Ионообменная способность пород баженовской свиты в центральной и южной частях Нижневартовского свода Западной Сибири

Приведена характеристика ионообменной способности низкопроницаемых сланцевых пород баженовской свиты (БС) в центральной и южной частях Нижневартовского свода Западной Сибири по результатам экспериментальных определений. Установлено, что полученные величины емкости катионного обмена (3,30–17,01 мг-экв/100 г породы) и удельной поверхности (10,05–12,66 м²/г) определяются количеством глинистых минералов, а не содержанием органического вещества. Охарактеризован тип обменного комплекса исследованных образцов пород БС и обсуждаются возможные причины распределения катионов в его составе. Выявлено, что поглощающий комплекс практически всех исследованных образцов БС относится к морскому типу (rCa/(rNa+rK)<1).

1. Афанасьев И.С., Гаврилова Е.В., Бирун Е.М. и др. Баженовская свита. Общий обзор, нерешенные проблемы // Науч.-техн. вестн. ОАО «НК «Роснефть». 2010. № 4. С. 20–25.

2. Брадучан Ю.В., Гольберт А.В., Гурари Ф.Г. Баженовский горизонт Западной Сибири (стратиграфия, палеогеография, экосистема, нефтеносность). Новосибирск: Наука, 1986. 217 с.

3. Гаврилов А.Е., Жуковская Е.А., Тугарова М.А. и др. Целевая классификация пород баженовской свиты (на примере месторождений центральной части Западной Сибири) // Нефтяное хозяйство. 2015. № 12. С. 38–40.

4. Гаррелс Р.М., Крайст Ч.Л. Растворы, минералы, равновесия. М.: Мир, 1968. 368 с.

5. Глейзер К.С., Джонсон Г.М., Кляйнберг Р.Л. и др. Поиск высокопродуктивных зон: качество коллектора и качество закачивания в органогенных сланцах // Нефтегазовое обозрение. Лето 2013 — зима 2013/2014. Т. 25, № 2. С. 66–85.

6. Езерский, Д.М., Филимонов А.Ю., Борисенко С.А. и др. Оценка водосодержания пород баженовской свиты // Нефтяное хозяйство. 2015. № 10. С. 38–43.

7. Занин Ю.Н., Замирайлова А.Г., Эдер В.Г. Опыт изучения черносланцевой формации (баженовская свита Западно-Сибирского бассейна): Мат-лы VII Всеросс. литологического совещ., 28–31.10.2013. Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2013. С. 324–327.

8. Зубков М.Ю., Репетов С.Н., Галенко Е.О. Оценка нефтегенерационных свойств пород баженовской свиты (Западная Сибирь) методом материального баланса на основе данных пиролиза // Горные ведомости. 2018. № 4. С. 20–44.

9. Казак Е.С., Богданович Н.Н., Казак А.В. и др. Оценка содержания остаточной поровой воды и анализ состава водных вытяжек пород баженовской свиты Западной Сибири // Нефтяное хозяйство. 2017. Т. 4. С. 48–52.

10. Казак Е.С., Казак А.В., Сорокоумова Я.В. и др. Оптимальный метод определения водосодержания нефтегазоматеринских пород баженовской свиты Западной Сибири // Нефтяное хозяйство. 2019. Т. 7. С. 73–78.

11. Калмыков А.Г., Балушкина Н.С. Модель нефтенасыщенности порового пространства пород баженовской свиты Западной Сибири и ее использование для оценки ресурсного потенциала. М.: ГЕОС, 2017.

12. Козлова Е.В., Калмыков Г.А., Ганичев Д.И. и др. Формы нахождения углеводородов в породах баженовской свиты // Геофизика. 2015. № 3. С. 15–22.

13. Конторович А.Э., Занин Ю.Н., Меленевский В.Н. и др. Твердые битумы баженовской свиты Западно-Сибирской плиты и главные особенности их геохимии // Геохимия. 1999. № 8. С. 888–896.

