-
Дата отправки2024-10-29
-
Дата принятия2024-10-29
-
Дата публикации2024-11-12
Исследование термодинамических процессов Земли с позиции генезиса углеводородов на больших глубинах
- Авторы:
- О. М. Прищепа
- Т. Н. Александрова
В условиях существенного истощения традиционных разведанных запасов нефти в РФ и неизбежности поисков новых направлений изучения и наращивания сырьевой базы углеводородного сырья в труднодоступных регионах и на арктическом шельфе ведется научный поиск скоплений в сложных геологических условиях и в существенно отличающихся от традиционных проявлениях, к числу которых можно отнести процессы нефтегазообразования и сохранения нефти газа в низкопроницамых «сланцевых» толщах и в неоднородных коллекторах на больших и сверхбольших глубинах. В пределах нефтегазоносных провинций мира бурением ряда глубоких и сверхглубоких скважин выявлены месторождения на больших глубинах, установлены связи между залежами УВ и «следами» миграции УВ, оставленными в керне глубоких скважин, что позволило существенно переоценить теоретические представления по вопросу условий нефтегазообразования и поиска технологий, направленных на решение прикладных задач. Современные геохимические, хроматографические, битуминологические углепетрографические и пиролитичеcкие методы исследований нефти и битумоидов, экстрагированных из вмещающих пород керна глубоких скважин, позволяют надеяться на выявление корреляций в системе нефть – исходное вещество, выявление процессов, определяющих возможность формирования и аккумуляции углеводородов, а также выявление прогнозных критериев нефтегазоносности больших глубин.
-
Дата отправки2024-05-13
-
Дата принятия2024-09-05
-
Дата публикации онлайн2024-09-26
-
Дата публикации2024-11-12
Потенциальные микроэлементные маркеры процессов нафтогенеза: моделирование и эксперимент
Со стабильным ростом спроса на углеводородные энергоносители возникает необходимость вовлечения в переработку месторождений нефти на более глубоких горизонтах и повышения рентабельности их разработки. Сокращение затрат на поисковые работы возможно при выявлении и обосновании физико-химических маркеров комплекса процессов нафтогенеза. Одним из ключевых маркеров является содержание переходных металлов, которые являются как критерием возраста нефти, так и маркерами потенциальных попутных процессов при миграции и образовании углеводородов в земной толще. Исследован элементный состав проб образцов нефти и пород-коллекторов месторождения Тимано-Печорской провинции. На основании результатов термодинамического моделирования предложены вероятные процессы трансформации минералов контактных пород. По результатам молекулярного моделирования предложена вероятная структура молекул-носителей ванадия и никеля в тяжелой фракции нефтей. Экспериментально установлены соотношения содержаний переходных металлов и серы, а также сделаны предположения о возможных механизмах формирования глубинных резервуаров углеводородов. Анализ полученных соотношений содержаний переходных металлов в породах-коллекторах и пробах нефти позволил предположить возможные процессы контакта мантийных флюидов с вмещающей породой и последующим накоплением углеводородов на сорбционно активных породах. По совокупным результатам экспериментальных и теоретических исследований установлено, что полимеры тяжелой фракции более селективно захватывают ванадий, что указывает на преобладание в нефтеносных породах содержания ванадия по отношению к содержанию никеля. При этом нефть выступает в качестве транспорта переходных металлов, вымывая их из материнских пород.
-
Дата отправки2024-04-22
-
Дата принятия2024-09-24
-
Дата публикации2024-11-12
Об особенностях состава и свойств древних нефтегазоматеринских отложений
- Авторы:
- М. А. Большакова
- К. А. Ситар
- Д. Д. Кожанов
Породы докембрийского возраста широко распространены на всех континентах Земного шара, при этом осадочные ассоциации этих отложений представляют особый интерес при поиске новых месторождений нефти и газа. Для проведения комплексного геолого-геохимического анализа и оценки исходного генерационного потенциала органического вещества нефтегазоматеринских пород докембрия применяется широкий комплекс палеонтологических, литологических, геохимических методов. Исследовались особенности обстановок накопления органического вещества, специфики его состава в осадочных горных породах и генерационных характеристик. Проведены собственные исследования и обобщение публикаций других авторов по докембрийским толщам, обогащенным органическим веществом, – их распространению, биомаркерным и изотопным характеристикам и схемам реализации генерационного потенциала органического вещества докембрия в катагенезе. На различных примерах проиллюстрированы геохимические особенности исходного органического вещества, определен его тип и характер эволюции реализации генерационного потенциала.
