Главная – Журналы – Поиск по журналам

Обобщены экспериментальные данные по структурно-групповому составу и макроструктурным характеристикам высокомолекулярных соединений (ВМС) — углеводородов, смол и асфальтенов — из более чем 180 образцов нефтей различных нефтеносных провинций Евразии.
Показано, что большинство молекул нефтяных смол включают 1—3 структурных блока, каждый из которых содержит 0—3 ароматических и 0—5 нафтеновых циклов в таких сочетаниях, что общее число колец в блоке не превышает 5—6. Средние молекулярные массы смол обычно не превосходят 100—1500 а.е.м. Асфальтены отличаются от смол из того же источника бóльшими количествами структурных единиц в молекулах (до пяти), преимущественно три- или тетрациклоароматической природой этих единиц (блоков), меньшими степенями замещенности ароматических ядер, меньшими долями углеродных атомов в насыщенных фрагментах молекул. Средние молекулярные массы нефтяных асфальтенов, измеренные методом криоскопии в нафталине, не превышают 2500 а.е.м.
Вследствие межмолекулярных взаимодействий ВМС образуют разнообразные ассоциаты и полимолекулярные частицы, в том числе квазикристаллические «пачки» и многопачечные агрегаты. Спонтанно протекающие процессы распада и образования таких частиц придают нефтям характер динамически равновесных полидисперсных систем.
Выявлены основные закономерности изменения состава и строения нефтяных ВМС в зависимости от глубины залегания, возраста и литологического состава вмещающих нефть отложений.
Являясь химически более лабильными гетероатомными веществами, нефтяные ВМС быстрее подвергаются преобразованиям при изменениях пластовых условий, нежели углеводороды, т.е. являются более чувствительными индикаторами изменений состава нефти в недрах.

Нафтенобензолы, нафтенонафталины, нафтенофенантрены выделены экстракцией метанолом из фракций моно-, би- и триаренов нефтей различных генетических типов Западно-Сибирского, Тимано-Печорского, Северо-Кавказского и Паннонского (Сербия) нефтегазоносных бассейнов. Методом масс-спектрометрии определены групповой состав и молекулярно-массовое распределение (ММР) нафтеноаренов. В молекулах нафтенобензолов и нафтенонафталинов содержится от 1 до 6 нафтеновых циклов, нафтенофенантренов — от 1 до 3 нафтеновых колец. Количество атомов углерода в алкильной части нафтенобензолов достигает 38, нафтенонафталинов — 20, нафтенофенантренов — 19. Выявлены отличительные особенности группового состава и ММР нафтеноаренов в нефтях, образованных разнотипным исходным органическим веществом.

Благодаря широкому внедрению сейсморазведки 3D на значительной части территории Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна выявлен особый тип разломов и деформаций осадочного чехла, связанный с проявлением малоамплитудных горизонтальных сдвигов фундамента. Геологический феномен, связанный со структурами сдвига, выходит за рамки традиционных представлений о строении Западной Сибири. Сложная морфология, интенсивная дизъюнктивная нарушенность, блоковое строение и аномально широкий стратиграфический диапазон нефтегазоносности характеризуют многочисленные месторождения, попадающие в зону развития структур сдвига. Проектирование разработки, бурение эксплуатационных скважин и проведение геолого-технологических мероприятий на таких месторождениях без надежной геомеханической и кинематической модели структуроформирующих, флюидопроводящих и экранирующих дизъюнктивных дислокаций, образованных сдвигами в фундаменте, являются заведомо рискованным мероприятием.

Разработан алгоритм для расчета гармонического магнитного поля, возбуждаемого вертикальным магнитным диполем в наклонно-анизотропной слоистой проводящей среде. Выполнено математическое моделирование, демонстрирующее влияние этих сред на частотные и переходные характеристики. Интерпретация данных частотных зондирований разнесенной установкой «петля — петля» в случае наклонно-анизотропного проводящего полупространства требует учитывать азимутальную зависимость регистрируемых частотных характеристик. В случае зондирований вышеуказанных сред во временной области отсутствует азимутальная зависимость, но наблюдается завышение значений сопротивления на поздних временах.

В процессе научного сотрудничества авторы были привлечены к обсуждению возможности обнаружения и прослеживания тонких высокоомных горизонтов в разрезе посредством применения в качестве источника и приемника вертикальных петель. Этот вопрос довольно интересен и вызывает споры у специалистов. Приводятся результаты небольшого исследования на основе математического моделирования. В работе рассматривается на основе аналитического решения методом разделения переменных алгоритм для расчета устанавливающегося электромагнитного поля горизонтального магнитного диполя. Создана программа для расчета электромагнитного поля во временной области. Проведен анализ эффективности вертикальной токовой петли при исследовании тонких изолирующих включений. Показано, что принципиального преимущества установка с вертикальными петлями, размещенная над землей, в этом отношении не дает.

