4 авг 2023 433

Как оценить зрелость «молодой» нефти? Новые индикаторы от российских ученых

Ученые из Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН предлагают использовать новые геохимические индикаторы, разработанные на основе исследования нефтепроявлений кальдеры вулкана Узон на Камчатке — самой «молодой» нефти на Земле. Эти индикаторы позволяют оценить степень термической зрелости «молодой» нефти.

Обычно нефть считается «зрелой», если она формировалась на протяжении миллионов лет при определенных условиях повышенного давления и температуры — веществу необходимо опуститься на определенную глубину и там «отлежаться» геологически долгое время, формируя «зрелую» нефть. Однако ученые обнаружили, что существуют и другие, более интенсивные механизмы трансформации органического вещества, при которых возникает «молодая» нефть возрастом тысячелетиями.

Кальдера вулкана расположена на Камчатке в зоне активного вулканизма, и гидротермальная система, функционирующая под осадочным чехлом, приводит к образованию нефти из органического вещества плиоцен-нижнечетвертичных отложений

— Вячеслав Севастьянов, ведущий научный сотрудник ГЕОХИ РАН.

По его словам, важную информацию о биогеохимическом преобразовании исходных органических веществ в нефть дают исследования углеводородов-биомаркеров — реликтовых молекул в составе осадков, пород и нефтей, в строении которых имеются аналоги в живом веществе. Состав и закономерности распределения этих структур используются для определения генетического типа исходного органического вещества, условий его накопления, преобразования в осадочные горные породы. Эти данные нужны специалистам для оценки перспективности разработки нефтегазовых залежей.

Группа исследователей из ГЕОХИ РАН использовала метод газовой хромато-масс спектрометрии и обнаружила в нефтепроявлениях кальдеры Узон ранее неизученные биомаркеры класса терпанов. Затем они разработали модель термической трансформации этих биомаркеров и основываясь на ней, предложили новые геохимические индикаторы, которые позволяют оценить степень термической зрелости гидротермальных нефтей. Группа исследователей предложила использовать сесквитерпановый индекс зрелости, который ранее не применялся в органической геохимии.

Мы обнаружили, что при повышении температуры происходит дегидрирование сесквитерпенов, то есть отщепление атомов водорода от молекулы. Это приводит к образованию новых соединений — ароматических углеводородов с конденсированными кольцами. Эти соединения можно использовать как индикаторы температуры и времени пребывания органического вещества в условиях гидротермальной системы

— Вячеслав Севастьянов.

Главным индикатором является изменение структуры сесквитерпенов — бициклических сесквитерпанов. Эти изменения указывают на скорость и степень завершенности процессов преобразования нефти. Благодаря новым индикаторам специалисты могут точнее оценивать перспективность разработки нефтегазовых месторождений.

Исследование, проведенное учеными из ГЕОХИ РАН, является значимым шагом в изучении процессов преобразования органического вещества в нефть. Это поможет детальнее понять формирование и возраст нефтяных месторождений, а также оценить их потенциал для будущей добычи.