-
Дата отправки2024-05-03
-
Дата принятия2024-10-14
-
Дата публикации2024-11-12
Геолого-генетическая модель алмазоносной флюидно-магматической системы
Предложена геолого-генетическая модель формирования месторождений алмазов, связанных с кимберлитами и лампроитами, основанная на синтезе опубликованной информации об алмазоносных кимберлитовых системах и оригинальном исследовании онтогенических особенностей кристаллов алмаза. В единой системе скомпонованы процессы глубинной кристаллизации алмаза, его восходящего переноса и последующей концентрации в приповерхностных кимберлит-лампроитовых телах и других породах, в том числе выведенных на поверхность в результате высокоамплитудных поднятий пород кристаллического фундамента. Выдвинуто предположение о коренных источниках алмазов анабарских россыпей. Показана возможность генерации углеводородов на мантийных уровнях, соответствующих областям алмазообразования, и их переноса в верхние зоны земной коры по механизму, аналогичному мантийно-коровой миграции алмазоносных флюидизированных магм. Высокая скорость их восходящего перемещения позволяет осуществить доставку к поверхности без существенной потери в результате растворения в расплавах и сорбции на поверхности минеральных фаз. Отмечена важная роль флюидодинамических процессов на всех этапах развития этой системы.
-
Дата отправки2024-04-16
-
Дата принятия2024-09-24
-
Дата публикации2024-11-12
Глубокопогруженные нефтегазовые системы нижнего палеозоя на востоке Сибирской платформы: геолого-геофизическая характеристика, оценка ресурсов углеводородов
Изучение глубокопогруженных нефтяных и газовых систем является перспективным направлением подготовки ресурсов углеводородов. Исследование факторов, определяющих нефтегазоносность, крайне актуально. Лено-Вилюйский осадочный бассейн на востоке Сибирской платформы перспективен для открытия крупных месторождений нефти и газа в глубокопогруженных кембрийских отложениях. Применение оригинальных методических подходов к анализу черносланцевых и перекрывающих их отложений, обобщение результатов литологических, биостратиграфических и геохимических исследований кембрийских отложений по территориям, прилегающим к территории исследования, современная интерпретация геофизических данных показали, что наиболее интересны в отношении нефтегазоносности кремнистые, карбонатные, породы смешанного состава (кероген-микститовые) куонамского комплекса и обломочные клиноформно построенные отложения майского яруса. Нефтегазопроизводившие породы куонамского комплекса нижнего и среднего кембрия погружались на глубины до 14 км. Результаты интерпретации современных сейсморазведочных данных подтверждают гипотезу об ограниченном развитии верхнедевонской Вилюйской рифтовой системы. На основе обобщения геологических, геофизических и геохимических архивных и новых материалов по нижнепалеозойским отложениям востока Сибирской платформы выполнена вероятностная оценка геологических ресурсов углеводородов кембрийского и более молодых палеозойских комплексов Лено-Вилюйского осадочного бассейна. По результатам бассейнового моделирования сделан вывод, что ресурсы в основном представлены газом. Предполагается, что нефтяные ресурсы могут быть обнаружены в ловушках системы барьерных рифов, а также на Анабарском и Алданском склонах Вилюйской гемисинеклизы. С доверительной вероятностью 0,9 можно утверждать, что суммарные начальные ресурсы нефти и газа (в границах Вилюйской гемисинеклизы) превосходят 5 млрд т условных углеводородов. Рекомендуемая предельно осторожная оценка ресурсов допермских комплексов составляет 2,2 млрд т условных углеводородов. На территории исследований необходимо ставить программу глубокого и сверхглубокого параметрического бурения, без выполнения которой невозможно решить вопросы нефтегазоносности нижнего палеозоя.
