№ 1,
2022
Скачать статью
Изотопный состав продуктов деятельности грязевых вулканов Южно-Каспийского бассейна в связи с нефтегазоносностью глубокопогруженных отложений
1 - Институт геологии и геофизики НАНА AZ1143, г. Баку, просп. Г.Джавида, 119: fakper@gmail.com
2 - Институт нефти и газа НАН Азербайджана AZ 1000, Баку, Азербайджан, ул. Ф.Амирова, 9
Резюме
A-
A+
В настоящее время основные мировые приросты углеводородов (УВ) связаны с эффективностью извлечения УВ из разрабатываемых месторождений и поисковыми работами на новых территориях. При этом наиболее эффективным является поиск УВ в глубокопогруженных отложениях эксплуатируемых нефтедобывающих районов, что, в свою очередь, связано с определенными инженерными и финансовыми рисками. С этой точки зрения грязевые вулканы Южно-Каспийского бассейна могут сыграть роль естественных глубоких скважин и носителей ценной информации о процессах, происходящих на больших глубинах.
В данной статье обобщены результаты ранее выполненных и новых исследований изотопного состава продуктов деятельности (породы-выбросы, газ, нефть, вода) грязевых вулканов ЮКБ с целью прогноза нефтегазоносности и фазового состояния УВ на недоступных бурением глубинах, а также минимизации экономического и технологического риска бурения дорогостоящих глубоких скважин. Были использованы следующие методы: пиролиз пород, масс-спектрометрический и хромато-масс-спектрометрический анализ органического вещества (ОВ), нефтей и газов. Показано, что положение в разрезе очагов генерации нефти и газа грязевых вулканов и месторождений соответствует общепринятой вертикальной зональности нефтегазообразования и имеет единый генетический источник. От суши в сторону центральной глубоководной части ЮКБ отмечается увеличение мощности пород, при этом зрелость нефтей и газов увеличивается, сопровождаясь сменой фазового состояния УВ от нефтяных, к нефтегазовым и газоконденсатным. В глубоководной части ЮКБ прогнозируются исключительно газоконденсатные скопления. Нижний предел температуры их генерации оценивается примерно в 300 °C, что соответствует интервалу глубин от 8 до 16 км.
Ключевые слова: Южно-Каспийский бассейн, грязевые вулканы, породы-выбросы, флюиды, изотопный состав, большие глубины, прогноз нефтегазоносности
ЛИТЕРАТУРА
Алиев Ад.А., Байрамов А.А. Закономерности пространственно-временного распределения грязевых вулканов Южно-Каспийской впадины в свете новой тектонической концепции. Труды Ин-та геол. НАНА, No. 35, 2007, c. 25-45.
Алиев Ад.А., Кабулова А.Я. Изотопы гелия в газах грязевых вулканов Азербайджана. ДАН Азербайджана, Т. 36, No. 3, 1980, c. 52-56.
Валяев Б.М., Гринченко Ю.И., Ерохин В.Е., Прохоров В.С., Титков Г.А. Изотопный облик газов грязевых вулканов. Литология и полезные ископаемые, No.1, 1985, с. 72-87.
Гулиев И., Фейзуллаев A., Алиев A., Мовсумова У. Состав газов и органического вещества пород-выбросов грязевых вулканов Азербайджана. Геология нефти и газа, No. 3, 2005, с. 27-30.
Гулиев И., Фейзуллаев А., Гусейнов Д. Геохимические особенности и источники флюидов грязевых вулканов Южно-Каспийского осадочного бассейна в свете новых данных по изотопии С, Н, и О. Геохимия, No. 7, 2004, с. 792-800.
Дадашев А.А., Зорькин Л.М., Блохина Г.Г. Новые данные об изотопном составе углерода метана природных газов грязевых вулканов Азербайджана. Доклады АН СССР, Т. 262, No. 2, 1982, с. 399-401.
Дадашев А.А., Фейзуллаев А.А., Гулиев И.С. Вертикальная зональность нефтегазообразования по данным изотопного состава углерода метана грязевых вулканов и месторождений Азербайджана. Нефтегазовая геология и геофизика, No. 6, 1986, с. 24-28.
