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

2015;
: pp. 34 - 46
https://doi.org/10.23939/jgd2015.02.034
Надіслано: Вересень 05, 2015
1
Інститут геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова НАН України
2
Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України
3
Інститут геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова НАН Україниiences of Ukraine
4
Інститут геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова НАН Україниiences of Ukraine

Мета. 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.

  1. Губич І. Актуальні аспекти геології та геохімії сланцевого газу Волино-Поділля / І. Губич, Ю. Крупський, Я. Лазарук, Т. Сирота // Геолог України. – 2012. – № 1–2. – С. 135–140.
  2. Балалаев А. К. Применение современной ИК-Фурье спектроскопии для анализа структуры твердых горючих ископаемых (на примере углей Донбасса) / А. К. Балалаев, С. С. Тхоренко // Геолог Украины. – 2010. – № 3 – С. 85–90.
  3. Геологические основы и методы прогноза выбро­соопасности угля, пород и газа / А. Ф. Булат, В. В. Лукинов, Л. И. Пимоненко, К. А. Без­ручко, А. В. Бурчак. – Днепропет­ровск : Монолит, 2012. – 360 с.
  4. Бурчак О. В. Геомеханічний та геотермічний вплив, як головні чинники структурних транс­формацій вугільної речовини / О. В. Бурчак // Наукові праці УкрНДМІ НАН України : зб. наук. пр. / УкрНДМІ. – Донецьк, 2011. – Вип. 9. – Т. 2. − С. 77–82.
  5. Бурчак А. В. Эффект изменения параметров ИК спектра углей при механическом давлении в ряду метаморфизма / А. В. Бурчак, А. К. Бала­лаев // Геотехнічна механіка : Міжвід. зб. наук. праць Ін-т Геотехнічної механіки ім. М. С. Поля­кова НАН України. – Дніпропетровськ, 2010. – Вип. 87.– С. 190–198.
  6. Геолого-петрофізична характеристика басейнових дрібнозернистих порід силуру південно-захід­ної окраїни Східно-Європейської платформи / І. М. Куровець, Д. М. Дригант, П. М. Чепіль і ін. // Зб. наук. пр. Ін-ту геол. наук НАН України. – К., 2010. – Вип. 3. − С. 287–293.
  7. Гюльмалиев А. М. Теоретические основы химии угля / А. М. Гюльмалиев, Г. С. Головин, Т. Г. Гладун. – М. : МГУ, 2003. – 556 с.
  8. Джейкок М. Химия поверхностец раздела фаз / М. Джейкок, Дж. Парфит – М. : Мир, 1984. – 269 с.
  9. Забигайло В. Е. Влияние катагенеза горных пород и метаморфизма углей на их выбросо­опас­ность / В. Е. Забигайло, В. И. Николин. – К. : Наук. думка, 1990. – 168 с.
  10. Західний нафтогазоносний регіон / Ю. З. Крупсь­кий, І. М. Куровець, Ю. М. Сеньковський, В. А. Михайлов та ін. // Нетрадиційні джерела вуглеводнів України : у 8 Кн. – К. : Ніка-Центр, 2014. – 398 с.
  11. Лукин А. Е.1 О природе и перспективах газонос­ности низкопроницаемых пород осадочной оболочки Земли / А. Е. Лукин // Доповіді НАН України. – 2011. – № 3. – С. 114–123.
  12. Лукин А. Е.2 Перспективы сланцевой газоносности Днепровско-Донецкого авлакогена / А. Е. Лукин // Геол. журн. – 2011. – № 1. – С. 21–41.
  13. Лукин А. Е.1 Сланцевый газ и перспективы его добычи в Украине. Статья 1. Современное состояние проблемы сланцевого газа (в свете опыта освоения его ресурсов в США) / А. Е. Лукин // Геол. журн. – 2010. – № 3. – С. 17–33.
  14. Лукин А. Е.2 Сланцевый газ и перспективы его добычи в Украине. Статья 2. Черносланцевые комплексы Украины  и перспективы их газоносности в Волыно-Подолии и Северо-Западном Пичерноморье / А. Е. Лукин // Геол. журн. – 2010. – № 4. – С. 7–24.