-
Дата отправки2023-08-31
-
Дата принятия2023-12-27
-
Дата публикации онлайн2024-04-23
-
Дата публикации2024-11-12
Геохимические исследования пород Сибирской магматической провинции и их роль в теории образования уникальных платино-медно-никелевых месторождений
- Авторы:
- Н. А. Криволуцкая
Норильские месторождения, уникальные как по геологическому строению, так и запасам никеля и платиновых металлов, привлекают внимание исследователей на протяжении нескольких десятилетий. Было предложено несколько гипотез их образования, из которых наибольшее распространение получили две: модель формирования руд в промежуточной камере и внедрение обогащенного сульфидами пикритового расплава на место кристаллизации и образование сульфидов in situ за счет ассимиляции толеитовой магмой сульфатсодержащих осадков при ее движении к поверхности. Главными вопросами генезиса в этих построениях являются состав родоначальных магм рудоносных массивов; взаимоотношение интрузивных и эффузивных пород; масштаб и роль ассимиляции вмещающих пород магмами. Эти вопросы рассматриваются в статье на примере большого объема аналитических данных, полученных автором при исследовании геологического строения магматических образований Норильского района. На их основании сделан вывод о том, что ни одна из предложенных моделей полностью не объясняет наблюдаемые факты, а также появление уникальных сульфидных руд. Для решения проблемы генезиса норильских месторождений необходим анализ развития P3-T1 магматизма во времени на территории всей крупной Сибирской магматической провинции, особенно ее восточной части, и установление связи с ним процессов рудообразования. Важнейшую роль в генезисе месторождений играло развитие Енисей-Хатангского прогиба, установление эволюции которого является первоочередной задачей в образовании сульфидных руд. Ее решение должно во многом базироваться наряду с геофизическими данными на изучении геохимии магматических пород провинции.
-
Дата отправки2024-04-12
-
Дата принятия2024-09-05
-
Дата публикации онлайн2024-09-25
-
Дата публикации2024-11-12
Перспективные реагенты для извлечения стратегических металлов из труднообогатимого минерального сырья
- Авторы:
- Т. Н. Матвеева
- Н. К. Громова
- Л. Б. Ланцова
Потребность горно-перерабатывающей промышленности в новых видах реагентов направленного действия обусловлена ухудшением вещественного состава перерабатываемых руд. Низкое содержание Au (менее 0,5-1,0 г/т), тонкодисперсная вкрапленность Au (0,1-10,0 мкм) в руде, схожие свойства разделяемых минералов крайне негативно влияют на показатели флотации при использовании традиционных реагентов, что приводит к существенным потерям ценного металла с хвостами обогащения. Расширение спектра отечественных флотационных реагентов на базе новейших достижений фундаментальных исследований и их целенаправленное применение на горно-обогатительных предприятиях позволит компенсировать негативное влияние минерального состава сырья и обеспечить максимальное извлечение стратегических металлов из труднообогатимых руд. Применение современных методов исследования (сканирующая электронная и лазерная микроскопии, УФ-спектрофотометрия, РФА и химический анализ) позволило визуализировать адсорбционный слой новых реагентов-собирателей ряда дитиокарбаматов с различным строением углеводородного радикала и органического модификатора на поверхности золотосодержащих сульфидов. Экспериментально установлено количество адсорбированных реагентов на поверхности минералов. Специфические особенности закрепления реагентов на минералах различного состава обусловили оптимальные соотношения их расходов в процесс флотации. Научно обоснованные реагентные режимы обеспечили повышение содержания золота в концентрате и снижение потери золота с хвостами на 5-6 % при флотационном обогащении упорной руды Малиновского месторождения.
