4.4.6. Геохимические исследования

Геохимические исследования являются обязатель­ным и существенным элементом в комплексной обработке материалов бурения. Кроме того, изучение этих материалов имеет большое значение для разрешения общих вопросов геохимии, поскольку бурение освещает глубокие слои земной коры и дает возможность изучать полные разрезы слагающих ее слоев.

Изучение содержащихся в керне органических веществ

В зависимости от характера вскрытых скважиной отложений исследование органического вещества пород про­водится с разной степенью детальности.

1. На первом этапе исследовательских работ для полу­чения общего представления о количественном содержании и распределении органического вещества и битума по раз­резу достаточно ограничиться люминесцентно-битуминологическим изучением керна и определением органического углерода.

Выявление общего содержания органического вещества и его битуминозной части, их соотношений (ориентировочно) позволит установить участки разреза или же отдельные литологические разности пород, наиболее обогащенные по сра­внению с общим фоном разреза органическим веществом или битумом.

2. Второй этап — изучение группового состава органи­ческого вещества химико-битуминологическими методами на выборочном материале, отобранном по данным предвари­тельных исследований.

Характеристика органического вещества сводится, по­мимо определения углерода, к выяснению содержания в по­роде битумов А, гуминовых кислот и остаточного органи­ческого вещества.

С помощью коэффициентов, в зависимо­сти от степени метаморфизации пород, данные по органи­ческому углероду пересчитываются на органическое вещество. Таким образом, вышеуказанные определения дают возмож­ность выяснить соотношения компонентов в нем, т. е. устано­вить содержание в органическом веществе количества битума, гуминовых кислот и остаточного органического вещества.

Целесообразно выделение битума из породы проводить последовательно двумя растворителями. Извлечение битума А проводить до разрушения карбонатов хлороформом, после декальцинирования извлечение битума С проводить спиртобензолом в отношении 1:2. Соотношение этих двух экстрактов указывает на преобладание в органическом ве­ществе относительно нейтрального или кислого битума. Весь этот комплекс исследования может в определенной степени характеризовать условия накопления и преобразо­вания органического вещества, указывать на сингенетичность или же вторичный характер битумопроявлений, а так­же помочь выявлению нефтематеринских пород.

При возможности проведения более детальных исследо­ваний следует более подробно охарактеризовать хлороформенный экстракт битума А, как более близко стоящий к нефти, чем остальное органическое вещество.

3. Третий этап — характеристика битума, заключаю­щаяся в определении элементарного и компонентного (груп­пового) его состава.

При возможности следует провести определение элемен­тарного состава фракций битума, а из масляной части вы­делить хроматографическим методом фракции метаново-нафтеновых и ароматических углеводородов и определить их элементарный состав.

Люминесцентно-битуминологические исследования

При комплексном изучении материалов бурения люминесцентно-битуминологические исследования должны предшествовать химико-битуминологическому исследованию пород.

Люминесцентно-битуминологический анализ дает возмож­ность произвести ориентировочную оценку битуминозности горных пород и выявить изменения качественного состава битумов по всему разрезу скважины. Полученные данные могут быть даже использованы и при корреляции разрезов скважин.

Образцы керна для люминесцентно-битуминологических исследований отбираются в том же порядке и через те же интервалы, как и для петрографических исследований, т. е. надо брать образцы через 2—3 м, желательно из каждой литологической разности, а в случае однотипности разреза — через 10 м..

Желательно проводить люминесцентные анализы не позже чем в первые 1-2 месяца после выноса керна из скважины.

Люминесцентно-битуминологические исследова­ния образцов керна должны проводиться в следующем по­рядке.

1. Просмотр люминесценции образцов в ультрафиоле­товом свете с целью получения общего представления о ха­рактере распределения битума в образце и по разрезу. Просмотр образцов производится на месте бурения и, в виде исключения, в лабораторных условиях.

2. Определение количественного и качественного содер­жания состава битума А в образцах путем люминесцентно-эталонного и капиллярного анализа (на основе холодной экстракции хлороформом).

Выделенные типы битумов исследуются методом люминесцентного анализа в четырех растворителях: петролейный эфир, хлороформ, спиртобензол и 2-процентная щелочь КОН.

Примечание. Петролейно-эфирная экстракция по­роды проводится параллельно с хлороформенной, остальные — последовательно в указанном порядке.

Полученные результаты дают возможность судить о ха­рактере растворимой части органического вещества породы и о соотношении в ней нейтральной и кислой частей.

Для более детального исследования образцы выборочно направляются в химико-битуминологическую лабораторию для определения баланса органического вещества, элементарного состава, компонентного состава битума А и т. д.

Для определения минеральных компонентов в рассеянных битумах, нефтях, углях и прочих каустобиолитах спектральным методом вначале производится озоление этих продуктов с количественным определением процента зольности. Анализ производится из зольных остатков в ко­личестве не менее 30—40 мг. При анализе зол следует об­ратить внимание на микроэлементы: Fe, Ni, Mn, V, Си, Cr, Ti, W, К, Li, Ba, Sr, Pb, Zn, Sn, Al, Ca, Mg, Si, U, Th, Tr, Mo, Ga, Ge, Sc, Tl, Be.