  15. Лукінов В. В. Тектоногеохимічна гіпотеза утво­рен­ня викидонебезпечних зон у вугільних пластах / В. В. Лукінов, Л. І. Пимоненко, О. В. Бурчак, Д. А. Суворов // Доповіді НАН України. – 2010. – № 2. – С. 114–118.
  16. Лукінов В. В. Умови формування метаноносності вугільних пластів Донбасу / В. В. Лукінов, Л. І. Пимоненко, О. В. Бурчак, Л. Д. Кузне­цова. // Геологія і геохімія горючих копалин. – Львів, 2012. – № 3–4. – С. 5–16.
  17. Методика оцінки ресурсів родовищ природних горючих газів: сланцевих товщ, вугільних родовищ, центрально-басейнового типу / С. Ф. Литвинюк, В. І. Ловинюков, В. Г. Гри­гіль, О. В. Сушко // Геолого-економічна оцінка родовищ корисних копалин України та проб­леми надрокористування (20 років ДКЗ) : зб. наук. пр. – Київ ; Чернівці : Букрек, 2013. – С. 38–49.
  18. Мюнстер А. Химическая термодинамика / А. Мюнс­тер. – М. : Мир, 1970. – 295 с.
  19. Нетрадиційні джерела вуглеводнів: огляд проб­леми / І. М. Куровець, В. А. Михайлов, О. Ю. Зейкан, Ю. З. Крупський та ін. // Нетрадиційні джерела вуглеводнів України: у 8 кн. – К. : Ніка-Центр, 2014. – 207 с.
  20. Перспективи нафтогазоносності Волинсько-Подільсь­кої окраїни Східноєвропейської платформи за геотермічними критеріями / В. Г. Осадчий, О. А. Приходько, І. І. Грицик // Зб. наук. пр. Інституту геологічних наук НАН України. – К., 2002. – № 2. – С. 45–54.
  21. Перспективи освоєння ресурсів сланцевого газу та сланцевої нафти Східного нафтогазоносного регіону / С. Г. Вакарчук, О. Ю. Зейкан, Т. Є. Дов­жок, В. А. Михайлов та ін. // Нетрадиційні джерела вуглеводнів України : у 8 кн. – К. : ТОВ “ВТС ПРИНТ”, 2013. – 240 с.
  22. Південний нафтогазоносний регіон / В. А. Михай­лов, І. М. Куровець, Ю. М. Сеньковський, С. А. Вижва і ін. // Нетрадиційні джерела вуглеводнів України : у 8 кн. – К. : ВПЦ “Київський університет”, 2014. – 215 с.
  23. Пул Ч. Техника ЭПР спектроскопии: пер. с англ. под. ред. Л. Д. Декабруна / Ч. Пул. – М. : Мир, 1970. – 357 с.
  24. Русьянова Н. Д. Углехимия / Н. Д. Русьянова. – М. : Наука, 2003. – 316 с.
  25. Теоретичне обґрунтування ресурсів нетрадиційних вуглеводнів осадових басейнів України / В. А. Михайлов, С. Г. Вакарчук, О. Ю. Зейкан, С. В. Касянчук і ін. // Нетрадиційні джерела вуглеводнів України : у 8 кн. – К. : Ніка-Центр, 2014. – 280 с.
  26. Farmer V. C. Vibrational spectroscopy in mineral chemistry. The infra-red spectra of minerals. Mineralogical Society, London, 1974. – 539 p.
  27. Geological and physical-chemical characteristics of Lower Paleozoic deposits of Volhyno-Podillya, Western Ukraine / Kurovets I., Drygant D., Naumko I., Kurovets S., Koltun Yu. // Bull. PIG. – 2012. – No. 449. – P. 119–130.
  28. Gregg S. J., Sing K. S. W. Adsorption, Surface Area and Porosity 2nd ed., ACADEMIC PRESS, 1982. – 304 p.
  29. Jackson J. E. A User's Guide to Principal Compo­nents, John Wiley and Sons, Inc. New York, 1991. – 592 p.
  30. Lis P. Upper Ordovician-Lower Silurianfine-grained sediments in the Podlasie-Lublin Basin // Przegląd Geologiczny. – 2010. – T. 58. – No. 3. – S. 259–262.
  31. Poprawa P. Shale gas hydrocarbon system–North American experience and European potential // Przegląd Geologiczny. – 2010. – T. 58. – No. 3. – S. 216–225.
  32. Morrison S. Roy The chemical physics of surfaces Plenum Press, New York and London, 1977. – 488 p.
  33. Smutt W. Chemistry of the Solid-Water Interface, John Wiley and Sons, Inc. – New York, 1992. – 428 p.