-
Дата отправки2024-04-25
-
Дата принятия2024-09-24
-
Дата публикации2024-11-12
Особенности кинетики термического преобразования органического вещества баженовской и доманиковой толщ на основе результатов пиролитической хроматографии
Пиролиз органического вещества с последующим анализом углеводородного состава образующихся продуктов дает возможность получить многокомпонентные спектры распределения генерационного потенциала по энергиям активации реакций преобразования керогена в углеводороды. Конфигурация спектров зависит от структуры керогена и индивидуальна для каждой разновидности органического вещества. Исследования кинетики керогена показали, что распределение энергий активации для каждой нефтематеринской толщи уникально. Кинетическая модель термического разложения керогена одного и того же типа, например морского сапропелевого (тип II), может существенно различаться в разных осадочных бассейнах из-за многовариантного соотношения химических связей и их реакционного энергетического порога. Разработанная методика расчета многокомпонентных кинетических спектров (приведены четырехкомпонентные модели) на основе результатов пиролитической хроматографии позволяет получить один из важнейших элементов моделирования истории нефтегазообразования геологических бассейнов. Кинетические параметры органического вещества нефтегазоматеринских толщ влияют на время начала генерации и напрямую отражают различия в составе и структуре керогенов разных типов. Показаны результаты работ по определению кинетических параметров двух высокоуглеродистых материнских толщ, распространненных на территории трех нефтегазоносных бассейнов. Создание и пополнение базы данных кинетических моделей определенных нефтегазоматеринских толщ повысит достоверность прогноза нефтегазоносности методом бассейнового моделирования.
-
Дата отправки2024-04-24
-
Дата принятия2024-09-24
-
Дата публикации2024-11-12
Исследование и обоснование комбинации процессов обогащения для получения чешуйчатого графита из техногенных углеродсодержащих пылей
Важнейшая задача современного развития производства – обеспечение минерально-сырьевого сектора экономики ресурсами, входящими в перечень стратегического сырья, к числу которых относится чешуйчатый графит. Кроме природного сырья, источником его получения могут быть отходы металлургического производства, не вовлеченные в переработку. Разработка технологии обогащения металлургических пылей решит задачу получения высокочистого чешуйчатого графита с кристаллическим строением, близким к идеальному, и востребованному в сферах производства высокотехнологичных материалов. Позволит создать возобновляемую сырьевую базу графита и утилизировать отходы металлургического производства. Исследования включали изучение обогатимости пылей по крупности, магнитным и флотационным методами, влияния на показатели обогащения процессов дезинтеграции пыли. Исходя из установленных технологических свойств компонентов, входящих в состав пылей, для их разделения могут быть применены магнитный, флотационный и гравитационный методы обогащения в различной последовательности. Показано, что пыли различных участков имеют разную обогатимость данными методами, и это необходимо учитывать при разработке комплексной технологии их переработки. Степень обогатимости возрастает в ряду пылей доменного цеха (ДЦ) – электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) – кислородно-конвертерного цеха (ККЦ). На показатели разделения существенное влияние оказывает способ измельчения – при сухом помоле в центробежно-ударной мельнице с последующей пневмоклассификацией качество графитовых концентратов повышается на 22,7 % углерода для пыли ДЦ и на 13,48 % углерода для пыли ЭСПЦ. Показатели обогащения пыли ККЦ высокие при грубом измельчении стальной средой – массовая доля углерода 96,1 %.