Джафаров С.А. Инертные компоненты (гелий, азот, изотопы аргона) газов грязевых вулканов Азербайджана в связи с перспективами газоносности глубокозалегающих отложений. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд.г.-м.н. Институт геологии АН Азерб.ССР, Баку, 1985.
Керимов В.Ю., Гулиев И.С., Гусейнов Д.А., Лавренова Е.А., Мустаев Р.Н., Осипов А.В., Серикова У.С. Прогнозирование нефтегазоносности в регионах со сложным геологическим строением. ООО «Издательский дом Недра». Москва, 2015, 404 с.
Киквадзе О.Е. Геохимия грязевулканических флюидов Кавказского региона. Диссертация на соискание уч. ст. канд. геол.-мин. наук. Геологический институт РАН, Москва, 2016, 183 с.
Лаврушин В.Ю., Гулиев И.С., Киквадзе О.Е., Алиев Ад.А., Покровский Б.Г., Поляк Б.Г. Воды грязевых вулканов Азербайджана: изотопно-химические особенности и условия формирования. Литология и полезные ископаемые, No. 1, 2015, с. 3-29, DOI: 10.7868/S0024497X15010036
Лаврушин В.Ю., Поляк Б.Г., Прасолов Э.М., Каменский И.Л. Источники вещества в продуктах грязевого вулканизма (по изотопным, гидрохимическим и геологическим данным). Литология и полезные ископаемые, No. 6, 1996, с. 625-647.
Мустаев Р.Н. Условия формирования и прогноз нефтегазоносности западного борта Южно-Каспийской впадины. Дис. на соискание уч.степ. канд. геол.-минер. наук. РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, Москва, 2013,123 с.
Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Недра. Ленинград, 1990, 283 с.
Прасолов Э.М., Лобков В.А. Об условиях образования и миграции метана (по изотопному составу углерода). Геохимия, No. 1, 1977, с.122-135.
Фейзуллаев A., Тагиев M. Формирование залежей нефти и газа в продуктивной толще Южно-Каспийского бассейна: новые подходы и результаты. Азерб. Нефт. Хозяйство, No. 3, 2008, с. 7-18.
Фейзуллаев А., Мовсумова У. Природа изотопно-тяжелого углерода углекислого газа и бикарбонатов вод грязевых вулканов Азербайджана. Геохимия, No. 5, 2010, с. 1-6.
Фейзуллаев А.А., Мовсумова У.А. Природа изотопно-тяжелого углерода углекислого газа грязевых вулканов Азербайджана. Материалы III Международной конференции Азербайджанского общества геологов нефтяников. Баку,1995, с. 38-39.
Aghayeva V., Sachsenhofer R.F., van Baak C.G.C., Bechtel A., Hoyle T.M., Selby D., Shiyanova N., Vincent S.J. New geochemical insights into Cenozoic source rocks in Azerbaijan: implications for petroleum systems in the South Caspian region. Journal of Petroleum Geology, Vol. 44, No. 3, 2021, pp. 349-384.
Amado L. Reservoir exploration and appraisal || field case evaluations. Gulf Professional Publishing. 2013, pp. 53-156, ISBN 9781856178532, https://DOI.org/10.1016/B978-1-85617-853-2.00012-0
Axen G.J., Lam P.S., Grove M., Stockli D.F. Exhumation of the West-Central Alborz mountains, Iran, Caspian subsidence, and collision-related tectonics. Geology, Vol. 29, No. 6, 2001, pp. 559-562.
Bailey N.J.L., Guliyev I.S., Feyzullayev A.A. Source rocks in the South Caspian. AAPG/ASPG research symposium 'Oil and gas petroleum systems in rapidly-subsiding basins'. Book of abstracts. Baku, Azerbaijan, October 6-9 1996.
Carothers W.W., Kharaka Y.F. Stable carbon isotopes of HCO3- in oil-field waters –implications for the origin of CO2. Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 44, No. 2, 1980, pp. 323-332.
Faber E. Zur isotopengeochemie gasformiger Kohlenwasserstoffe. Erdol, Erdgas, Kohle, Vol. 103, No. 5, 1987, pp. 210-218.