Изучены разрезы юрских отложений Предъенисейской субпровинции Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна, вскрытых параметрическими скважинами Восток-1, Восток-3 и Восток-4. Приведены характеристики урманской, тогурской, иланской, пешковской, тюменской, наунакской и марьяновской свит по результатам детальных комплексных исследований керна и данным ГИС. Установлено, что формирование юрских отложений происходило преимущественно в континентальных условиях. Признаки кратковременных трансгрессий присутствуют в верхнеурманской подсвите (верхний плинсбах), иланской (нижний тоар), пешковской (верхний тоар) свитах и верхнетюменской (байос) подсвите. В верхней части наунакской свиты (оксфорд) зафиксирована смена континентальных фаций прибрежно-континентальными и прибрежно-морскими. Марьяновская свита формировалась в нормально-морских мелководных и умеренно-глубоководных условиях. Показано, что, несмотря на наличие в юрском разрезе юго-восточной части Западной Сибири повсеместно распространенных коллекторов хорошего качества, здесь можно ожидать обнаружение лишь мелких литологически экранированных залежей.

На основе анализа топографических карт, цифровых моделей рельефа, космических снимков среднего и высокого разрешения, текстурно-фациального описания разрезов четвертичных отложений получены новые данные о палеогеографической и стратиграфической приуроченности процессов морфолитогенеза на территории Чуйской котловины в неоплейстоцене. В прибортовых частях впадины установлено широкое распространение парагенетической ассоциации отложений водо- и грязекаменных потоков, сформировавших на этапе спуска позднечетвертичного палеоозера грядовый рельеф. Предложено дилювиально-эрозионное объяснение происхождения серий параллельных мелких уступов, обычно интерпретируемых как абразионные террасы, фиксирующие временные уровни стояния ледниково-подпрудного водоема. Рассмотрены геологические свидетельства высокой ледниковой плотины возраста «максимального оледенения» внутри Чуйской котловины, что приводило к большей полноводности гляциальных паводков среднего неоплейстоцена по сравнению с поздним.

Методом синтетических флюидных включений изучены особенности фазового состояния флюида в системе H₃BO₃—NaF—SiO₂—H₂O при 350—800 °С и 1—2 кбар. Увеличение растворимости кварца, высокая взаимная растворимость H₃BO₃ и NaF в водном флюиде при повышенных температурах связана с образованием комплексных соединений, в состав которых входят B, F, Si, Na. При 800 °С и 2 кбар в дисперсном состоянии находятся как жидкообразные, так и газообразные несмесимые фазы: вязкая силикатно-водно-солевая жидкость и три водных флюида с разным содержанием B и F. В КР-спектрах водных растворов и вязкой жидкости кроме пика [B(OH)₃]⁰ появляются пики комплексов [B(OH)₄]–, полиборатов ([B₄O₅ (OH)₄]^2–, [B₃O₃ (OH)₄]–, [B₅O₆ (OH)₄]^–) и/или фторборатов ([B₃F₆O₃]^3–, [BF₂ (OH)₂]–, [BF₃ (OH)]^–, [BF₄]^–). Повышенная вязкость незамерзающей жидкости связывается с полимеризацией комплексов полиборатов и фторзамещенных полиборатов с участием Si и Na. Растворы во флюидных включениях относятся к P-Q типу, осложненному метастабильной или стабильной областью расслаивания. Метастабильные флюидные равновесия переходят в стабильные за счет образования новых комплексных соединений при 800 °С и 2 кбар в результате взаимодействия кварца с борофторсодержащим флюидом.
При высоких концентрациях F и B в природных флюидах вероятно образование комплексов, содержащих B, F, Si, щелочные элементы, а также силикатно-водно-солевых дисперсных фаз, которые могут концентрировать многие элементы, в том числе рудные. Их преобразование при охлаждении в стеклоподобные массы или вязкие жидкости (гели, студни) и последующая раскристаллизация в интервале относительно низких температур (300—400 °C) приведет к выделению флюида, обогащенного этими элементами.

В результате ⁴⁰Ar/³⁹Ar изотопного датирования получены надежные оценки возрастов для андезита унериканского комплекса (102.1 ± 1.4 млн лет) и базальтового андезита бурундинского комплекса (107.3 ± 2.4 млн лет). Установленный возрастной уровень вулканизма близок одному из этапов формирования Хингано-Охотского вулканоплутонического пояса. Петрографические и геохимические особенности пород основного, среднеосновного и среднего составов указывают на двойственность, которая выражается в совмещении признаков, присущих породам толеитовой и известково-щелочной серий. Предполагается, что наиболее вероятной обстановкой формирования пород является обстановка трансформной континентальной окраины.

Проведено сопоставление мировых и авторских данных о напряженности древнего геомагнитного поля с частотой инверсий и активностью некоторых эндогенных процессов (крупные излияния базальтов, цикличность рифтогенеза). Обнаружено, что изменения средних за геологический век значений палеонапряженности и частоты инверсий в интервале 0—160 млн лет происходят противофазно. Аналогичная тенденция прослеживается в изменении этих же параметров геомагнитного поля и в течение последних 400 млн лет. Показано, что при увеличении средних за геологический век значений палеонапряженности возрастает амплитуда и меняется структура ее вариаций.
Рассмотрено соответствие изменений палеонапряженности и частоты инверсий фазам активизации рифтогенеза. В фазы активизации рифтогенеза палеонапряженность возрастала на (15—30) %, а частота инверсий в среднем уменьшалась на 40 %. В интервале 0—150 млн лет крупным излияниям базальтов, которые идентифицируются с проявлением плюмов на земной поверхности, предшествует сначала уменьшение, а затем рост палеонапряженности. Характерные времена между началом изменения характеристик геомагнитного поля и активизацией базальтового вулканизма обычно не превышают несколько миллионов лет.