Amaliy mashg‘ulot № Cho‘kindi havzalarning neftgazli potensialini hisoblashning zamonaviy evolyutsion –katagenetik modeli

Evolyutsion-katagenetik asosda neft va gaz resurslarini hisoblash metodikasi

Hosil bo‘lgan suyuq va gazsimon uglevodorodlarni miqdorini alohida baholashni tavsiya qilinadigan metodikasi bir nechta etaplardan tashkil topgan:

- neftgazli havzaning katagenetik evolyutsiyasini rekonstruksiya qilish;

- neftgazli havzaning mavjud asosiy neftgazgeneratsiya kompleksida organik moddalarning turi, tarkibi va tarqalganligini o‘rganish;

- UV hosil bo‘lish miqyosini hisoblash generatsiya koeffitsiyentiga hisobga olgan holda yuqoridagi ma’lumotlar asosida amalga oshirish [6].

N.V. Lopatin (1969) va V.I. Ruchnovlar (1973) neftgaz havzalarining alohida zonalari organik moddalarning katagenetik evolyutsiyasini birinchilardan bo‘lib ishlab chiqishgan. Cho‘kindi-jinslar havzalari (CHJH) uchun B.A.Sokolv (1975) bu vazifani yechgan, neftgaz hosil bo‘lish manbalarini aniqlash vazifasi yechish bilan N.B. Vassoyevich va B.A. Sokolov (1975), A.I. Dyakonov, N.V. Lopatin, V.I. Ruchkov (1976), L.A. Polster va b. (1976), S.P. Maksimov va b. (1975) shug‘ulangan. Turli subhavzalar va Azovo-Kuban, Timano-Pechora neftgazli havzalar rivojlanishining paleotektonik rivojlanishining mufasal sxemasi cho‘kindi-jinsli havzalar paleorekonstruksiyasini geologo-geokimyoviy asosi hisoblanadi. hisoblash ishlari Sharqiy-kuban, G‘arbiy-Kuban, Shimoliy-Kuban, Yuqori pesora, Kosyu-Rogov va boshqa subhavzalarga bajarilgan [6].

Cho‘kindi-jinslar havzalari katagenetik evolyutsiyasini o‘rganish metodikasining mohiyati, CHJH hosil bo‘la boshlagandan uning rivojlanishning zamonaviy bosqichda neftgaz havzasiga aylanishi paytida katagenez bosqichini retrospektiv fiksatsisi ketma-ketligidan iborat. Bunda katagenez darajasini baholash organik moddalar materiallarini optik xususiyatini o‘lchash asosida amalga oshiriladi, misol uchun, vitrinit uchun yaltirash, sporinit uchun absorbsiya va flyuoressensiyalash (V.I. Ruchnov, 1977), shuningdek umumiy issiqlik impuli – UII metodi bilan yotqiziqlarni termik tarixi tahlilidan kelib chiqib hisoblash yo‘li bilan amalga oshiriladi. UII metodi yotqiziqlarning barcha geologik, geotermik tarixi davomida olingan jinslarning issiqlik energiyasi sathini aniqlashga aososlangan. Buning uchun qalinlik metodi bilan jinslarning cho‘kish chuqurligi va xaroratining evolyutsion grafigi tuziladi, 50°C dan boshlab har 10°C geotermik zonada yotqiziqlarning hosil bo‘lishi davomiyligi aniqlanadi, har bir 10-gradusli zona uchun elementar issiqlik impulslari mavjud zonani hosil bo‘lish davomiyligini majud 10-gradusli oraliq uchun reaksiya tezligi koeffitsiyentiga ko‘paytirish yo‘li bilan hisoblanadi (bunda energiya aktivlаshishi 10 kkal/mol qabul qilingan). Umumiy issiqlik impulslarning murakkab elementar impulslari Azov-Kuban va Timan-Pechora NGH uchun aniqlash vitrinit (R°) yaltirashi asosida katagenez darajasini aniqlash ma’lumotlari bilan umumiy issiqlik impulisini solishtirish orqali amalga oshirilgan.

