Том 336 № 11 (2025)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/11/5187
Исследование геохимических полей аренов бензольного ряда на земной поверхности с использованием естественных и искусственных сорбентов на месторождении Песцовое (Ямало-Ненецкий Автономный Округ Российской Федерации)
Актуальность исследования обусловлена целесообразностью расширения применения геохимической съемки в практике поиска залежей углеводородов как экспрессного метода для принятия перспективных решений. Цель: сравнить характеристики миграции углеводородов из залежи на дневную поверхность, зарегистрированных двумя методами – анализом подпочвенных грунтов и пассивным концентрированием, и показать преимущественные пути их миграции. Объект: нефтегазовое месторождение Песцовое на Санской площади с многолетнемерзлыми породами в Ямало-Ненецком Автономном Округе. Методы: геохимическая съемка по аренам С6Н6–С8Н10 с использованием естественных пассивных концентраторов в виде подпочвенных грунтов и искусственных концентраторов. Нанесение зарегистрированных уровней углеводородов на карты, содержащие распределение геодинамически-напряженных зон трещиноватости. Результаты. Совместно определены концентрации проявлений на дневной поверхности углеводородов, мигрирующих из залежи: бензола и толуола по анализу подпочвенного грунта; бензола, толуола и ксилолов в почвенном газе пассивным концентрированием. Построены площадные распределения бензола и толуола, распределения нефтегазоносного показателя Б/Т* в виде отношения концентрации бензола к скорректированной концентрации толуола. Установлено, что площадные распределения бензола и толуола, полученные двумя разными методами съемки, положительно коррелируют между собой, однако их характер и информативность отличны для каждого арена. Съемка по подпочвенному грунту более информативна для толуола: его средний максимум в грунте (60 ppb) превышает в 1,5–2 раза максимум, полученный с концентраторов (38 ppb). Однако максимум концентраций бензола с проб грунта (≈1,6 ppb) меньше в 0,6 раз аналогичных с искусственных концентраторов (2,6 ppb). Распределения концентраций бензола и толуола в подпочвенных грунтах имеют мозаичный характер, а распределения концентраций ксилолов с пассивных концентраторов имеют точечное, очаговое распределение, более информативное для оценки нефтеперспективности. Показано, что миграция аренов к земной поверхности происходит преимущественно по геодинамически-напряженным зонам трещиноватости, что с учетом физических характеристик аренов сопутствует диффузионной и фильтрационной миграции. Приуроченность миграции к осям геодинамически-напряженных зон подтверждает их информативность в определении нефте- и флюидоперспективных геоструктур. Отмечено существенное преимущество пассивного концентрирования по критерию минимизации затрат, экспрессности и возможности оперативно корректировать съемку.
Ключевые слова:
геохимическая съемка, подпочвенный грунт, пассивное концентрирование, экспрессный полевой анализ, площадные распределения аренов, зоны трещиноватости
Библиографические ссылки:
1. Singh R.K., Patidar A.K. A systematic approach for planning a geochemical survey for hydrocarbon exploration: an overview // Iranian Journal of Earth Sciences. – 2024. – Vol. 16. – № 2. – 162408 (1–9). DOI: 10.57647/j.ijes.2024.1602.08
2. Rice G.K. Vertical migration in theory and in practice // Interpretation. – 2021. – Vol. 10. – № 1. – P. 1–37. DOI: 10.1190/int-2020-0216.1
3. Чжиизюнь Цзинь Закономерности строения и размещения средних и крупных нефтегазовых месторождений Китая // Геология нефти и газа. – 2007. – № 1. – С. 46–53.
4. Abrams M.A., Schumacher D. Surface geochemistry methods for petroleum exploration // Encyclopedia of Petroleum Geoscience. Encyclopedia of Earth Sciences Series / ed. by R. Sorkhabi. – Cham: Springer, 2020. – P. 1–11. DOI: 10.1007/978-3-319-02330-4_102-1
5. Жильцова А.А., Исаев В.И., Коржов Ю.В. Миграция углеводородных флюидов и геохимический метод индикации залежей // Региональные проблемы. – 2010. – Т. 13. – № 1. – С. 11–17.
6. Развитие геофизических и геохимических методов исследования для геологоразведочных работ поиска и разведки месторождений нефти и газа / С.Е. Войтович, М.У. Чернышова, К.У. Гаврилина, А.И. Гатауллин, О.А. Гринько, И.В. Дергунов // Георесурсы. – 2013. – Т. 51. – № 1. – С. 22–26.
7. Курчиков А.Р., Белоносов А.Ю., Тимшанов Р.И. Динамика концентраций ароматических углеводородов С6-С8 в приповерхностных средах в связи с прямыми геохимическими поисками залежей нефти // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2010. – № 4. – С. 44–48.
