Fluid inclusions geochemical characteristics as indicators of the organic matter transformation degree in Jurassic sediments of the Em-Ega crest (Krasnoleninsky arch, Western Siberia)

Fluid inclusions in quartz crystals from the Abalak formation carbonate rocks of 5 wells on the Em-Egovskaya summit of the Krasnoleninsky arch (Western Siberia) were investigated. Two-phase fluid inclusions with water-salt solutions, inclusions containing organic liquid, and single-phase gas fluid inclusions were found. For fluid inclusions with two-phases, the values of the homogenization temperature were obtained. For single-phase inclusions, the temperature of the second phase forming was revealed. It was established that two types of primary inclusions are present in one well, with oil and with water-salt solution. The homogenization temperature of the primary fluid inclusion containing a water-salt solution is 267°C, the homogenization of the oil-containing inclusion exceeds 300°C. In primary-secondary inclusions, the homogenization temperature reached 136 °C. Studies of the composition of inclusions by infrared spectrometry have shown that in single-phase inclusions, the gas is represented by methane. In primary-secondary inclusions, the composition may vary, while in the gas phase, the predominant components may be hydrocarbons with two or more carbon atoms. Studies of organic matter from the deposits of the Tutleim source-rock formation overlying the Abalak formation have shown that the stage of catagenetic transformation of kerogen in the studied wells changes. It was found that in wells in which organic matter is most transformed, the homogenization temperature of fluid inclusions exceeds 130°C. Thus, it is proved that on the territory of the Em-Egovskaya summit of the Krasnoleninsky arch, Jurassic deposits were effected by heat flows created by high-temperature fluids. Not only rocks of the Abalak formation were exposed by thermal processes, but also organic matter from the Tutleim formation was changed, as a result its maturity increased and the generation of hydrocarbon compounds was stimulated. The results obtained explain the difference in the catagenetic transformation of the organic matter of the Tutleim formation in this area. The study of the molecular composition of inclusions will allow us to more accurately reconstruct the conditions of hydrothermal processes. The study of fluid inclusions makes it possible to develop new criteria for the search for oil and gas deposits.

1. Балицкий В.С., Пиронон Ж., Пентелей С.В. и др. Фазовые состояния водно-углеводородных флюидов при повышенных и высоких температурах и давлениях (по экспериментальным данным) // Докл. РАН. 2011. Т. 437, № 2. С. 224–227.

2. Балицкий В.С., Прокофьев В.Ю., Балицкая Л.В. и др. Экспериментальное изучение взаимодействия минералообразующих гидротермальных растворов и нефти и их совместной миграции// Петрология. 2007. Т. 15, №3.

3. С. 227–240.

4. Балушкина Н.С., Калмыков Г.А., Коробова Н.И., Шарданова Т.А. Структура пустотного пространства нефтенасыщенных пород баженовской и абалакской свит в центральной части Западно-Сибирского бассейна // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2015. № 5. С. 69–77.

5. Борисенко А.С. Изучение солевого состава газовожидких включений в минералах методом криометрии// Геология и геофизика. 1977. № 8. С. 16−27.

6. Калмыков А.Г., Бычков А.Ю., Калмыков Г.А. и др. Генерационный потенциал керогена баженовской свиты и возможность его реализации// Георесурсы. 2017. Спецвып. Ч. 2. С.165–172. DOI: http://doi.org/10.18599/grs.19.17.

7. Калмыков А.Г., Карпов Ю.А., Топчий М.С. и др. Влияние катагенетической зрелости на формирование коллекторов с органической пористостью в баженовской свите и особенности их распространения // Георесурсы. 2019. № 2. С. 159–171.

8. Карпов Ю.А., Балушкина Н.С., Ступакова А.В. и др. Критерии распространения нефтепродуктивных пород баженовской высокоуглеродистой формации с развитой системой поровой емкости в керогене // Вестн. Моск. унта. Сер. 4. Геология. 2019. № 2. С. 58–71.

9. Карпова Е.В., Хотылев А.О., Мануилова Е.А. и др. Гидротермально-метасоматические системы как важнейший фактор формирования элементов нефтегазоносного комплекса в баженовско-абалакских отложениях // Георесурсы. 2021. Т. 23, № 2. С. 142–151. DOI: 10.18599/grs.2021.2.14.

10. Козлова Е.В., Фадеева Н.П., Калмыков Г.А. и др. Технология исследования геохимических параметров орга-нического вещества керогенонасыщенных отложений (на примере баженовской свиты, Западная Сибирь)// Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2015. № 5. С. 44−53.