Organik moddalarning fatsial-genetik tipi va katagenez darajasidan kelib chiqib katagenezning boshlang‘ich bosqichida organik moddalarning umumiy yqotilishi (6 jadvalga muvofiq) foyizlarda aniqlanadi (V.A.Uspenski ma’lumotlari, 1975) [6, 13].

Katagenez boshlang‘ich bosqichida organik moddalarning yo‘qotgan massasi (%)

IV.1- jadval

Katagenez gradatsiyasi	Gumusli organik moddalar	Gumus-sapropelli organik moddalar	Sapropelli organik moddalar
PK3(B1)	11,38	12,19	13,0
MK1(D)	13,87	14,43	15,0
MK2(G)	24,54	27,27	30,0
МK3(JG)	28,06	34,03	40,0
МK4(К1)	32,61	42,80	51,0
МK5(K2)	34,02	44,06	52,0
АК1(Т)	36,05	45,00	54,0
АК2(PА)	38,18	47,59	57,0
АK3(А1)	40,96	-	60,0
АK4(А2)	42,87	-	61,0

(К_p) qayta hisoblash koeffitsiyenti yordamida gumusli, gumus bilan sapropel birga, sapropeli organik moddalarni hisoblash bajariladi. IV.2- jadvalda nokarbonat uglerodlar haqida analitik va eksperimental ma’lumotlar asosida qabul qilingan qayta hisoblash koeffitsiyenti keltirilgan (V.A. Uspenskiy, 1975).

(К_p) qayta hisoblash koeffitsiyenti kattaliklari

VI.2- jadval

Katagenez gradatsiyasi	Gumusli organik moddalar, Kp	Gumus-sapropelli organik moddalar, Kp	Sapropelli organik moddalar, Kp
PK1	1,82	1,65	1,50
PK1	1,67	1,56	1,45
PK1-PK2	1,54	1,47	1,40
PK2	1,43	1,39	1,35
PK3-MK1	1,33	1,33	1,33
MK1-MK2	1,25	1,25	1,25
MK2-MK3	1,18	1,18	1,18
MK4-AK2	1,11	1,11	1,11
AK3-AK4	1,05	1,05	1,05

Bugungi kunda uglevodorod prognoz resurslarini baholashni hajmiy-statistik va hajmiy – genetik metodlari keng tarqalgan bo‘lib, bu metodlar zamonaviy bosqichdagi jinslarda UV tarkibi va miqdori haqida o‘rtacha ma’lumotlardan foydalanish asosida amalga oshiriladi. Ayni vaqtda resurslarni ajratilgan miqdori prognozlash va taqoslab baholash rejasida cho‘kindi havzaning katagenetik evolyutsiyasini turli bosqichlarida generatsiyalangan UV miqdori va fazali munosabatini bilish shart. Azov-Kuban, Timan-Pechora va boshqa NGH birinchi bo‘lib, havzalarning katagenetik evalyutsiyasi jarayonida UV generatsiyasini baholash miqyosining umumiyi sxemasi ishlab chiqilgan va sinovdan o‘tgan, bu sxema yosh va qadimgi platformalar uchun umumiy sxema sifatida tavsiya qilish mumkin [6].

Havzalar, subhavzalar va zonalar katagenetik evolyutsiya modelini tiklash bilan bir vaqtda har bir neftgaz hosil qiluvchi komplekslar uchun katagenezning boshlang‘ich etapiga muvofiq glina cho‘kindilari qalinligi hisoblanadi, ularning zichligi va hajmini o‘zgarishi jinslar massasini aniqlash uchun asos bo‘lib, xizmat qiladi. Jinslar massalarini aniqlash uchun kollektor-jinslarning g‘ovakligi va zichligini o‘zgarishiga aniqlik kritadigan grafikdan foydalaniladi.

