграция углеводородов как система. Лебедев И.И. Сборник научных трудов [Текст]: материалы научно-технической конференции (20-23 сентября 2011 г.) : в 3 ч.; ч. 1 / под ред. Н. Д. Цхадая. - Ухта : УГТУ, 2011. - С. 105-108.

9. Лебедев И.И. К вопросу о нефтегазоносности Варангер-Тиманского пояса байкалид. Кочетков О.С., Лебедев И.И. Рассохинские чтения [текст]: материалы межрегионального семинара (3-4 февраля 2012 года) / под ред. Н.Д. Цхадая. -Ухта: УГТУ, 2012. - С. 145-147.

10. Лебедев И.И. К проблеме глубинной миграции УВ в условиях складчато-платформенного комплекса (на примере Варангер-Тиманского пояса байкалид) Кочетков О.С., Лебедев И.И. Тезисы докладов [Текст]: Межрегиональная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы разработки нефтяных месторождений» (ПечорНИПиНефть, 24-25 октября 2012). - Ухта, 2012. - 160 е.: 34-35 с.

Отпечатано в типографии Ухтинского государственного технического университета Республика Коми, г. Ухта, ул. Октябрьская, 13. Подписано в печать 08.11.2013 г. Усл. .п. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заявка № 4191.

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Лебедев, Иван Иванович, Ухта

Министерство образования и науки Российской Федерации Ухтинский государственный технический университет Кафедра минералогии и геохимии, геологии

на правах рукописи 04201452512

Лебедев Иван Иванович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ КОМПЛЕКСНОГО ИЗУЧЕНИЯ МИГРАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ В ФУНДАМЕНТЕ (НА ПРИМЕРЕ ВАРАНГЕР-ТИМАНСКОГО ПОЯСА БАЙКАЛИД)

Специальность 25.00Л6. - Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук в отрасли

Науки о Земле

Научный руководитель - Кочетков Олег Сергеевич, профессор, доктор геолого-минералогических наук

Ухта, 2013 г.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................................................................................................3

ГЛАВА 1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННЫХ МЕТОДИК ИССЛЕДОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ........................................................................................................................................................9

Раздел 1.1. Геология района исследований..............................................................................9

Раздел 1.2. История развития учения о природе и миграции

углеводородов в рамках изучения нефтегазоносности Тимана............................25

Раздел 1.3. Особенности компонентного состава углеводородов,

указывающие на процессы их миграции....................................................................................30

Раздел 1.4. Хроматографические методы изучения вещества................................36

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ ДИАГНОСТИКИ И АНАЛИЗА МАЛЫХ

СОДЕРЖАНИЙ ГАЗОВ В ПОРОДАХ ФУНДАМЕНТА..........................................46

ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ ВАРАНГЕР-ТИМАНСКОГО КОМПЛЕКСА БАЙКА-

ЛИД................................................................................................................................................................................50

3.1. Рассеянное органическое вещество........................................................................................50

3.2. Химико-битуминологическая характеристика РОВ пород полуостровов Рыбачий и Средний, Тимана........................................................................................................53

3.3. Компонентный состав сорбированных породами углеводородов............64

ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ ВОСХОДЯЩИХ ГАЗОВЫХ

ЭМАНАЦИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВМЕЩАЮЩЕЙ ПОРОДЫ..................87

4.1. Изменения в поведении УВ флюидов....................................................................................87

4.2. Попутные процессы образования сульфидов..............................................................94

ГЛАВА 5. МОДЕЛЬ МИГРАЦИИ УГЛЕВОДОРОДНОГО ФЛЮИДА.... 100

5.1. Основные характерные особенности миграции........................................................101

5.2. Модель миграции УВ-флюида..................................................................................................105

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................................................................................................................................114

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ......................................................................................................................115

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК............................................................................................116

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы:

В XX веке развернулась поистине широкая дискуссия между двумя учениями - биогенном и абиогенном происхождении нефти. Не смотря на то, что приверженцы обеих позиций всеми способами изыскивали доказательства своих гипотез, строгой однозначной позиции так и не было выработано. Учёные «органики» (Губкин) доказывали, что нефть может образоваться только из органических остатков, «неорганики» отвечали им, что это, скорее всего, лишь малая часть основного абиотического процесса (Кудрявцев). «Органики» называли нефтемате-ринскими осадочные породы обогащенные органическими веществами (Калинко), «неорганики» доказывали наличие вертикальной миграции углеводородного флюида из мантии. В спор были включены специалисты смежных областей, например, био-, геохимики. Были выявлены и обозначены биомаркеры в нефти, а Чекалюком Э.Б. для углеводородных флюидов была предложена термодинамическая модель, в которой расчётами доказана возможность генерации и устойчивости УВ соединений в жёстких условиях мантии Земли, а также фундамента земной коры.