-
Дата отправки2024-05-17
-
Дата принятия2024-10-02
-
Дата публикации2024-11-12
Черные сланцы – нетрадиционный источник благородных металлов и рения
Оценено содержание благородных металлов и рения в черных сланцах нижнего палеозоя восточной части Прибалтийского палеобассейна на территории России. Сланцы обогащены платиноидами (МПГ до 0,12 г/т) и рением (до 1,54 г/т). Основными элементами-спутниками благородных металлов и Re являются U, V, Mo, Cu, Ni. Черные сланцы состоят из органической (9-26 отн.% ), глинистой (40-60 отн.% ), алевро-песчаной (25-50 отн.% ) составляющих и конкреционного комплекса (2-5 отн.% ) (карбонатные, сульфидные, фосфатные и силикатные конкреции). Благородные металлы спорадически встречаются в составе алевро-песчаной примеси в виде самородных форм и интерметаллидов: Au сам , Au-Ag, Au-Cu, Au-(Cu)-Hg, Au-Hg, Ag-Cu, Pt-Fe. В составе диагенетических сульфидов выявлены микроминеральные фазы благородных металлов: Au сам , халькопирит с примесью Au, пирит с примесью платиноидов. Глинистая фракция обогащена благородными металлами в 10 раз больше по сравнению со сланцем – до 0,28 г/т Au, 0,55 г/т Pt, 1,05 г/т Pd, 1,56 г/т Re. Органическое вещество ограничено сорбирует благородные металлы, но накапливает рений. Поровое пространство черных сланцев содержит коллоидно-солевую составляющую (субмикронную фракцию), которая представлена частицами размером менее 1000 нм. Доля субмикронной фракции черных сланцев составляет 0,1-6 вес.%. В субмикронной фракции содержится в среднем: МПГ – 14 г/т, Au – 0,85 г/т, Re – 4,62 г/т. Оценен геохимический ресурс благородных металлов (Au, Pt, Pd), Re и элементов-спутников (U, V, Mo, Cu и Ni) для черных сланцев в целом и их субмикронной фракции. Черные сланцы рекомендуются в качестве комплексного источника сырья.
-
Дата отправки2024-04-10
-
Дата принятия2024-10-14
-
Дата публикации2024-11-12
Влияние аноксии океана на условия формирования доманиковых отложений
В статье рассмотрено одно из условий формирования отложений доманиковых фаций на примере территорий Татарстана и Башкортостана. Основной акцент сделан на влияние аноксических условий палеобассейна на формирование высокоуглеродистых толщ. Детальное исследование углеводородного состава доманиковых отложений позволило установить в их составе характерные биомаркеры. Они основываются на составе и строении диагенетических продуктов биологических соединений, входящих в состав серных бактерий, обитающих в условиях аноксии/эвксинии палеобассейна. К таким соединениям относятся диарилизопреноиды составов С 40 – изорениератан и палеорениератан. Особое место при изучении доманиковых отложений также занимают тетраметилбензолы состава С 10 . Их появление в составе органических веществ данных отложений – результат преобразования соединений серных бактерий. Диарилизопреноиды и тетраметилбензолы являются надежным индикатором аноксических условий формирования доманиковых отложений. При этом по соотношению изомеров тетраметибензолов можно установить термодинамическое состояние углеводородной среды.
-
Дата отправки2024-05-30
-
Дата принятия2024-10-02
-
Дата публикации2024-11-12
Термодинамическое моделирование как основа прогноза фазовых состояний углеводородных флюидов на больших и сверхбольших глубинах
Возможность выявления залежей нефти и газа на больших (более 5 км) и сверхбольших (более 6 км) глубинах рассматривается в двух аспектах. Первый – условия сохранности крупных по величине скоплений углеводородов, образованных в условиях глубин до 4 км и вследствие разнообразных геологических и тектонических процессов, опустившихся на большие и сверхбольшие глубины с частичным преобразованием нефти в газ. Установлено, что к числу факторов, контролирующих сохранение жидких и газообразных углеводородов, относятся температура, давление, скорость погружения (скорость наращивания температуры и давления), время нахождения в сверхвысоких термобарических условиях, первичный состав органического вещества. Возможность существования жидких компонентов нефти на больших и сверхбольших глубинах характерна для осадочных бассейнов Китая, Мексиканского залива, бассейнов Сантос и Кампос на шельфе Бразилии, а в Российской Федерации наиболее вероятна для Прикаспийской впадины, некоторых предгорных прогибов и зон интенсивного накопления молодых осадков. Определение критических температур и давлений фазовых переходов и начала крекинга возможно с применением рассматриваемого в статье подхода, базирующегося на оценке степени преобразования органического вещества, кинетических и термобарических моделях, учитывающих состав углеводородного флюида. Второй аспект – оценка состава углеводородов, ассоциированных с образованными на сверхбольших глубинах породами или породами, преобразованными в условиях критических температур и давлений. Этот значительный по наукоемкости аспект пока вряд ли может рассматриваться как практически значимый. Исследование посвящено изучению возможностей термодинамического моделирования и применения альтернативных методов изучения степени преобразования жидкого пластового флюида в компоненты сопутствующего ему газа на примере двух площадей с выявленными нефтяными, конденсатными и газовыми скоплениями.