Feyzullayev A., Aliyeva Es.A. Estimation of the various source rocks contribution in oil pools formation. EAGE 65 Conference and Exhibition, Stavanger, The Norway, 2-5 June. 2003. Extended Abstracts on CD, P 026, 4 p.
Feyzullayev A., Guliyev I., Tagiyev M. Source potential of the Mesozoic-Cenozoic rocks in the South Caspian Basin and their role in forming the oil accumulations in the Lower Pliocene reservoirs. Petroleum Geoscience, Vol. 7, No. 4, 2001, pp. 409-417.
Feyzullayev A.A. Mud volcanoes in the South Caspian basin: nature and estimated depth of its products. Natural Science, Vol. 4, No.7, 2012, pp. 445-453.
Feyzullayev A.A., Lerche I. Temperature-depth control of petroleum occurrence in the sedimentary section of the South Caspian basin. Petroleum Research, Vol. 5, No. 1, 2020, pp. 70-76, https://doi.org/10.1016/j.ptlrs.2019.10.003
Guliyev I., Feyzullayev A. Geochemistry of hydrocarbon seepages in Azerbaijan. In: (D.Shumacher and M.Abrams, eds.) Hydrocarbon migration and its near-surface expression. AAPG Memoir, Vol. 66, 1996, pp. 63-70.
Guliyev I., Feyzullayev A., Tagiyev M. Isotope-geochemical characteristics of hydrocarbons in the South Caspian Basin. Energy, Exploration and Exploitation, Vol. 15, No. 4/5, 1997, pp. 311-368.
Guliyev I.S., Feyzullayev A.A., Guseynov D.A. Carbon isotopic composition of the hydrocarbon fluids of the South Caspian Megadepression. Geochemistry International, Vol. 39, No. 3, 2001, pp. 237-243.
Gürgey K. Correlation, alteration, and origin of hydrocarbons in the GCA, Bahar, and Gum Adasi fields, western South Caspian Basin: geochemical and multivariate statistical assessments. Marine and Petroleum Geology, Vol. 20, No. 10, 2003, pp. 1119-1139.
Hovland M., Rueslеtten H., Lifhseth H., Fichler C., Johnsen H. Mud volcanoes – A result of supercritical water formation at depth? Proceedings of AAPG/GSTT Hedberg Conference “Mobile Shale Basins – Genesis, Evolution and Hydrocarbon Systems”, Trinidad and Tobago, 4-7 June 2006.
Jackson J., Priestley K., Allen M.B., Berberian M. Active tectonics of the South Caspian Basin. Geophys. J. Intern., Vol. 148, No. 2, 2002, pp. 214-245.
Katz K.J., Richards D., Long D., Lawrence W. A new look at the components of the petroleum system of the South Caspian Basin. Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol. 28, No. 4, 2000, pp. 161-182.
Kazmin V.G., Verzhbitskii E.V. Age and origin of the South Caspian Basin, Oceanology, Vol. 51, No. 1, 2011, pp. 131-140.
Mazzini A. Mud volcanism: processes and implications. Marine and Petroleum Geology, Vol. 26, No. 9, 2009, pp. 1677-1680, DOI:10.1016/j.marpetgeo.2009.05.003
Nakada R., Takahashi Y., Tsunogai U., Zheng G., Shimizu H. Hattori K. A geochemical study on mud volcanoes in the Junggar Basin, China. Applied Geochemistry, Vol. 26, No. 7, 2011, pp. 1065-1076, DOI:10.1016/j.apgeochem.2011.03.011
Peters K.E. and Moldowan J.M. The Biomarker guide. Interpreting molecular fossils in petroleum and ancient sediments. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1993, 363 p.
Philip H., Cisternas A., Gvishiani A., Gorshkov A. The Caucasus: an actual example of the initial stages of continental collision. Tectonophysics, Vol. 161, 1989, pp. 1-21.