Не стоит думать, что при такой полноте изучения не было попыток объединить все имеющиеся данные. Учение «органиков» предполагает наличие нефте-материнского горизонта и горизонтальной миграции к месторождению. Система получается вполне цельная, если игнорировать некоторый фактический материал, например, в последнее время всё большее внимание обращают на себя горные комплексы, наличие углеводородов в которых всегда подвергалось сомнению. Среди таковых рассматриваются и породы фундамента, в изрядной доле мета-морфизованные. Не обошли учённые стороной и байкалиды Тиманской гряды -скважина Ярега-700, пройдя более 4 км по метаморфическим породам тиманского фундамента, показала наличие газожидких углеводородных флюидов в гидротермальных прожилках на всех достигнутых бурением глубинах фундамента. Их изучение показало вещественно-генетическое родство с ярегской нефтью (Овчин-

ников Э.Н., Красиков П.И., 1992), а для самой нефти доказан восходящий миграционный ток (Готтих, Писоцкий, 2002). Подобные факты заставили нас задуматься о существовании более широкой миграционной системы углеводородов в целом.

Учение «неоргаников» предполагает миграцию по так называемым «трубам дегазации» - глубинным вертикальным разломам - от очага образования к месторождению. И всё же, при подобной полноте исследования создание цельной геологической модели миграции УВ-флюида, объединившей данные по термодинамике, химическому составу мигрирующих подземных газов и нефти, и при этом учитывающей строение и свойства вмещающих горных пород, не было завершено. В обозначившейся проблеме главным камнем преткновения стало отсутствие реальных фактических значений содержаний углеводородов, сорбированных породами фундамента, на основании анализа которых можно было бы описать модель миграции, слить её воедино. Подходя к изучению данного вопроса, автор столкнулся с большой разрозненностью в методиках выявления миграционных токов, что привело к началу данной работы. В диссертации приводится решение этой проблемы: предлагается вариант совокупного проведения хроматографических работ, в качестве практической значимости приводится уточнение состава УВ-флюида в породах фундамента, его анализ на предмет наличия миграционных показателей. В качестве экспериментального фактического материала предлагаются к рассмотрению породы байкальского фундамента Варангер-Тиманской зоны.

Итак, данная работа посвящена методам изучения вещественного состава сорбированных углеводородов, определения генетических особенностей и описанию миграции подземных УВ-газов, на примере Варангер-Канино-Тиманского пояса байкалид, перекрытого осадочным чехлом. Автором настоящей работы при содействии Кочеткова О.С., кафедры МиГГ УГТУ, а также лабораторий ухтинского филиала ООО «Газпром-ВНИИГАЗ» ООО СеверНИПИгаз» был собран большой фактический материал по сорбированным УВ- и попутным газам, содержащимся и мигрирующим в породах Тиманского кряжа - как байкальского

фундамента, так и перекрывающего его осадочного чехла. На основании проведённых работ предлагается использование методики определения компонентного состава глубокосорбированного УВ-газа (СТО Газпром 5.24-2008) для описания особенностей состава мигрирующего битумоида, в частности для определения относительных содержаний непредельных УВ.

Цель работы:

Совершенствование методики обработки результатов хроматографического анализа малых концентраций сорбированных породами УВ для выявления миграции УВ в фундаменте (на примере Варангер-Тиманской зоны байкалид), обобщения и дополнения существующей информации по миграции и составу УВ флюидов в фундаментах.

Основные задачи исследования:

1. Выбор основных методик изучения вещества: термогазохроматография сорбированных породами газов, экстракция и жидкостная хроматография.

2. Выбор исходных «коэффициентов превращения нефти»1 и разработка, применительно к методике, собственных коэффициентов, определяющих миграционные особенности изучаемых углеводородов.

3. Выявление общих закономерностей в составе сорбированных породами газов для образцов с разных территорий.

4. Определение особенностей поведения УВ-газов и жидких флюидов в различных геологических формациях.

