книги из ГПНТБ / Швец В.М. Органические вещества подземных вод

Применение разработанного во ВСЕГИНГЕО С. Г. Мелькановицкой газохроматографического метода определения бензола, то­ луола, этилбензола и изомеров ксилола в подземных водах Запад­ ной Туркмении, Северного Кавказа и Мангышлака показало, что максимальные содержания суммы ароматических углеводородов

Ш

характерны именно для зоны водонефтяного контакта и достигают 14 мг/л. На хроматограммах изученных вод и в табл. 54 обращает на себя внимание присутствие соизмеримых с бензолом количеств толуола и многократное преобладание бензола или толуола над каждым из Св-гомологов (рис. 20, табл. 53).

Сопоставление данных по ароматическим углеводородам в под­ земных водах изученных районов с цифрами, рассчитанными по растворимости углеводородов в дистиллированной воде при 60° С, показало, что распределение бензола, толуола, этилбензола и о-, т-, п-ксилолов в подземных водах отвечает их истинной раство­ римости.

Из проанализированных 46 проб воды бензол и его гомологи обнаружены в 20 пробах из 21, отобранных в зоне контакта с неф­ тяными залежами в количестве нескольких миллиграммов на литр. В законтурных водах определены лишь сотые и десятые доли

Таким образом, бензол и его гомологи являются надежным гидрохимическим критерием нефтегазоносности. Соответствие между средним относительным распределением ароматических уг­ леводородов Се—Са и их относительной растворимостью в воде позволяет предполагать, что основными факторами перехода угле­ водородов в воду являются температурные условия, минерализа­ ция вод и состав нефтей. Эти данные свидетельствуют также о не­ существенной роли мицеллярной растворимости при процессах миграции углеводородов в изученных водах.

Битумы. Особое значение битумов как нефтепоисковых пока­ зателей подчеркивалось многими исследователями. Нами под би­ тумом понимается хлороформенная вытяжка при рН = 7, названная «нефтяными углеводородами» в связи с тем, что разгонка нефти и этой вытяжки петролейным эфиром дает идентичные результаты.

Наши исследования показали, что нефтяные углеводороды

имеют широкое распространение в подземных водах. Однако мак­ симальное их количество и встречаемость обнаружены именно в приконтурных водах нефтегазовых месторождений (рис. 21). Это свидетельствует о прямом влиянии нефтегазовых залежей на содержание нефтяных углеводородов в подземных водах.

Органические кислоты. Как было показано выше, органические низкомолекулярные кислоты являются преобладающим компонен­ том органического вещества подземных вод нефтегазовых место­ рождений. Определенный интерес представляет распределение этих кислот в подземных водах (рис. 22).

%

Рис. 21. Относительное содержание и распространенность водорастворенных углеводородов в приконтурных и законтурных во­ дах нефтяных месторождений

Д — Восточная Грузия

нефтегазовых месторождений величины более 100 мг/л определены только в 2,5—3,0% проб. В то же время очень высокие содержания кислот (более 100 мг/л) в водах нефтегазовых месторождений найдены в 25—30% проб. Максимальное их количество в этих во­ дах превышает 3000 мг/л. Содержание и распространенность орга­ нических кислот в подземных водах различных областей их фор­ мирования приведены в табл. 54.

Из этой таблицы следует, что растворимые органические кислоты (летучие и нелетучие), определенные прямым методом, широко распространены во всех подземных водах (встречаемость

тактирующими с ними водами. Это может быть растворение и диффузия кислот, содержащихся в нефти, или биохимическое окисление углеводородов, ведущее к образованию промежуточного продукта — жирных кислот. Причем большое влияние на эти про­ цессы оказывает качественный состав нефтегазовой залежи — наи­ более благоприятны для образования (или перехода) органических кислот в водах конденсаты, отличающиеся преобладанием легких нефтяных компонентов.

Что касается некоторых сомнений, высказываемых в отноше­ нии высоких содержаний этих кислот в водах [22, 92], то проверка полученных данных третьим — газохроматографическим методом полностью подтвердила высокие величины (сотни и тысячи милли­ граммов на литр) летучих жирных кислот в некоторых типах вод нефтегазовых месторождений.

Нафтеновые кислоты. О нефтепоисковом значении нафтеновых кислот известо давно. Однако в последние годы было установлено их широкое распространение в подземных и поверхностных водах, не связанных с нефтяными залежами. Это объясняется тем, что применявшиеся ранее при массовых анализах методы определения нафтеновых кислот (главным образом объемный и весовой) да­ вали сумму различных органических кислот, в том числе гумино­ вых и жирных [77, 79]. Существующие в настоящее время методы также имеют определенные недостатки, так как основаны на пред­ варительном их извлечении из вод петролейным эфиром (турбидиметрический метод). При этом могут извлекаться и гуминовые, и высокомолекулярные жирные кислоты, такие как пальмитиновая, олеиновая, стеариновая и др. Поэтому, пока не найден метод, по­ зволяющий избирательно определять только истинные нафтеновые кислоты, получаемые результаты определений нафтеновых (а вер­ нее карбоновых) кислот можно использовать лишь в качестве предположительных (по терминологии А. А. Карцева [95]) показа­ телей для оценки перспектив нефтегазоносности крупных террито­ рий. О принципиальной возможности такого использования свиде­ тельствуют полученные нами данные определения нафтеновых кислот турбидиметрическим методом в подземных водах ряда рай­ онов СССР (табл. 57).

Из табл. 57 следует, что приконтурные и законтурные воды нефтяных месторождений содержат максимальное количество наф­ теновых кислот. В то же время высокие их содержания не харак­ терны для газовых месторождений, хотя и при высокой величине встречаемости. Низкие (фоновые) содержания и распространен­ ность характерны для грунтовых и межпластовых вод вне нефте­ газовых месторождений.

вещества, так как Со р г. составляет не менее половины его массы. Общая количественная характеристика растворенного органиче­ ского вещества имеет непосредственное отношение к нефтеобразованию и разрушению нефтяных залежей как балансовый показа­ тель, поэтому данные по величине С0рг. разных групп органиче­ ских веществ являются весьма необходимыми и важными при оценке перспектив нефтегазоносности территорий. Выше было под­ робно рассмотрено содержание С о р г . в подземных водах, в том числе и нефтегазовых месторождений. Здесь лишь напомним, что максимальное общее количество Со р г. наблюдается в приконтур-