Planke S., Svensen H., Hovland M., Banks D.A., Jamtveit B. Mud and fluid migration in active mud volcanoes in Azerbaijan. GeoMarine Letters, Vol. 23, 2003, pp. 258-268, DOI:10.1007/s00367-003-0152-z
Wavrek D., Collister J., Curtiss D., Quick J., Guliyev I., Feyzullayev A. Novel application of geochemical inversion to derive generation/expulsion kinetic parameters for the South Caspian petroleum system (Azerbaijan). AAPG/ASPG Research Symposium “Oil and gas petroleum Systems in rapidly subsiding basins”. October 6-9 1996. Baku, Azerbaijan.
DOI:
10.33677/ggianas20220100073
В данной статье обобщены результаты ранее выполненных и новых исследований изотопного состава продуктов деятельности (породы-выбросы, газ, нефть, вода) грязевых вулканов ЮКБ с целью прогноза нефтегазоносности и фазового состояния УВ на недоступных бурением глубинах, а также минимизации экономического и технологического риска бурения дорогостоящих глубоких скважин. Были использованы следующие методы: пиролиз пород, масс-спектрометрический и хромато-масс-спектрометрический анализ органического вещества (ОВ), нефтей и газов. Показано, что положение в разрезе очагов генерации нефти и газа грязевых вулканов и месторождений соответствует общепринятой вертикальной зональности нефтегазообразования и имеет единый генетический источник. От суши в сторону центральной глубоководной части ЮКБ отмечается увеличение мощности пород, при этом зрелость нефтей и газов увеличивается, сопровождаясь сменой фазового состояния УВ от нефтяных, к нефтегазовым и газоконденсатным. В глубоководной части ЮКБ прогнозируются исключительно газоконденсатные скопления. Нижний предел температуры их генерации оценивается примерно в 300 °C, что соответствует интервалу глубин от 8 до 16 км.
Ключевые слова: Южно-Каспийский бассейн, грязевые вулканы, породы-выбросы, флюиды, изотопный состав, большие глубины, прогноз нефтегазоносности
ЛИТЕРАТУРА
Алиев Ад.А., Байрамов А.А. Закономерности пространственно-временного распределения грязевых вулканов Южно-Каспийской впадины в свете новой тектонической концепции. Труды Ин-та геол. НАНА, No. 35, 2007, c. 25-45.
Алиев Ад.А., Кабулова А.Я. Изотопы гелия в газах грязевых вулканов Азербайджана. ДАН Азербайджана, Т. 36, No. 3, 1980, c. 52-56.
Валяев Б.М., Гринченко Ю.И., Ерохин В.Е., Прохоров В.С., Титков Г.А. Изотопный облик газов грязевых вулканов. Литология и полезные ископаемые, No.1, 1985, с. 72-87.
Гулиев И., Фейзуллаев A., Алиев A., Мовсумова У. Состав газов и органического вещества пород-выбросов грязевых вулканов Азербайджана. Геология нефти и газа, No. 3, 2005, с. 27-30.
Гулиев И., Фейзуллаев А., Гусейнов Д. Геохимические особенности и источники флюидов грязевых вулканов Южно-Каспийского осадочного бассейна в свете новых данных по изотопии С, Н, и О. Геохимия, No. 7, 2004, с. 792-800.
Дадашев А.А., Зорькин Л.М., Блохина Г.Г. Новые данные об изотопном составе углерода метана природных газов грязевых вулканов Азербайджана. Доклады АН СССР, Т. 262, No. 2, 1982, с. 399-401.
Дадашев А.А., Фейзуллаев А.А., Гулиев И.С. Вертикальная зональность нефтегазообразования по данным изотопного состава углерода метана грязевых вулканов и месторождений Азербайджана. Нефтегазовая геология и геофизика, No. 6, 1986, с. 24-28.
Джафаров С.А. Инертные компоненты (гелий, азот, изотопы аргона) газов грязевых вулканов Азербайджана в связи с перспективами газоносности глубокозалегающих отложений. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд.г.-м.н. Институт геологии АН Азерб.ССР, Баку, 1985.
Керимов В.Ю., Гулиев И.С., Гусейнов Д.А., Лавренова Е.А., Мустаев Р.Н., Осипов А.В., Серикова У.С. Прогнозирование нефтегазоносности в регионах со сложным геологическим строением. ООО «Издательский дом Недра». Москва, 2015, 404 с.