8. Какуля В.А., Балдин М.Н., Грузнов В.М. Исследование характеристик парофазного источника толуола для полевой градуировки портативного газового хроматографа // Трофимук. чтения. – Новосибирск: Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука (ИНГГ СО РАН), 2023. – Т. 76. – С. 181–185.
9. Какуля В.А., Балдин М.Н. Особенности применения пассивных концентраторов в геохимической съемке по аренам // «ГеоСибирь-2024». – Новосибирск: Сибирский государственный университет геосистем и технологий (СГУГиТ), 2024. – Т. 2. – С. 105–113.
10. Портативная газовая хроматография с пассивными концентраторами для экспрессной геохимической съемки по ароматическим углеводородам / В.М. Грузнов, М.Н. Балдин, И.И. Науменко, Е.В. Карташов, М.В. Прямов // Химический анализ в геологии и геохимии. – Новосибирск: Гео, 2016. – С. 555–564.
11. Источники микропотоков газов и паров ИМ // ООО «Мониторинг». URL: http://www.ooo-monitoring.ru/products/calibr/pmt/im/ (дата обращения 29.03.2024).
12. A review of the progress for hydrocarbon migration technology: Mainstream methods, frontier trends, and future prospects / Z. Zhang, L. Wang, H. Zhang, D. Wu, C. Zhang // Advances in Analytic Science. – 2024. – Vol. 5. – № 2. – Art. N 2955.
13. Direct and indirect surface geochemical methods in petroleum exploration: a case study from eastern part of the Polish Outer Carpathians / H. Sechman, P. Guzy, P. Kaszuba, A. Wojas, G. Machowski, A. Twaróg, A. Maślanka // International Journal of Earth Sciences. – 2020. – Vol. 109. – P. 1853–1867. DOI: 10.1007/S00531-020-01876-Y
14. Структурно-тектонический анализ космических материалов территории юга Западной Сибири для оценки нефтеперспективности / А.Ю. Белоносов, О.С. Мартынов, А.Р. Курчиков, С.А. Шешуков, А.Е. Кудрявцев // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса: VIII Всероссийская ежегодная конференция. – М.: ИКИ РАН, 2010. – С. 260.
15. Белоносов А.Ю. Методика дешифрирования космических снимков для картографирования нефтеперспективных геоструктур (на примере Курганской области): дис. … канд. техн. наук. – Новосибирск, 2010. – 139 с.
16. Геохимические методы прогноза и поисков нефтегазовых месторождений / А.А. Кременецкий, А.Г. Пилицын, А.П. Игноватов, В.М. Грузнов // Разведка и охрана недр. – 2010. – № 5. – С. 63–69.
17. Grathwohl P. Diffusion in natural porous media: contaminant transport, sorption/desorption and dissolution kinetics // Environmental fluid mechanics. – New York: Springer, 1998. – 206 p.
18. Краткий химический справочник / под ред. В.А. Рабинович, З.Я. Хавина. – Л.: Химия, 1978. – 392 с.
19. Тимшанов Р.И., Белоносов А.Ю., Шешуков С.А. Применение геохимической съемки на разных стадиях геолого-разведочных работ // Геология нефти и газа. – 2018. – № 3. – С. 103–109. DOI: 10.31087/0016‑7894‑2018‑3‑103‑109.
20. Курчиков А.Р., Белоносов А.Ю., Тимшанов Р.И. Новые подходы в проведении геохимических нефтепоисковых исследований // Горные ведомости. – 2011. – № 6. – С. 104–110.
21. Geochemical evidence for the internal migration of gas condensate in a major unconventional tight petroleum system / J.M. Wood, J. Cesar, O.H. Ardakani, A. Rudra, H. Sanei // Scientific Reports. – 2022. – Vol. 12. – Art. no. 7931.
22. Klusman R.W., Saeed M.A. Comparison of light hydrocarbon microseepage mechanisms // Hydrocarbon migration and its near‑surface expression. – 1996. – Vol. 66. – P. 157–168.
23. Brown A. Evaluation of possible gas microseepage mechanisms // AAPG Bulletin. – 2000. – Vol. 84. – № 11. – P. 1775–1789.
24. Structural control of gas migration pathways in the hydrocarbon-rich Val d’Agri basin (Southern Apennines, Italy) / S.E. Beaubien, G.S. Spagnolo, R.-M. Ridolfi, L. Aldega, I Antoncecchi, S. Bigi, A. Billi, E. Carminati // Marine and Petroleum Geology. – 2023. – Vol. 154. – P. 106339.
25. Modeling hydrocarbon migration and accumulation processes in the meso-Cenozoic complex of the Black Sea-Caspian Region / V. Kerimov, R. Mustaev, E. Lavrenova, P. Romanov // Advances in Science, Technology & Innovation (ASTI): International conference on Mediterranean Geosciences Union, Conference paper. – Cham: Springer, 2024. – P. 253–255. DOI: 10.1007/978-3-031-48758-3_57
