Состав флюидных включений по КР-спектрам в палеозойских карбонатных породах северо-останинского месторождения, Западная Сибирь

Abstract

Актуальность исследования связана с возможностью обнаружения залежей углеводородов в карбонатных отложениях палеозоя Западной Сибири и увеличения нефтегазового потенциала региона. Цель: определение с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния состава газово-жидких включений в доломитизированных карбонатных породах Северо-Останинского нефтяного месторождения, что позволит уточнить информацию о составе флюида и условиях образования вторичных доломитов в известняках, в связи с приуроченностью к ним зон нефтегазонакопления. Объект: карбонатные отложения кровельной части доюрского фундамента Северо-Останинской площади Западной Сибири. Методы: петрографический (кристаллооптический) анализ, спектроскопия комбинационного рассеяния (КР-спектроскопия или рамановская спектроскопия), люминесцентная микроскопия. Результаты. Разрез скважин Северо-Останинского месторождения сложен органогенно-оолитовыми известняками, часто доломитизированными, и доломитами разной степени зернистости. Петрографическое изучение карбонатных пород позволило выделить основные фазы развития доломита в известняках: первичный пелитоморфный материал, слагающий матрицу пород совместно с кальцитом; вторичный кристаллический доломит, выполняющий трещины и образующий частично правильные ромбоэдрические кристаллы. С использованием метода рамановской спектроскопии удалось обнаружить в газово-жидких включениях вторичных кристаллов доломита спектры с пиками 1187, 1243, 1348 см-1, типичными для кероген-содержащего органического вещества, и пиками 1525 и 1597 см-1, характерными для разупорядоченного углеродсодержащего материала. Такие пики в спектрах комбинационного рассеяния (КР-спектрах) генерируются связанными колебаниями Caromatic-Calkyl, ароматическими эфирами, C-C и C-H в ароматических кольцах, установлены и соединения типа С=O. Наличие установленных газовых фаз во флюидных включениях позволяет предположить, что формирование вторичного кристаллического агрегата доломита в карбонатных породах происходило из флюидного раствора, содержащего углеводородное вещество.

The relevance of the research is related to the possibility of detecting hydrocarbon deposits in the Paleozoic carbonate sediments of Western Siberia and increasing the oil and gas potential of the region. The aim of the research is to determine the composition of gas-liquid inclusions in dolomitized carbonate rocks of Severo-Ostaninsk oil field using Raman spectroscopy, which will allow clarifying information on fluid composition and conditions of formation of secondary dolomites in limestone, due to their association with oil and gas accumulation zones. The research object is the carbonate deposits in the roof part of the pre-Jurassic basement in Severo-Ostaninsk area of Western Siberia. Methods: petrographic (crystal optics), Raman spectroscopy and UV photoluminescence analysis. Results. The well section of the Severo-Ostaninsk field is composed of organogenic-oolitic limestone and dolomite of varying grain size. The petrographic study of carbonate rocks allowed distinguishing main phases of dolomitization in limestones: primary pelitomorphic material composing rock matrix together with calcite; secondary crystalline dolomite fulfilling fractures; and dolomite forming partially regular rhombohedral crystals. On a specific material, it was shown that using the Raman spectroscopy method, it was possible to detect in the gas-liquid inclusions of secondary dolomites spectral peaks at 1187, 1243, 1348 cm-1typical of kerogen-containing organic matter, and peaks at 1525 and 1597 cm-1 characteristics of highly disordered carbon-containing material. The origin of these peaks are generated by Caromatic-Calkyl vibrations; aromatic ethers, C-C and C-H in aromatic rings. The contribution from C=O vibration was established as well. The presence of gas phases in the inclusions suggests that secondary dolomite in carbonate rocks was formed in the presence of carbonaceous matter dissolved in the rock-forming fluid.