Киквадзе О.Е. Геохимия грязевулканических флюидов Кавказского региона. Диссертация на соискание уч. ст. канд. геол.-мин. наук. Геологический институт РАН, Москва, 2016, 183 с.
Лаврушин В.Ю., Гулиев И.С., Киквадзе О.Е., Алиев Ад.А., Покровский Б.Г., Поляк Б.Г. Воды грязевых вулканов Азербайджана: изотопно-химические особенности и условия формирования. Литология и полезные ископаемые, No. 1, 2015, с. 3-29, DOI: 10.7868/S0024497X15010036
Лаврушин В.Ю., Поляк Б.Г., Прасолов Э.М., Каменский И.Л. Источники вещества в продуктах грязевого вулканизма (по изотопным, гидрохимическим и геологическим данным). Литология и полезные ископаемые, No. 6, 1996, с. 625-647.
Мустаев Р.Н. Условия формирования и прогноз нефтегазоносности западного борта Южно-Каспийской впадины. Дис. на соискание уч.степ. канд. геол.-минер. наук. РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, Москва, 2013,123 с.
Прасолов Э.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Недра. Ленинград, 1990, 283 с.
Прасолов Э.М., Лобков В.А. Об условиях образования и миграции метана (по изотопному составу углерода). Геохимия, No. 1, 1977, с.122-135.
Фейзуллаев A., Тагиев M. Формирование залежей нефти и газа в продуктивной толще Южно-Каспийского бассейна: новые подходы и результаты. Азерб. Нефт. Хозяйство, No. 3, 2008, с. 7-18.
Фейзуллаев А., Мовсумова У. Природа изотопно-тяжелого углерода углекислого газа и бикарбонатов вод грязевых вулканов Азербайджана. Геохимия, No. 5, 2010, с. 1-6.
Фейзуллаев А.А., Мовсумова У.А. Природа изотопно-тяжелого углерода углекислого газа грязевых вулканов Азербайджана. Материалы III Международной конференции Азербайджанского общества геологов нефтяников. Баку,1995, с. 38-39.
Aghayeva V., Sachsenhofer R.F., van Baak C.G.C., Bechtel A., Hoyle T.M., Selby D., Shiyanova N., Vincent S.J. New geochemical insights into Cenozoic source rocks in Azerbaijan: implications for petroleum systems in the South Caspian region. Journal of Petroleum Geology, Vol. 44, No. 3, 2021, pp. 349-384.
Amado L. Reservoir exploration and appraisal || field case evaluations. Gulf Professional Publishing. 2013, pp. 53-156, ISBN 9781856178532, https://DOI.org/10.1016/B978-1-85617-853-2.00012-0
Axen G.J., Lam P.S., Grove M., Stockli D.F. Exhumation of the West-Central Alborz mountains, Iran, Caspian subsidence, and collision-related tectonics. Geology, Vol. 29, No. 6, 2001, pp. 559-562.
Bailey N.J.L., Guliyev I.S., Feyzullayev A.A. Source rocks in the South Caspian. AAPG/ASPG research symposium 'Oil and gas petroleum systems in rapidly-subsiding basins'. Book of abstracts. Baku, Azerbaijan, October 6-9 1996.
Carothers W.W., Kharaka Y.F. Stable carbon isotopes of HCO3- in oil-field waters –implications for the origin of CO2. Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 44, No. 2, 1980, pp. 323-332.
Faber E. Zur isotopengeochemie gasformiger Kohlenwasserstoffe. Erdol, Erdgas, Kohle, Vol. 103, No. 5, 1987, pp. 210-218.
Feyzullayev A., Aliyeva Es.A. Estimation of the various source rocks contribution in oil pools formation. EAGE 65 Conference and Exhibition, Stavanger, The Norway, 2-5 June. 2003. Extended Abstracts on CD, P 026, 4 p.
Feyzullayev A., Guliyev I., Tagiyev M. Source potential of the Mesozoic-Cenozoic rocks in the South Caspian Basin and their role in forming the oil accumulations in the Lower Pliocene reservoirs. Petroleum Geoscience, Vol. 7, No. 4, 2001, pp. 409-417.