Resurslarni baholashni keyingi etapi katagenez etaplari bo‘yicha organik moddalarning turi va miqdorini aniqlash hisoblanadi. Zamonaviy etapda mezozoy va paleozoy yotqiziqlari uchun organik moddalarning turi va miqdori haqida D.V. Jabreva, YE.S. Larskoy, V.S. Kotova, Y.I. Korchagin, G.M. Parparov, F.YE. Okunkov, YE.N. Bolotova, V.I. Ruchnova, G.P. Kalmikova, Y.V. Stepanova, S.A. Danilevskiy va boshqalarning ishlarida yaqol ma’lumotlar keltirilgan. Bu ma’lumotlarni keltirish uchun katagenez jarayonida organik moddalar massalarini yo‘qotilishi haqida ma’lumotlardan foydalaniladi. Bu bilan bog‘liq analitik ma’lumotlar faqat nokarbonat uglerod (С_nk, С_org) haqida dalolat beradi, jinslarning organik moddalar massalarini rekonstruksiya qilish uchun mavjud turga va katagenez bosqichiga muvofiq organik moddalarga С_орг qayta hisoblash koeffitsiyenti qabul qilingan [6, 13].

Bu ma’lumotlarga ega bo‘lib, katagenez etaplari bo‘yicha suyuq va gazsimon uglevodorodlarni alohida generatsiya miqyosini hisoblash ishlari bajariladi. Katagenez jarayoni boshlanishidan mavjud bosqichgacha bo‘lgan generatsiya miqyosini hisoblash uchun quyidagi umumiy formuladan foydalaniladi:

(IV.1)

Bu yerda, – gaz neft generatsiyasi miqyosi, trln. м³ ; mlrd. t;

V – neftgaz hosil qiluvchi glinali jinslar hajmi, sm³;

d – ularning zichligi, g/sm³;

γ, β– gazsimon va suyuq uglevodorodlarning generatsiya koeffitsiyenti;

ОВ– o‘rganiladigan kompleksda organik moddalarning miqdori 1 kg neftgaz hosil qiluvchi jinslar bo‘yicha grammlarda;

τ– tektodinamik va eksperimental va haqiqiy ma’lumotlar bilan cho‘kindi-jinslar havzasida gaz yoki neft hosil bo‘lish miqyosiga muvofiq korrektirovkalaydigan sharoitlar hisobga olingan tuzatma, suyuq uglevodorodlar uchun 0,1 gazsimon uglevodorodlar uchun 0,05 ga teng.

Organik moddalar katagenez etapiga mansub barcha ma’lumotlar bir xil o‘lchamga olib kelinadi. Gaz uchun generatsiya koeffitsiyenti Y.A. Rogozin, V.A. Uspenski (1974) ma’lumotlari bo‘yicha hisoblanadi, neft uchun, S.G. Nerucheva va b. (1975) ma’lumotlari bo‘yicha va IV.3 jadvalga keltirilgan ma’lumotlar bo‘yicha hisoblanadi.

G‘arbiy Kavkazoldi va Timan-Shimoliy Ural regionlarining geologik sharoitlari uchun bajarilgan tadqiqot ishlari mezozoy va paleozoy yotqiziqlariga mansub gil cho‘kindilari erta katagenez (protokatagenez) bosqichida hosil bo‘lishi 300-4000 m chuqurlikdan boshlanib 1200-1700 m chuqurlikgacha davom etgan; quyida jinslar mezokatagenez zonasiga o‘tadi va MK₁ gradatsiyasiga muvofiq. G.P. Korneva, R.N. Petrov, V.P. Chaitski va boshqalar ma’lumotlari bo‘yicha glinali jinslarning epigenetik o‘zgarishi protokatagenez oxirida 40-50 °С paleoxaroratga va tog‘ bosimi 30-40 мPa dan yuqori bo‘lgan holda aktivlashadi.

