Генетические типы нефтей продуктивных отложений в Иракском Курдистане Месопотамская и Предзагрозская нефтегазоносные провинции

Актуальность работы. Курдистанская нефть составляет 60% добываемой в Ираке. По мнению многих экспертов – это последний район добычи лёгкой нефти, поскольку все известные нефтяные провинции уже исчерпали свои возможности по месторождениям, не требующих больших затрат на разведку и добычу. Курдистан имеет большой потенциал, чтобы быть серьезным энергетическим игроком на мировом уровне. Но нефтяная геология в Курдистане только начинает развиваться и многие аспекты в изучении процессов формирования месторождений, все еще остаются «белыми пятнами».
В то же время изучение свойств и состава нефти продуктивных отложений определенного региона и их генетическая типизация являются одним из важных направлений комплексного геолого-геохимического исследования нефтегазоносности района с целью оценки перспектив и определения дальнейших направлений поисков и разведки залежей УВ.
Oсновные нефтематеринские отложения были сформированы в юрско-меловой период, также существует большое количество данных, свидетельствующих о том, что эти два периода отвечают формированию большинства иракских нефтяных резервуаров. По этой причине выделены следующие направления исследования:
1. определить потенциал нефтематеринских отложений, тип керогена и термическую зрелость изученных пластов в исследуемой области;
2. охарактеризовать геохимический состав нефти в нефтяных системах Курдистана;
3. выделить основные семейства нефтей, обнаруженных в районе исследования;
4. выявить взаимосвязи между нефтематеринскими породами и связанными с ними семействами нефти;
5. Изучить влияние процессов вторичного изменения (например, биодеградации) на состав пластовой нефти, попавшей в неглубоко залегающие коллекторы.
Фактический материал
Были проанализированы сто тридцать пять образцов горных пород с шестидесяти пятью пробами экстракта из потенциальных нефтематеринских отложений на исследуемой территории (керна и шлама) возраста от третичного до юрского. С целью оценки потенциала образцов нефтематеринской породы, её качества и количества, а также проведения корреляции нефти с источником (глава 4) были проведены следующие методы исследования: содержание общего органического углерода (TOC), пиролиз Rock-Eval, экстракция растворителем для насыщенного и
ароматического стабильного изотопного состава углерода (δ13C), газовая хроматография (ГХ) и газовая хроматография-масс-спектрометрия (ГХ-МС). Сорок шесть проб нефти были отобраны из продуктивных пластов по всему стратиграфическому объему и включали меловые и третичные коллекторы. Все образцы нефти были проанализированы с помощью газовой хроматографии цельной нефти (ГХ), анализа легких углеводородов, газовой хроматографии - масс-спектрометрии (ГХ-МС), жидкостной хроматографии среднего давления (ЖХСД) и стабильного изотопа углерода для скрининга основных геохимических свойств нефти. Оба типа образцов были предоставлены для этого исследования такими лабораториями, как: Weatherford Laboratories, Schlumberger Reservoir Laboratories, Expro North Sea Ltd, Geomark Research Ltd, Iraqi national company laboratory, были также освещены опубликованные исследования.
Научная новизна
1. Впервые выполнен геохимический анализ для определения нефтегазоматеринских характеристик пород способностей формации Шираниш на изучаемой территории.
2. Проведена оценка свойств и нефтегазогенерационного потенциала пород юрского – мелового возраста и условий их осадконакопления;
3. Выявленные особенности молекулярного состава нефтей, данные изотопного состава позволяют установить типы исходного ОВ, фазовые условия его накопления - уровень катагенетической зрелости нефтей Загрозского и Месопотамского бассейнов.
4. Многоуровневый групповой анализ разделяет 46 проанализированных образцов нефти из меловых-третичных коллекторов Иракского Курдистана (Загрозский и Месопотамский бассейн) на семь генетических семейств нефти, сгенерированных из различных нефтематеринских пород разного возраста и генезиса;
5. Выбраны наиболее коррелятивные молекулярные параметры в составе нефтей для Иракского Курдистана (Загрозский и Месопотамский бассейны).
Защищаемые положения.
1. Объемный геохимический анализ образцов нефтематеринских горных пород указывает на переход органического вещества в пределах изучаемых формации от ранней к более зрелой стадии. Преобладает II-III, смешанный тип керогена Потенциал варьирует от удовлетворительного до очень хорошего. И органическое вещество в изученных формациях в общем, является сингенетичным.
2. Анализ условий осадконакопления по биомаркерам показал, что материнские толщи изучаемых формации отлагались в условиях от слабо восстановительных до окислительных морских условий. Сложены преимущественно карбонатными и сланцевыми породами. А также подтвердил их стадию зрелости.
3. На основании распределений биомаркеров сорок шесть проанализированных проб нефти из мелового, мио-олигоценового, миоценового и плиоценового резервуаров в районе исследования были подразделены на семь генетических семейств нефти. Разделение выполнено на основе 16 параметров биомаркеров.
4. Выполненная корреляция нефть-нефтематеринская порода в этом исследовании дала хорошие результаты, была выявлена связь экстрактов изученных пород с нефтяными семействами. Исключение составили позднемеловая формация Шираниш, которая не коррелируют с какими-либо нефтяными семействами в исследуемом районе, а также нефти семейства 3 и 7 содержат пробы из нефтяных сипов на севере и юге блока Халабджа, которые не коррелируют ни с какими образцами экстрактов из района исследований.
Практическая значимость
Иракский Курдистан обладает огромным углеводородным потенциалом и в будущем может стать крупнейшм нефтедобывающим районом северного Ирака. В настоящее время здесь открыто более 15 нефтяных месторождений различных размеров, самые крупные из которых Киркук и Хамрин, но, тем не менее, большая часть территории Курдистана все еще мало изучена. Развитие нефте- и газодобывающей промышленности и привлечение инвестиций является жизненно важной задачей для Иракского Курдистана, решение которой невозможно без научного обоснования направлений поисково-разведочных работ. Результаты выполненных исследований позволяют повысить надежность оценки геологических рисков и углеводородного потенциала меловых и кайнозойских отложений Загросского и Местопотамского бассейнов и могут быть использованы как государственными органами при выработке лицензионной политики, так и компаниями-инвесторами.
Апробация работы
Результаты исследования по теме диссертации докладывались на конференциях:
71-я Международная Молодежная Научная Конференция «РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина-2017» (г. Москва, Россия), Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2019» (МГУ, г. Москва), 73-я Международная Молодежная Научная Конференция «РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина-2019» (г. Москва, Россия), По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, включающих тезисы докладов на международных конференциях.