Оцінка газогенераційного потенціалу сланцевих відкладів силуру Волино-Подільської окраїни східноєвропейської платформи

Abstract

Оцінка газосланцевого потенціалу порід на основі експериментальних досліджень зразків керна та визначення термобаричних умов, найсприятливіших для виділення газоподібних вуглеводнів з порід. Методика. Дослідження молекулярної структури і фізико-хімічних властивостей в органічній складовій сланцевих зразків виконувалося методами електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) та інфрачервоної (ІЧ) спектроскопії. Як доповнення до основних методів дослідження долучалися результати рентгенофлуоресцентного аналізу (РФА). Комплексний аналіз результатів лабораторних досліджень та наявних геолого-петрофізичних та геохімічних даних. Результати. Підтверджено, що метан у сланцях так само, як і у вугленосних відкладах, генетично пов’язаний саме з вуглефікованою органічною речовиною. Тобто, газоносність сланцевих порід головно формується під час перетворень у вуглефікованій органічній речовині, яка в сланцях перебуває в розсіяному стані. Доведено, що газоносність сланцевих порід залежить від термобаричних умов, у яких розташована органічна складова сланців та від кількості і стану останньої. Встановлено, що органічні сполуки в отриманих зразках керну (свердловина 1-Ліщинська) фіксуються у незначних кількостях внаслідок деструктивних трансформацій речовини з втратою летких продуктів розпаду, що відбулися під час катагенетичних перетворень вуглефікованої органіки. Наукова новизна. Вперше оцінена потенційна газоносність сланцевих порід відкладів силуру Волино-Подільської окраїни Східноєвропейської платформи шляхом визначення їх метаногенераційного потенціалу та сорбційних властивостей методами ЕПР-спектроскопії та ІЧ-спектроскопії. Показано, що їх органічна речовина має порівняно низькі сорбційні властивості та її метаногенеративний потенціал є незначним. Практична значущість. Апробація фізичних методів оцінки сорбційних властивостей та газогенераційного потенціалу на зразках з однієї свердловини (1-Ліщинська) засвідчило, що подальші цілеспрямовані системні дослідження у цьому напрямку дадуть змогу визначити достовірні закономірності формування стану і властивостей молекулярної структури розсіяної органічної речовини з метою суттєвого підвищення точності прогнозу газоносності сланцевих порід залежно від термобаричних умов. Оценка газосланцевого потенциала пород на основе экспериментальных исследований образцов керна и определения термобарических условий, наиболее благоприятных для выделения газообразных углеводородов из пород. Методика. Исследование молекулярной структуры и физико-химических свойств в органической составляющей сланцевых образцов выполнялось методами ЭПР- и ІК-спектроскопии. Как дополнение к основным методам исследования, привлекались результаты рентгенофлуоресцентного анализа (РФА). Комплексный анализ результатов лабораторных исследований и имеющихся геолого-петрофизических и геохимических данных. Результаты. Подтверждено, что метан в сланцах, также как и в угленосных отложениях, генетически связан именно с углефицированным органическим веществом. То есть, газоносность сланцевых пород главным образом формируется в процессе преобразований в углефицированном органическом веществе, которое в сланцах находится в рассеянном состоянии. Доказано, что газоносность сланцевых пород зависит от термобарических условий, в которых находится органическая составляющая сланцев и от количества и состояния последней. Установлено, что органические соединения в полученных образцах керна (скважина 1-Лещинская) фиксируются в незначительных количествах в результате деструктивных трансформаций вещества с потерей летучих продуктов распада, которые произошли в процессе катагенетичних превращений углефицированной органики. Научная новизна. Впервые оценена потенциальная газоносность сланцевых пород отложений силура Волыно-Подольской окраины Восточноевропейской платформы путем определения их метаногенерационного потенциала и сорбционных свойств методами ЭПР-спектроскопии и ІК-спектроскопии. Показано, что их органическое вещество имеет относительно низкие сорбционные свойства и его метаногенерационный потенциал является незначительным. Практическая значимость. Апробация физических методов оценки сорбционных свойств и газогенерационного потециала на образцах из одной скважины (1-Лещинская) засвидетельствовала, что дальнейшие целенаправленные системные исследования в этом направлении позволят определить достоверные закономерности формирования состояния и свойств молекулярной структуры рассеянного органического вещества с целью существенного повышения точности прогноза газоносности сланцевых пород в зависимости от термобарических условий. Estimation of gas-shale potential of rocks on the base of experimental researches of core-samples and thermobaric terms determination, that are most favorable for the emission of gaseous hydrocarbons from rocks. Methodology. Research of molecular structure and physical and chemical properties in the organic constituent of shale samples was executed by EPR- and FTIR- spectroscopy methods. As addition to the research basic methods, the results of X-ray fluorescence analysis (XFA) were used. Complex analysis of laboratory researches results and available geology-petrophisycal and geochemical data. Results. It is confirmed that methane is in shales as well as in carboniferous deposits, genetically is related exactly with carbonaceous organic substance. It means that the gas presence of shale rocks is mainly formed in the process of transformations in carbonaceous organic substance, which in shales is in the dissipated state. It is proved that gas presence of shale rocks depends on thermobaric terms in which shale organic constituent is and from its quantity and condition. It was established that organic compounds in the obtained core-samples (Lischinska-1 well) are fixed in negligible quantities as a result of destructive transformations of substance with the loss of volatile degradation products, which happened in the process of catagenetic ransformations of carboniferous organic. Originality. The potential gas presence of shale rocks of silurian deposits of the Volhyno-Podillya margin of the East Europe platform is firstly estimated by their methangeneration potential determination and sorption properties by the EPR- spectroscopy and FTIR- spectroscopy methods. It is shown that their organic substance has relatively low sorption characteristics and it methangeneration potential is insignificant. Practical significance. Physical methods approbation of sorption properties estimation and gasgeneration potential by sampless from one well (Lischinska-1) confirmed, that further directed system researches in this direction would allow defining reliable conformities to law state and properties forming of molecular structure of the dissipated organic substance, with the purpose of substantial increase of prognosis exactness of gas presence of shale rocks depending on thermobaric terms.