Для оценки перспектив нефтегазоносности территорий интерес представляет исследование пространственных изменений свойств нефтей в зависимости от уровня теплового потока. Приведенные в работе И.Г.Ященко, Ю.М.Полищука, Л.П.Рихванова (2003) результаты исследования взаимосвязи физико-химических свойств нефтей с уровнем теплового потока на территории Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна показали, что с повышением уровня теплового потока содержание серы, смол и асфальтенов в нефтях снижается, а парафинов увеличивается. Представляет интерес выяснить, сохраняются ли эти закономерности на обширных нефтеносных территориях, включающих большое число нефтеносных бассейнов, различающихся по геолого-геохимическим характеристикам. Целью настоящей работы явилось проведение таких исследований на территории России, для чего авторы на основе ряда работ (Смыслов А.А., Моисеенко У.И., Чадович Т.З., 1979; Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин А.А., 2001; Дучков А.Д., Соколова Л.С., Балобаев В.Т., 1997; Дучков А.Д., Лысак С.В., Балобаев В.Т. и др., 1987; Макаренко Ф.А., Сергиенко С.И., 1974; [1-4]) собрали достаточный по объему картографический материал по распределению тепловых потоков.

Исследования в настоящей работе были проведены с использованием информации из глобальной базы данных (БД) по физико-химическим свойствам нефтей (Ан В.В., Козин Е.С., Полищук Ю.М., Ященко И.Г., 2000; Полищук Ю.М., Ященко И.Г., 2004), созданной в Томском институте химии нефти СО РАН. Комп­лексный анализ данных о тепловых потоках и физико-химических характеристиках нефтей на территории России был проведен с применением геостатистического подхода к анализу данных, основанного на сочетании методов пространственного и статистического анализов многомерных данных с использованием геоинформационных систем, методические вопросы применения которого в задачах нефтяной геохимии рассмотрены в работе Ю.М.Полищука, И.Г.Ященко (2004).

На карте-схеме геотермического районирования территории России с наложенными границами нефтегазоносных бассейнов видно, что в восточной части рассматриваемой территории преобладают зоны высокого и среднего уровня тепловых потоков (рис. 1). Области с низким уровнем теплового потока размещаются в европейской части страны и Центральной Сибири. Западная Сибирь и большая часть Восточной Сибири и российского Дальнего Востока относятся к территориям со средним уровнем теплового потока.

Рис. 1. КАРТА РАЙОНИРОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ ПО УРОВНЮ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА С НАЛОЖЕННЫМИ НА НЕЕ ОСНОВНЫМИ НЕФТЕГАЗОНОСНЫМИ БАССЕЙНАМИ

1 – нефтегазоносные бассейны России; зоны с разными значениями теплового потока, мВт/м2: 2 – низким (10-40),3 – средним (40-60), 4 – высоким (60-100)

Заметим, что наиболее крупные (по площади) зоны высокоуровневого теплового потока располагаются в районах Охотского и Лено-Вилюйского нефтегазоносных бассейнов. На территориях Северо-Кавказского, Западно-Сибирского и Енисейско-Анабарского бассейнов находятся преимущественно зоны со средним уровнем теплового потока, а для Волго-Уральского, Тимано-Печорского и Лено-Тунгусского бассейнов отмечаются низкие значения тепловых потоков.

Более детальное описание геотермических условий на территории всех указанных нефтеносных бассейнов России приведено в таблице. Эти данные для каждого бассейна получены на основе анализа информации [3, 4]. Бассейны упорядочены по уровню теплового потока. Так, наиболее высоким средним значением уровня теплового потока характеризуется Охотский бассейн, значительную часть которого занимают зоны высокоуровневых тепловых потоков (см. рис. 1). Лено-Тунгусский бассейн характеризуется средним значением уровня потока, который располагается в основном в зоне с низким уровнем теплового потока.

Рис. 2. ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ СЕРЫ В НЕФТЯХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА.

1 – среднее значение; 2 – доверительный интервал (для вероятности 95 %)

Рис. 3. ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ СМОЛ В НЕФТЯХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА

Усл. обозначения см. на рис. 2

Рис. 4. ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АСФАЛЬТЕНОВ В НЕФТЯХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА.

Усл. обозначения см. на рис. 2

Сравнительный анализ данных показывает, что средние значения показателей состава нефтей обнаруживают зависимость от уровня теплового потока. Так, средние значения содержания серы в нефтях Охотского и Лено-Вилюйского бассейнов (0,31 и 0,12 соответственно), располагающихся на территории с большим уровнем теплового потока, меньше, чем для нефтей Лено-Тунгусского, Тимано-Печорского и Волго-Уральского бассейнов (0,36, 0,77 и 1,96 соответственно) с низким уровнем теплового потока (см. таблицу). Аналогичный вывод можно сделать и для содержания смол и асфальтенов. Следовательно, содержание серы, смол и асфальтенов в нефтях в среднем снижается по мере перемещения на нефтеносные территории с повышенным уровнем теплового потока. Сравнение среднего содержания в нефтях парафинов для бассейнов на территориях с низким и высоким уровнем теплового потока показывает, что в этом случае проявляется противоположная тенденция, а именно: с ростом уровня теплового потока растет в среднем и содержание парафина в нефти (см. таблицу).

Таблица.

Соотношение показателей химического состава нефтей и уровня теплового потока на территории России.

Установленные закономерности наглядно отображены на графиках изменения средних значений показателей химического состава нефтей в зависимости от уровня теплового потока, построенных на основании данных таблицы (рис. 2-5).

Линейные тренды изменения показателей состава нефтей получены путем аппроксимации эмпирических зависимостей уравнениями прямой линии (см. рис. 2-5). Аппроксимация проведена средствами программного пакета Excel.

Линии трендов изменения содержания серы, смол и асфальтенов в нефтях подтверждают, что с ростом уровня теплового потока средние значения этих показателей состава нефтей уменьшаются, а для парафинов, наоборот, наблюдается рост их содержания в нефти (см. рис. 5).

Рис. 5. ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПАРАФИНОВ В НЕФТЯХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА.

Усл. обозначения см. на рис. 2

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Дучков А.Д. Тепловой поток юго-восточной части Западно-Сибирской плиты / А.Д.Дучков, Л.С.Соколова, Г.Н.Новиков и др. // Геология и геофизика. – 1988. – № 8.
2. Парфенова М.Д. Историческая геология с основами палеонтологии. – Томск: Изд-во НТЛ, 1999.
3. Подгорных Л.В. Карта планетарного теплового потока масштаба 1:30 000 000 (объяснительная записка) / Л.В.Подгорных, М.Д.Хуторской. – СПб.: Изд-во ВНИИокеангеологии, 1997.
4. Смыслов А.А. Геотермическая карта России. Масштаб 1:10 000 000 (объяснительная записка) / А.А.Смыслов, С.Н.Суриков, А.Б.Вайнблат. – М. – СПб.: Изд-во Госкомвуз, СПбГГИ, Роскомнедра, ВСЕГЕИ, 1996.