-
Дата отправки2024-05-03
-
Дата принятия2024-08-27
-
Дата публикации2024-11-12
Элементы платиновой группы как геохимические индикаторы при изучении полигенеза нефти
- Авторы:
- И. В. Таловина
- Р. К. Илалова
- И. А. Бабенко
На примере элементов платиновой группы (ЭПГ), главным образом платины и палладия, показана их информативность как геохимических индикаторов при изучении полигенеза нефти. Установлено, что подобно другим химическим элементам (никелю, ванадию, кобальту и пр.) элементы платиновой группы и золото наряду с фоновыми концентрациями в отдельных месторождениях нефти могут содержаться в повышенных и даже аномально высоких количествах. Цель исследования – изучение ЭПГ и элементов-примесей как геохимических индикаторов для определения геологических причин, в том числе эндогенных факторов, образования аномально высоких их концентраций в нефтях, а также анализа полигенеза нефтей. Выполнен большой аналитический обзор литературы по данной тематике. Получены новые данные по содержанию благородных металлов в составе нефтей России и мира. Проведен анализ геологических причин образования высоких и аномально высоких концентраций ЭПГ в нефтях. Для определения содержаний ЭПГ в нефтях использован метод атомной абсорбции с атомизацией в графитовой печи HGA-500. Предварительно для отделения благородных металлов от сопутствующих элементов применен метод соосаждения на теллуре (ISO 10478:1994). Определены возможные геологические причины образования аномально высоких концентраций платиновых металлов в нефтях, в том числе такие эндогенные факторы, как пространственная близость нефтяных месторождений к массивам ультраосновных пород, воздействие контактово-метасоматического процесса, влияние мантийного фактора. Кроме того, данные по мантийным элементам дают возможность рассматривать их в качестве индикаторов глубинности происхождения части углеводородных флюидов в вопросе изучения полигенеза нефти.
-
Дата отправки2024-09-09
-
Дата принятия2024-11-12
-
Дата публикации2024-11-12
Критерии акустической эмиссии для анализа процесса разрушения горных пород и оценки формирования трещинных коллекторов на больших глубинах
С целью изучения механизма разрушения горных пород различного генезиса и формирования трещинных коллекторов на больших глубинах проведены лабораторные исследования образцов горных пород при нагружении в условиях всестороннего давления с регистрацией акустической эмиссии (АЭ) и параметров процесса изменения прочностно-деформационных свойств образцов. Исследованы пространственные распределения гипоцентров событий АЭ для каждого образца. По характеру распределений геометрия разрушения описана, затем визуально сопоставлена с положением сформированных макротрещин в образцах в результате испытаний. Рассчитаны временные тренды амплитудного распределения b , задаваемого законом Гуттенберга – Рихтера, которые сравнивались с кривыми нагружения и трендами рассчитанной активности АЭ. На основании анализа процесса АЭ для трех типов пород – магматических (уртиты), метаморфических (апатит-нефелиновые руды) и осадочных (известняки) – проведена параметризация акустической эмиссии для определения особенностей деформационного процесса и связанной с ним дилатансией. В результате выявлены три вида разрушений образцов, установлены их геометрия и изменения прочностных и сейсмических критериев.