Gazsimon va suyuq uglevodorodlar generatsiya koeffitsiyentlar

( V.A. Uspenski, YE.A. Rogozin, S.G. Neruchev va boshqalar bo‘yicha)

IV.3-jadval

Katagenez bollanishidan bugungi kun bosqichigacha	Gazsimon UV, g/1g zamonaviy organik modda			Suyuq UV g/1g zamonaviy organik modda
	gumusli	Gumusli-sapropelli	sapropelli		gumusli	Gkmksli-sapropelli	sapropelli
ПК3	0,0049	0,0074	0,01		0,00564	0,01027	0,0149
МК1	0,0096	0,0011	0,013		0,01	0,016	0,019
МК1-2	0,022	0,0195	0,017		0,029	0,0335	0,038
МК2	0,0253	0,0255	0,0257		0,049	0,0645	0,08
МК2-3	0,0317	0,035	0,0383		0,056	0,092	0,12
МК3	0,0545	0,060	0,0648		0,065	0,1175	0,17
МК4	0,066	0,090	0,1142		0,068	0,132	0,196
МК5	0,0803	0,1220	0,1630		-	-	-
АК1	0,1126	0,179	0,2465		-	-	-
АК2	0,1501	0,2285	0,2950		-	-	-
АК3	-	-	-		-	-	-

Izoh. Gumusli organik moddalar asosan metanga generatsiyalanadi, gumus-sapropel organik moddalar – moyli uglevodorod gazlari va suyuq uglevodorodlarga generatsiyalanadi.

Cho‘kindi xosilalarni botish tezligi kichik bo‘lgan sharoitda va xarorat gradiyenti 2,5-3,0 °С bo‘lganda organik moddalar protokatagenez etapi 2,0-2,5km chuqurlikgacha davom etishi mumkin. Organik moddalarning erimaydigan qisimining fizik-kimyoviy tavsnifi o‘zgarishi bilan bir vaqtda va uning ko‘mirlashish darajasi ortishi bilan erta katagenezda bitumoidlarning harakatlanadigan komponentlari yangidan hosil bo‘lishi va ularning birlamchi migratsiyasi sodir bo‘ladi.

Neftgaz havzasi va subhavzalarining keyingi evolyutsiyasi МК_4-3 satihda va neft hosil bo‘lishining bosh zonasida eng qadimgi yotqiziqlardan boshlab, gaz generatsiyasining bosh zonasiga o‘tishi ( S.G. Neruchev, YE.A. Rogozin, V.A. Uspenski, 1974; N.B. Vassoyevich, 1975 bo‘yicha) va mezokatagenez tugashi bilan xarakterlanadi. Bunday zonalar xususiti shundaki, uglevodorodlarning suyuq fazasi uchun sodir bo‘ladigan katagenetik jarayonlarga nisbatan organik moddalarning katagenetik darajasi yuqori bo‘ladi va ikkilamchi mineral hosil bo‘lishi jadallashadi (asosan glinali jinslarga gidroslyudlanish, xloridlanish, dag‘al bo‘lakli kvars regeneratsiyasi). Havza evolyutsiyasining gazli etapi so‘ngida bir qancha geologik davrlarni qamrab olib, zamonaviy epoxagacha davom etadi [6].

Neftgaz to‘planish miqyosi quyidagi formula bo‘yicha hisoblanadi:

Q_ak=Q_gn·К_e·К_ak·10-3 (IV.2)

Bu yerda, Q_gn–gaz va neft akkumulatsiyasi miqyosi (mlrd. m³, mln. t);

К_е– gaz yoki neftning emigratsiya koeffitsiyenti;

К_ak– gaz yoki neftning akkumulyatsiya koeffitsiyenti.