Фактический материал:

Автором настоящей работы при содействии профессора Кочеткова О.С. и кафедры МиГГ УГТУ был собран большой аналитический и фактический материал по углеводородным и попутным газам, содержащимся и мигрирующим в породах Тиманского кряжа, как байкальского фундамента, так и перекрывающего его осадочного чехла. Общее число собранных автором исходных аналитических данных насчитывает около 1 тысячи анализов. Собственная коллекция автора насчитывает около 120 образцов пород, в том числе отобранных в процессе темати-

1 Словарь по геологии нефти и газа, 1987 г.

ческих работ, проводимых кафедрой МиГГ на полуостровах Средний и Рыбачий в 2005-2007 годах. В неё также входят образцы из личных коллекций Кочеткова О.С. и Сиваш Н.С.

Коллекция также включает в себя 62 шлифа, как сделанных самостоятельно, так и полученных из фондов предприятия «Геолог-1». С помощью методов термо-газохроматографии и жидкостной хроматографии изучены 54 образца пород.

Научная новизна:

1. Предложены дополнительные коэффициенты интерпретации результатов термогазохроматографического анализа пород (ХСпН2п+2/ХСпН2п, СН4/ХС2+, ]ГС,/]ГСп), помогающие выявить миграционную природу углеводородного флюида.

2. Впервые определён компонентный состав сорбированных УВ-газов в породах байкальского фундамента, выявлена общая закономерность состава в изучаемых образцах.

3. Охарактеризована миграция УВ в фундаменте как часть общего восходящего движения флюида.

Практическая значимость работы:

Предлагаемые методы применимы к анализу миграционных токов, как в фундаментах, так и в породах осадочного чехла. Результаты практического применения данных методик позволяют утверждать, во-первых, что наличие углеводородов в фундаменте является стандартным для данной территории, во-вторых, для данного комплекса характерен своеобразный состав УВ-флюида на всём протяжении. И, в-третьих, миграция углеводородов в фундаменте является частью общего процесса круговорота УВ в земной коре.

Основные защищаемые положения:

1). Применение совокупного изучения компонентного состава углеводородов хроматографическими методами является эффективным способом выявления их миграционного тока в породах фундамента.

2). Для интерпретации результатов термогазохроматографии разработаны и применены новые расчётные «коэффициенты превращения нефти»

(ХСпН2п+2/£СпН2п, СН4/ХС2+, ХС/1СП), раскрывающие миграционный характер этих газов.

3). В породах Варангер-Тиманского пояса байкалид присутствует специфичный газовый парагенезис углеводородов, свидетельствующий об общем механизме миграции УВ-флюидов на протяжении всего пояса байкалид.

Степень достоверности и апробация результатов:

Достоверность результатов работы обеспечена значительным объемом исходных аналитических данных, ранее принятых научным сообществом. Собственные исследования автора выполнены с применением стандартных методов с использованием сертифицированных приборов и устройств. Научные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы И. И. Лебедева построены на теории и фундаментальных представлениях, сложившихся в области научных исследований поведения углеводородов в разных геохимических средах. Полученные выводы и рекомендации вытекают из текста диссертации, подтверждены таблицами, графиками и результатами лабораторных исследований.

Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на международной молодёжной научной конференции «Севергеоэкотех» (г.Ухта, УГТУ, 2006-2012 г.г.), Конференции сотрудников и преподавателей УГТУ (г.Ухта, УГТУ, 2008-2012 г.г.), Научно-практической конференции молодых специалистов и учёных «Инновации в газовой отрасли - 2010» (г.Ухта, филиал ООО «Газпром ВНИИГАЗ», 2010 г.), 18-й научной конференции «Структура, вещество, история литосферы тимано-североуральского сегмента» (г.Сыктывкар, Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, 2009 г.), а так же в рамках Межрегионального семинара «Рассохинские чтения» (г.Ухта, УГТУ, 2012 г.). Так же по теме исследований изданы 2 статьи в рецензируемых ВАК изданиях - «Известиях Института геологии Коми НЦ УрО РАН» и «Научно-техническом вестнике Поволжья».

По теме диссертации опубликовано 8 статей и 2 тезиса.

Структура работы:

Диссертация состоит из введения, 5-и глав и заключения, содержит 122 страницы текста, включает 13 рисунков, 12 графиков и 13 таблиц в тексте, а также

библиографический список из 68 наименований.