14. Оксенойд Е.Е. Характеристика минерально-вещественного состава пород баженовского горизонта в центральной части Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна // Нефть и газ. 2018. № 3. С. 20–28.

15. Осипов В.И., Соколов В.Н. Глины и их свойства. Состав, строение и формирование свойств. М.: ГЕОС, 2013. 576 с.

16. Попов В.Г., Абдрахманов Р.Ф. Ионнообменная концепция в генетической гидрогеохимии. Уфа: Гилем, Башкирская энциклопедия, 2013. 356 с.

17. Родькина И.А., Казак Е.С. Количественное определение связанной воды в породах баженовской свиты // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2019. №. 4. С. 34–45.

18. Славкин В.С., Алексеев А.Д., Колосков В.Н. Некоторые аспекты геологического строения и перспектив нефтеносности баженовской свиты на западе Широтного Приобья // Нефтяное хозяйство. 2007. № 8. С. 100–105.

19. Ушатинский И.Н., Харин B.C. Типы и состав пород баженовской свиты // Строение и нефтеносность баженовской свиты. Тюмень: ЗапСибНИГНИ, 1985. С. 54–64.

20. Хитаров Н.И., Пугина А.В. Монтмориллонит в условиях повышенных температур и давлений // Геохимия. 1966. № 3. С. 790–795.

21. Шеин Е.В. Курс физики почв: Учебник. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2005. 432 с.

22. Appelo C.A.J., Postma D. Geochemistry, Groundwater and Pollution. L.: A.A. Balkema Publishers, 2005. 649 p.

23. Derkowski A., Bristow T.F. On the problems of total specific surface area and cation exchange capacity measurements in organic-rich sedimentary rocks // Clays and Clay Minerals. 2012. Т. 60, N 4. P. 348–362.

24. Durand B. Kerogen, Insoluble organic matter from sedimentary rocks. P.: Ed. Technip, 1980. 519 p.

25. Ellis D.V., Singer J.M. Well logging for earth scientists. Dordrecht, The Netherlands: Springer, 2008. 692 p.

26. Gamero-Diaz H., Miller, C., Lewis R. sCore: a classification scheme for organic mudstones based on bulk mineralogy // AAPG. 2012. Southwest Section Meeting. Year. P. 1–2.

27. Gamero-Diaz H., Miller C.K., Lewis R. sCore: a mineralogy based classification scheme for organic mudstones // SPE Ann. Techn. Conf. and Exhibition. New Orleans, 2013. SPE-166284-MS.

28. Gavshin V.M., Zakharov V.A. Geochemistry of the upper jurassic lower cretaceous Bazhenov Formation, West Siberia // Econ. Geol. Bull. of the Soc. Econom. Geol. 1996. Vol. 91, N 1. P. 122–133.

29. Glaser K.S., Miller C.K. Seeking the sweet spot: reservoir and completion quality in organic shales // Oilfield Rev. Winter 2013/2014. Vol. 25, N 4. P. 16–29.

30. Kazak E.S., Kazak A.V. Experimental features of cation exchange capacity determination in organic-rich mudstones // J. Natural Gas Sci. and Engineering. 2020. Vol. 83. N 103456.

31. Kazak E.S., Kazak A.V. An integrated experimental workflow for formation water characterization in shale reservoirs: a case study of the Bazhenov Formation // SPE J. 2021. Vol. 1, N SPE-205017-PA. P. 1–16.

32. Kazak E.S., Kazak A.V. A novel laboratory method for reliable water content determination of shale reservoir rocks // J. Petrol. Sci. and Engineering. 2019. Vol. 183. N 106301.

33. Kazak E., Kazak, A., Spasennykh M. et al. Quantity and composition of residual pore water extracted from samples of the Bazhenov source rock of West Siberia, Russian Federation // 17th Intern. Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017. N 14. P. 829–842.

34. Saidian M., Godinez L.J., Prasad M. Effect of clay and organic matter on nitrogen adsorption specific surface area and cation exchange capacity in shales (mudrocks) // J. Natural Gas Sci. and Engineering. 2016. Vol. 33. P. 1095–1106.