Neft va gaz emigratsiyasi va akkumulyatsiyachi koeffitsiyentlari kattaligi bo‘yicha to‘g‘ridan to‘g‘ri ma’lumotlar yo‘q. A.E.Kontorovich ma’lumotlari bo‘yicha (1977, 1990), G‘arbiy Sibir neftgazli rayonlari bo‘yicha neft va gaz akkumulyatsiyasi koeffitsiyentining eng asoslangan qiymati quyidagicha:O‘rta Vasyugan (trias, quyi-yuqori yura) – 0,012 va 0,038; Kaymisov (yuqori yura) – 0,027 va 0,002; Shaimski (o‘rta-yuqori yura) – 0,011 va 0,004; Surgut (neokom) – 0,073 va 0,025; Quyi Vartov (neokom) – 0,099 va 0,041 va boshqalar.

Maykop gazokondensat konida quyi bo‘r jinslari, Yubileyni konida yura jinslari va Janubiy Sovetski koni yura jinslari, shuningdek Turon va G‘arbiy Sibir plitalaridagi trias-yura, bo‘r neftgazli formatsiyasi (Tyub-Karagan va mangishlakdagi boshqa maydonlar) gaz miqdori bo‘yicha bevosita o‘lchov ishlari ma’lumotlari va Timan-Pechora va boshqa neftgazli havzalar cho‘kindi komplesi bo‘yicha tarkibiga neftgaz bo‘lgan jinslarni bevosita o‘lchov ishlari ma’lumotlari emigratsiya va akkumulyatsiya koeffitsiyentlari quyidagi qiymatlarini asoslagan: neft emigratsiyasi – 0,0005 dan 0,035 gacha (0,001-0,3 tavsiya qilinadi), gaz – 0,8 dan 0,95 gacha (0,9 tavsiya qilinadi); neft akkumulyatsiyasi – 0,01dan 0,12 gacha (0,07-0,1 tavsiya qilinadi), gaz akkumulyatsiyasi – 0,001 dan 0,1 gacha (0,005-0,01 tavsiya qilinadi).

Neft hosil bo‘lishining bosh fazasi etapida (neft uchun) va gaz hosil bo‘lishi bosh fazasida (gaz uchun) emigratsiya koeffitsiyentining qiymati neft hosil qiluvchi svitasi kontakti va qirqimda kollektor jinslar maydoni qisqarishi, shuningdek neft hosil qiluvchi jinslar hajmini kamayishiga (60 % dan kam) proporsional ravishda kamayadi. Tabiiy saqlagichlarning yomkostli xususiyati va generatsiya miqyosiga ta’sirni aniqlaydigan akkumulyatsiya koeffitsiyenti qiymati yuqoridagi ko‘rsatgichlardan birontasi ortishi bilan koeffitsiyent keskin ortadi.

Resurslarning boshlang‘ich potensiali quyidagi formula bo‘yicha hisoblanadi:

Q_bp = Q_ak·K_{t. n.} – neft uchun;

Q_bp = Q_ak · K_{t. g.} – gaz uchun.

Bir qancha neftgaz havzalar bo‘yicha uyumlarni shakllanish jarayonida va boshlang‘ich potensial resurslarni hisoblashda neft va gaz tarqalish koeffitsiyentini asoslash suyuq uglevodorodlarni tarqalishi 30 dan 78 % gacha kattaligi va gazsimon uglevodorodlarni tarqalish 40 dan 80 % gacha kattaligini beradi. Bu suyuq (K_t.n) va gazsimon (K_t.g) uglevodorodlarning tarqalish koeffitsiyentini aniqlash uchun dastlabgi ko‘rsatgichlari sifatida tavsiya qilish imkonini beradi. Neft uchun deyarli doim qo‘llaniladigan tarqalish qiymati 50 da 60 % gacha bo‘lib, hisoblash uchun 55 % (K_t = 0,45), gaz uchun bu qiymat 40 dan 80 % bo‘lib, boshlang‘ich potensial (yoki prognoz) resurslar baholash uchun ishonchli qopqoq jinslar mavjud bo‘lgan sharoitda 60% atrofida (К_t = 0,4) qabul qilingan. Neft yoki gazning istiqboli resurslarini hisoblash ananaviy sxema bo‘yicha hajmiy-genetik metod bilan hisoblanadi [6, 13].