Исследователи из Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН изучают органические вещества с целью определить их способность генерировать углеводороды. При помощи сложной аппаратуры с применением различных методов здесь составляют характеристики месторождений по образцам со всей Сибири и с арктических территорий.
Порода, содержащая органическое вещество
Ученые занимаются фундаментальными проблемами происхождения нефти и газа. «Поскольку мы придерживаемся теории органического происхождения нефти, то считаем, что основной ее источник — органическое вещество. Мы анализируем породы для того, чтобы определить, что конкретно было источником черного золота, а также снизить риски при проектировании каких-либо работ и прогнозировать зоны, где накапливается нефть. Это фундаментальная задача. Нам интересно, из чего произошла нефть, сколько ее было, где, когда и в какое время. Это важно для геологов и нефтяников, которые занимаются планированием геологоразведки. Наша задача — показать, как нефть могла мигрировать, где она собралась и где специалисту нужно пробурить скважину, чтобы добыть ее», — объясняет заведующая лабораторией геохимии нефти и газа ИНГГ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Александра Петровна Родченко.
При помощи хромато-масс-спектрометра — оборудования, которое позволяет изучать органическое вещество и нефть на детальнейшем молекулярном уровне — геологи могут выяснить, что стало источником углеводорода. Молекулы — это «отпечатки пальцев»: если одни и те же частицы были обнаружены в нефти и веществе, то можно точно сказать, что именно оно стало исходным. Это позволяет в дальнейшем прогнозировать возможные зоны нефтенакопления. Пиролизатор дает возможность оценить качество органического вещества и предположить, какое количество углеводородов могло образоваться в породе. «Газогенерационный потенциал породы — это способность производить нефть или газ. Мы оцениваем количество углеводорода, которое уже сгенерировала порода и еще потенциально сможет создать. По маленькому образцу можно подсчитать, сколько тонн углеводорода было образовано. Мы изучаем множество образцов, в коллекцию отбирают по три-четыре пробы с каждых десяти метров. Так составляется сводная характеристика всего разреза, и в каждой точке анализируется потенциал породы», — добавляет Александра Родченко.
Кирилл Долженко работает на пиролизаторе
Органическое вещество когда-то находилось на поверхности земли, но постепенно погружалось на глубину, где под действием температур и давления формировались углеводороды. Впоследствии они мигрировали, а люди потом добывают их на месторождениях, перерабатывают и используют. Но как оценить то, сколько топлива уже сгенерировано, сколько еще может образоваться на разрезе и на какой стадии своей эволюции вещество находится? Это можно сделать с помощью пиролитического метода.
«Мы берем исходную породу, к примеру, известняк. Если расколоть его на части, то можно почувствовать, что он даже пахнет бензином. Его необходимо превратить в порошок, поместить в печь, нагреть, и тогда выделяются углеводороды. Таким образом можно увидеть то, какой объем еще не реализован этим органическим веществом. В перспективе в ближайшие 100—300 миллионов лет оно может еще произвести нефть или газ. Мы используем эту информацию по-другому, ищем место, в котором вещество находится в более погруженном состоянии, значит, там оно уже создало полезные ископаемые», — рассказывает научный сотрудник ИНГГ СО РАН Кирилл Васильевич Долженко.
Таким образом ученые получают информацию о том, сколько было, сколько будет, сколько еще может быть и сколько есть на данный момент углеводорода в ловушке (на месторождении). Иногда эти исследования проводят непосредственно на нефтесодержащих пластах. «Прелесть метода в том, что он дает четкую количественную оценку. Все сигналы путем математических расчетов (интегрального анализа) переводятся в конкретные единицы — миллиграмм углеводорода на грамм породы», — подчеркнул Кирилл Долженко.
Фото Юлии Поздняковой
Информация и фото предоставлены Управлением по пропаганде и популяризации научных достижений СО РАН