Feyzullayev A.A. Mud volcanoes in the South Caspian basin: nature and estimated depth of its products. Natural Science, Vol. 4, No.7, 2012, pp. 445-453.
Feyzullayev A.A., Lerche I. Temperature-depth control of petroleum occurrence in the sedimentary section of the South Caspian basin. Petroleum Research, Vol. 5, No. 1, 2020, pp. 70-76, https://doi.org/10.1016/j.ptlrs.2019.10.003
Guliyev I., Feyzullayev A. Geochemistry of hydrocarbon seepages in Azerbaijan. In: (D.Shumacher and M.Abrams, eds.) Hydrocarbon migration and its near-surface expression. AAPG Memoir, Vol. 66, 1996, pp. 63-70.
Guliyev I., Feyzullayev A., Tagiyev M. Isotope-geochemical characteristics of hydrocarbons in the South Caspian Basin. Energy, Exploration and Exploitation, Vol. 15, No. 4/5, 1997, pp. 311-368.
Guliyev I.S., Feyzullayev A.A., Guseynov D.A. Carbon isotopic composition of the hydrocarbon fluids of the South Caspian Megadepression. Geochemistry International, Vol. 39, No. 3, 2001, pp. 237-243.
Gürgey K. Correlation, alteration, and origin of hydrocarbons in the GCA, Bahar, and Gum Adasi fields, western South Caspian Basin: geochemical and multivariate statistical assessments. Marine and Petroleum Geology, Vol. 20, No. 10, 2003, pp. 1119-1139.
Hovland M., Rueslеtten H., Lifhseth H., Fichler C., Johnsen H. Mud volcanoes – A result of supercritical water formation at depth? Proceedings of AAPG/GSTT Hedberg Conference “Mobile Shale Basins – Genesis, Evolution and Hydrocarbon Systems”, Trinidad and Tobago, 4-7 June 2006.
Jackson J., Priestley K., Allen M.B., Berberian M. Active tectonics of the South Caspian Basin. Geophys. J. Intern., Vol. 148, No. 2, 2002, pp. 214-245.
Katz K.J., Richards D., Long D., Lawrence W. A new look at the components of the petroleum system of the South Caspian Basin. Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol. 28, No. 4, 2000, pp. 161-182.
Kazmin V.G., Verzhbitskii E.V. Age and origin of the South Caspian Basin, Oceanology, Vol. 51, No. 1, 2011, pp. 131-140.
Mazzini A. Mud volcanism: processes and implications. Marine and Petroleum Geology, Vol. 26, No. 9, 2009, pp. 1677-1680, DOI:10.1016/j.marpetgeo.2009.05.003
Nakada R., Takahashi Y., Tsunogai U., Zheng G., Shimizu H. Hattori K. A geochemical study on mud volcanoes in the Junggar Basin, China. Applied Geochemistry, Vol. 26, No. 7, 2011, pp. 1065-1076, DOI:10.1016/j.apgeochem.2011.03.011
Peters K.E. and Moldowan J.M. The Biomarker guide. Interpreting molecular fossils in petroleum and ancient sediments. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1993, 363 p.
Philip H., Cisternas A., Gvishiani A., Gorshkov A. The Caucasus: an actual example of the initial stages of continental collision. Tectonophysics, Vol. 161, 1989, pp. 1-21.
Planke S., Svensen H., Hovland M., Banks D.A., Jamtveit B. Mud and fluid migration in active mud volcanoes in Azerbaijan. GeoMarine Letters, Vol. 23, 2003, pp. 258-268, DOI:10.1007/s00367-003-0152-z
Wavrek D., Collister J., Curtiss D., Quick J., Guliyev I., Feyzullayev A. Novel application of geochemical inversion to derive generation/expulsion kinetic parameters for the South Caspian petroleum system (Azerbaijan). AAPG/ASPG Research Symposium “Oil and gas petroleum Systems in rapidly subsiding basins”. October 6-9 1996. Baku, Azerbaijan.