В ТПУ оценили нефтяной потенциал вулканических пород по вторичным минералам

Исследование вторичных минералов (карбонаты и цеолиты) вулканических пород из Северо-Минусинской котловины в Хакасии провели для оценки влияния этих минералов на нефтегазоносность ученые Инженерной школы природных ресурсов Томского политехнического университета (ТПУ), 18 февраля сообщает пресс-служба вуза.

Полученные новые данные помогут специалистам понимать, как вторичные минералы вулканических пород изменяют свойства вулканитов, особенно их потенциальную нефтегазоносность, а также оценивать перспективы использования такой породы в качестве резервуаров для закачки углекислого газа.

Результаты исследования были представлены в статье «Карбонатные и цеолитные изменения в битумосодержащих вулканических породах Минусинского бассейна, Восточная Сибирь (The carbonate and zeolite alterations in bitumen-containing volcanic rocks of the Minusa Basin, eastern Siberia), опубликованной в журнале Geochemistry (Q2, IF: 2.6).

Изучение базальтовых вулканических пород в последнее время идет в направлении определения их нефтяного и газового потенциала, а также возможного использования их как резервуаров для закачки и утилизации CO₂. Дело в том, что при благоприятных условиях образующаяся в соседних материнских породах нефть способна мигрировать в вышележащие вулканические породы.

При этом успешность добычи нефти из таких вулканических резервуаров определяется рядом параметров, среди которых важнейшими являются пористость и проницаемость.

В этой связи важно, что вторичные минералы — карбонаты, цеолиты и филлосиликаты (глинистые минералы) вулканических пород — определяют факторы, от которых зависят как реологические (упругость, пластичность, прочность, вязкость, ползучесть, релаксация напряжений), так и коллекторские (плотность породы, пористость, трещиноватость) свойства пород. Это делает изучение вторичных минералов в вулканитах очень важной практической задачей.

Ученые ТПУ отмечают, что сравнительно небольшое количество выполненных исследований по составу вулканических пород не позволяет сформировать полную картину. Чтобы уменьшить этот пробел, они изучили вторичные минералы вулканитов на трех участках в юго-западной части Северо-Минусинской котловины Минусинского прогиба.

Один из авторов статьи, доцент отделения геологии ТПУ, кандидат геолого-минералогических наук Алексей Рубан пояснил причины выбора для изучения именно этого района:

«Во-первых, он отличается разнообразным геологическим строением. Там максимально широко проявлен спектр различных геологических пород — как по возрасту (кембрийских, девонских, меловых и других), так и по происхождению (осадочных, интрузивных, вулканических, метаморфических). Хорошая обнаженность облегчает изучение — именно поэтому там располагаются сразу несколько учебных геологических полигонов — ТПУ и других вузов Сибири».

Кроме того, там имеется нефтегазовое месторождение, а геологи ТПУ еще более 20 лет назад установили наличие твердых битумов в вулканических породах Северо-Минусинской котловины. Это позволяет рассматривать возможность обнаружения углеводородных залежей или в самих вулканитах, или в близлежащих осадочных породах, считает ученый.

Для анализа политехники отобрали образцы вулканитов разного возраста — примерно 350 млн лет (девон) и примерно 200 млн лет (триас). Во всех содержались вторичные минералы (карбонаты и цеолиты). С помощью различных минералогических, геохимических и изотопных методов ученые определили вещественный состав этих пород.

«Ранее мы уже исследовали глинистые минералы в составе вулканических пород на данном участке. Таким образом, это первое настолько полное исследование вторичных изменений вулканических пород Северо-Минусинской котловины Минусинского прогиба. Нам удалось выявить следующие закономерности, — рассказал Алексей Рубан. — Во-первых, породы на изученных участках имеют разный возраст, однако везде обнаружены битумы. Из-за чего мы предполагаем, что сами вулканиты — это вмещающая среда, а углеводороды мигрировали из окружающих осадочных пород».

Углеводороды могут мигрировать по трещинам и поровому пространству и концентрироваться в вулканических породах, а в образцах вулканитов, отобранных исследователями ТПУ, поры и трещины в основном были заполнены вторичными минералами, причем это происходило на ранней постмагматической стадии. Отсюда следует, что формирование вторичных минералов может стать препятствием для последующей миграции углеводородов из осадочных пород.

Данные, полученные исследователями, могут помочь в оценке углеводородного потенциала вулканогенных толщ. На следующем этапе проекта ученые ТПУ намерены обратиться к изучению битумов в вулканических породах.