Изотопный фитогеохимический способ поиска углеводородов

 

Использование: при поисках залежей нефти и газа и геоэкологических исследованиях выявления участков углеводородного заражения. Сущность изобретения: определяют содержания изотопов углерода в различных однотипных растениях по профилям исследуемой площадки, аномально низкие содержания тяжелого изотопа углерода ¹³C на отдельных участках площади по сравнению с другими служат признаком наличия разгрузки углеводородов. 2 ил.

Изобретение относится к нефтегазовой геологии и направлено на повышение эффективности и достоверности поисков залежей нефти и газа и может также использоваться при геоэкологических исследованиях для выделения и оконтуривания участков углеводородного заражения.

Известен биогеохимический способ поисков месторождений нефти и газа, заключающийся в отборе проб растений, приготовления водных и солянокислых вытяжек, определении в них содержания натрия и калия или цинка и кадмия. По аномальным значениям отношений этих элементов судят о перспективности площадей [1].

Известен способ биогеохимических поисков нефти и газа по содержанию газов и микрофлоры в растениях [2].

В качестве прототипа можно принять биогеохимический способ поисков месторождений нефти и газа, включающий отбор проб растений, определения в них содержаний элементов-индикаторов и суждения по ним о наличии углеводородов [3].

Общим недостатком указанных способов является недостаточная стерильность и возможность приноса исследуемых компонентов на различных стадиях исследований, что снижает их информативность.

Целью изобретения является повышение достоверности и эффективности поисков нефти и газа.

Это достигается тем, что согласно предлагаемому изотопному фитогеохимическому способу в качестве элемента-индикатора используют углерод, определяют его изотопный состав, а о наличии углеводородов судят по зонам их разгрузки, которые отождествляют с участками с аномально низкими значениями содержания тяжелого изотопа углерода ¹³С.

Углеводороды (преимущественно СН₄ с величинами δ ¹³С от -30 до -70) поступают из залежей нефти и газа в поверхностные отложения, где окисляются до СО₂. Эта кислота в целом наследует углерод окисляемых углеводородов, т. е. образуется углекислота, обедненная изотопом ¹³С (с величинами δ ¹³С от -30 до -70) по сравнению с атмосферной, имеющей величины δ ¹³С в среднем от -7 до -10.

Углекислота, обедненная изотопом ¹³С, выделяется в приземной воздух, что приводит к облегчению углерода СО₂ в воздухе над участками разгрузки углеводородов. Известно, что изотопный состав углерода растений зависит от изотопного состава углерода ассимилируемой ими при фотосинтезе углекислоты. Следовательно, над зонами разгрузки углеводородов должно наблюдаться облегчение углерода растений.

Для проверки выдвинутого положения были проведены исследования территории стихийной свалки бытовых отходов, где протекают активные процессы образования метана, разгружающегося в поверхностные отложения.

На фиг.1 представлены результаты исследований. В приповерхностных слоях над захороненными отходами выявлены метановые и углекислотные аномалии (фиг. 1, в), т.е. формируются зоны разгрузки СН₄ и СО₂. В приземном воздухе обнаружено заметно выше кларкого содержания СО₂, углерод которой (δ ¹³С=-19,3) значительно легче углерода атмосферной СО₂ (фиг.1,а). Изучение изотопного состава углерода листьев и стеблей мать-и-мачехи, отобранных в разное время, показало облегчение углерода растений на аномальных участках (фиг.1, б). Зоны облегчения углерода растений совпадают с углекислотными аномалиями в поверхностных отложениях и в приземном воздухе. Следовательно, облегчение углерода растений может служить поисковым признаком для выявления зон разгрузки углеводородов.

Способ был опробован на Узбекском месторождении Западной Сибири, в котором установлено несколько нефтяных залежей в юрских отложениях на глубине около 1600 м (фиг.2). По профилям через 250 м на Среднечанчарской (фиг.2а) и Хултурской (фиг.2б) площадях были отобраны пробы коры сосны (по несколько грамм), в которых был определен изотопный состав углерода.

Выделяются участки, где углерод растений обеднен тяжелым изотопом ¹³С, и участки, где снижения содержания ¹³С не отмечается. Первые пространственно приурочены к залежам углеводородов, вторые - к участкам, где наличие залежей не установлено. Соответствие контуров аномалий с низкими значениями содержания ¹³С с границами залежей, установленными по данным бурения, свидетельствует о хорошей сходимости и о достоверности предлагаемого способа.

Использование предлагаемого изотопного фитогеохимического способа поиска углеводородов обеспечивает следующие преимущества: выявлен механизм формирования изотопных аномалий под воздействием мигрирующих углеводородов; отсутствует возможность "загрязнения" объекта исследований; простота операций отбора проб в любое время года.

Способ позволяет повысить достоверность и эффективность поисков углеводородов.

Формула изобретения

ИЗОТОПНЫЙ ФИТОГЕОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПОИСКА УГЛЕВОДОРОДОВ, включающий отбор проб растений, их анализ на содержание элементов-индикаторов и суждение по полученным данным о наличии углеводородов, отличающийся тем, что при анализе в качестве элемента-индикатора используют тяжелый изотоп углерода ¹³С, а о наличии углеводородов судят по зонам их разгрузки, которые отождествляют с участками с аномально низкими значениями содержания ¹³С.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2