11. Кораго А.А., Козлов А.В. Текстуры и структуры жильного кварца хрусталеносных областей. Л.: Недра, 1988. 159с.

12. Латыпова М.Р., Краснова Е.А., Калмыков А.Г. и др. Определение типа вторичных преобразований по изотопным характеристикам карбонатных пород абалакского комплекса // Сб. XXII симпозиума по геохимии изотопов имени академика А.П. Виноградова: Тез. докл. М., 2019. С. 288–294.

13. Латыпова М.Р., Прокофьев В.Ю., Балушкина Н.С. и др. Выявление низкотемпературных гидротермальных процессов в баженовско-абалакском комплексе по группе геохимических индикаторов прогрева // Сб. XXV НПК «Пути реализации нефтегазового потенциала Западной Сибири». Ханты-Мансийск, 2022. С. 180–187.

14. Марунова Д.А., Пронина Н.В., Калмыков А.Г. и др. Стадии преобразованности органического вещества пород тутлеймской свиты в зависимости от его мацерального состава // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2021. № 6. С. 86–97.

15. Недоливко Н.М., Ежова А.В. Петрографические исследования терригенных и карбонатных пород-коллекторов. Томск: Изд-во политех. ун-та, 2012. 172 с.

16. Немова В.Д., Колосков В.Н., Гаврилов С.С., Покровский Б.Г. Стадийность и направленность вторичных преобразований пород-коллекторов нижнетутлеймской подсвиты на западе широтного приобья// Геология нефти и газа. 2010. № 6. С. 22–28.

17. Прокофьев В.Ю. Типы гидротермальных рудообразующих систем (по данным исследования флюидных включений) // Геология рудных месторождений. 1998. № 6. С. 514–528.

18. Прокофьев В.Ю., Пэк А.А. Проблемы оценки глубины формирования гидротермальных месторождений по данным о давлении минералообразующих флюидов // Геология рудных месторождений. 2015. Т.57, №1. С.3–24.

19. Реддер Э. Флюидные включения в минералах: В 2 г. М.: Мир, 1987.

20. Решение 6-го Межвед. стратиграфического совещания по рассмотрению и принятию уточненных стратиграфических схем мезозойских отложений Западной Сибири. Новосибирск, 2004. 148 с.

21. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. Т. 1. Типы литогенеза и их размещение на поверхности Земли. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 212 с.

22. Сурков В.С., Жеро О.Г. Фундамент и развитие платформенного чехла Западно-Сибирской плиты. М.: Недра, 1981. 143 с.

23. Ферсман А.Е. Геохимия России. Вып. 1. М.: Науч. химико-техн. изд-во, 1922. 227 с.

24. Фролов В.Т. Литология: Учеб. пособие. Кн. 2. M.: Издво Моск. ун-та, 1993. 432 с.

25. Хотылев А.О., Майоров А.А., Худолей А.К. идр. Гранитоидные массивы Красноленинского свода в Западной Сибири: состав, строение, возраст и условия формирования// Геотектоника. 2021. №2. С.70–93. DOI: 10.31857/S0016853X21020053.

26. Behar F., Beaumont V., Penteado De B. Rock-Eval 6 technology: Performances and developments// Oil and Gas Sci. and Technology. Rev. IFP. 2001. Vol. 56, N 2. P. 111–134.

27. Brown P. FLINCOR: a computer program for the reduction and investigation of fluid inclusion data// Amer. Mineral. 1989. Vol. 74. P. 1390–1393.

28. Burruss R.C. Diagenetic palaeotemperatures from aqueous fluid inclusions: re-equilibration of inclusions in carbonate cements by burial heating// Mineral. Mag. 1987. Т. 51, N362. P. 477–481.

29. Espitalie J., Bordenave M.L. Rock-Eval pyrolysis// Applied Petroleum Geochemistry. P.: Technip ed., 1993. P. 237−361.

30. Jarvie D.M., Claxton B.L., Henk F., Breyer J.T. Oil and shale gas from the Barnett Shale, Fort Worth basin, Texas. AAPG National Convention, June 3–6, 2001, Denver, CO // AAPG Bull. 2001. Vol. 85, N 13 (Supplement). P. A100.

31. Li C., Chen H. Discussion on the GOI thereshold for hydrocarbon migration and accumulation // Proceedings of the XIII Intern. Conference on Thermobarogeochemistry and the IV APIFIS Symposium. 2008. Vol.1. P.61–63.

32. Li R., Du X., Chi Y. Analysis of organic inclusions using fluorescence microscopy and Micro-FT. IR Techniques // Chinese jo. Geochemistry. 2001. Vol. 20, N 1. P. 88–96.