Автор работы выражает благодарность научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору Кочеткову О.С. за неоценимую помощь в составлении коллекции образцов и консультации по тематике работы, доктору геолого-минералогических наук, профессору Копейкину В.А. за консультации по геохимии, доктору технических наук, профессору [Долгушину Н.В.| за помощь в организации исследований. Также автор благодарит кандидата технических наук Латышева A.A., Огданец Л.В. и Карначёва Д.В. и в целом Ухтинский филиал ООО «Газпром-ВНИИГАЗ» ООО «Севернипигаз» за оказанную помощь в проведении лабораторных исследований. Также автор благодарит коллектив кафедры МиГГ УГТУ за поддержку и помощь при формировании коллекций образцов и работе над диссертацией.

ГЛАВА 1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННЫХ МЕТОДИК ИССЛЕДОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ

Раздел 1.1. Геология района исследований

В данном разделе приведены сведения о местоположении изучаемого комплекса пород, его стратиграфии, тектонике и магматитах, определяющих выбор методики изучения углеводородов. Территория, занятая Варангер-Тиманским складчатым поясом, географически включает в себя Тиманский кряж, далее находит отражение в полуострове Канин и прослеживается вдоль побережья Кольского полуострова, в полуостровах Рыбачий и Средний, а также в архипелаге Семь островов, Айновских островах и острове Кильдин. В Норвегии зона включает в себя полуостров Варангер, являющийся её самой северной континентальной точкой. Протяжённость зоны с северо-запада на юго-восток составляет чуть менее 2000 км. Административно зона находится в пределах Северо-Западного федерального округа Российской Федерации и Нур-Норге Королевства Норвегии, включая в себя Республику Коми, Архангельскую и Мурманскую области, Ненецкий автономный округ (Россия) и фюльке Финнмарк (Норвегия).

Варангер-Тиманская зона является древним складчатым сооружением (байкальского возраста), расположенным вдоль северо-восточной границы ВосточноЕвропейской платформы. Рельеф области чрезвычайно разнообразен. В юго-восточной части описываемой территории наблюдаются кряжистые уступы Ти-мана, самой высокой точкой которого является Средний Тиман (Четласский Камень - 471 м). Средняя же высота колеблется в пределах 200-240 метров (Северный и Южный Тиман).

В современном структурном плане Восточно-Европейской платформы, Пе-чорско-Баренцевоморской плиты Варангер-Тиманский пояс представляет собой щитовую часть основания Печорской плиты. В его осевой части в виде отдельных гряд (полуострова Средний и Рыбачий, Канин Камень, Северный Тиман, Четласский Камень, Вымско-Вольская гряда, Оч-Парма, Джежим-Парма, Ксенофонтово) обнажаются выступы байкальского, или рифейского, фундамента, т.е. нижнего

структурного этажа (или основания Печорской и Баренцевоморской плит). Кряж ограничен долинами рек Мезенская Пижма и Печорская Пижма.

В стратиграфическом разрезе рифея и венда полуострова Средний согласно представлениям различных ученых (Митрофанов. 1996г., Любпов, Предояский, 1998г., Вороняева, 1999г., Гололобов, 2003г.) можно выделить две серии: киль-динскую (Язк1) - относимую к верхнему рифею, и волоковую (\М) - относимую к венду. В стратиграфическом разрезе п-ова Рыбачий снизу вверх выделяют две серии: эйновскую (Язей) и баргоутскую (ЯзЬ^). В общем целом данные свиты представляют собой первично осадочные в разной степени метаморфизованные породы. В разрезе встречаются как прослои аргиллитов, так и белые и желтовато-бурые кварцитопесчаники, а также серые алевролиты и сланцы. В аргиллитах встречаются гнёзда белого кальцита, также присутствуют стяжения и вкрапленность кристаллов (до 1 см) пирита.

Породы полуострова Рыбачий представлены серыми полимиктовыми, средне- и крупнозернистыми кварцитопесчаники, с гравием кварца и полевых шпатов, линзами гравелитов, реже конгломератов, галечных или с включениями хорошо окатанных валунов (часто в сланцах) кварца, гранитов. Также встречаются пачки тёмно-серых глинистых сланцев (до 20 метров), серых алевролитов и доломитов. Встречаются вкрапленности пирита.

Нами в основу стратиграфи