Способ определения степени катагенеза органического вещества Советский патент 1983 года по МПК G01N33/24 

(5) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ КАТАГЕНЕЗА ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА

Изобретение относится к способам определения степени катагенеза (мета морфизма, углефикации, карбонизации) органического вещества осадочных пород, углей, горючих сланцев и может быть использовано при поисках и разведке месторождений этих полезных ис копаемых, а также месторождений нефти и газа. Известен способ определения степе ни катагенеза органического вещества углей и рассеянных в породах углисты включений, основанный на измерении показателя отражательной способности витринита углей, углистых включений пород ;i. Однако этот способ имеет ограниченное применение, связанное с редким распространением углистых включений в породах, и неприменим для древних (додевонских) толщ. Наиболее близким к предлагаемому является способ определения степени катагенеза органического вещества пород, состоящий в отборе образцов осадочных пород, выделении из них органического вещества химическим способом без значительного его окисления, микроскопическом его изучении в палинологических слайдах (-препарате органического вещества) между предметным и покровным стеклами с выбором (визуальным выделением) в каждом образце пород определенного морфологического типа палиноморф (спор, пыльцы), микрофотометрическом измерении их коэффициента пропускания, определении среднего его значения для каждого образца, оценки дифференциального .индекса катагенеза, равного отношению приращения коэффициентов пропускания к приращению глубин между двумя отобранными через -определенные интервалы образцами пород в скважине, нанесению на карту величин дифференциального индекса катагенеза с выделением аномальных зон, благоприятных для поисковоразведочных работ в данном регионе 2. 310 Недостатками указанного способа яо ляются отсутствие единства измерения ступени катагенеза органического вещества в породах разного возраста, низкая эффективность и точность определений степени катагенеза, обусловленные отсутствием кoличecтвeннbfx кри териев выбора определенного (стандарт ного) морфологического типа спор и пыльцы, существенными вариациями коэф фициентов пропускания спор и пыльцы как одного, так и различных видов от их толщины и .морфологического строения, трудоемкостью способа, связанной с необходимостью проведения большего числа измерений коэффициента пропуска ния спор и пыльцы (не менее 30), неоднозначностью, невозможностью определения степени катагенеза по единичным измерениям, несопоставимостью результатов определений стадии катагенеза, проведенных в разновозрастных отложениях и разных регионах из-за необходимости выбора в каждом регионе и для каждых новых отложений своего определенного (стандартного) морфологического типа палиноморф, имеющего другую толщину и другие коэффициенты пропускания, неуниверсальностью способа и неприменимостью его для зо ТОЛЩ, ли.шенных приемлемых для определения видов спор и пыльцы и для древних (додевонских) толщ, в которых споры и пыльца не встречаются. Цель изобретения - повышение эффек тивности и точности определения степени катагенеза органического вещества путем обеспечения единства ее измерения в отложениях от докембрийских до современных. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему отбор проб образцов осадочных пород, выделение из них органического вещест ва, микроскопическое его изучение и микрофотометрическое измерение коэффициента пролускания, выделяют синхронные изучаемым .и эталонным образцам пород микрофитофоссилий, имеющие спорополениновую оболочку, определяют их толщину в месте измерения коэффициента пропускания, для исследуемого и эталонного образцов определяют логарифмические показатели поглощения микрофитофоссилий или коэффициенты пропускания микрофитофоссилий, имеющих толщину 1,3-1,7 мкм, сопостав ляют логарифмические показатели погло 8 щения микрофитофоссилий исследуемых образцов с логарифмическими показателями поглощения микрофитофоссилий эталонных образцов или сопоставляют соответствующие коэффициенты пропускания микрофитофоссилий исследуемых образцов с соответствующими коэффициентами пропускания микрофитофоссилий эталонных образцов и на основании результатов этих сопоставлений определяют степень катагенеза исследуемых образцов пород, Способ определения степени катагенеза основан на том, что микрофитофоссилии, имеющие спорополениновую оболочку (акритархи, споры, пыльца, некоторые виды водорослей, колонии бактерий и грибов) широко встречаются в отложениях от докембри-йских до современных. В процессе катагенеза органического вещества у микрофитофоссилий, являющихся составной частью органического вещества пород, изменяется зависящий от толщины микрофитофоссилий и варьирующий как у одного, так и у различных видов микрофитофоссилий коэффициент пропускания. Использование в связи с этим коэффициента пропускания, измеренного для микрофитофоссилий или их локальных участков без точного знания их толщины, дает неоднозначные результаты, приводит к отсутствию единства, несопоставимости измерений, к существенным погрешностям (особенно систематическим) определения степени катагенеза. Эти недостатки исключаются при измерении толщины микрофитофоссилий и определении логарифмического показателя поглощения или коэффициентов пропускания микрофитофоссилий, имеющих толщину 1,31,7 мкм. После проведения этих измерений в исследуемом и эталонном образцах пород степень катагенеза исследуемого образца определяется путем сопоставления соответствующих показателей или коэффициентов. I Способ осуществляется следующим образом. В отобранных образцах осадочных пород проводят мацерацию (выделение) ор-ганического вещества по палинологической методике, не изменяющей оптических свойств микрофитофоссилий (например, плавиковой кислотой). Выделенный органический осадок помещают на предметное стекло и под микроскопом выбирают синхронные- данным отложениям микрофитофоссилии, имейщи спорополениновую оболочку (акритархи некоторые виды водорослей, споры и пыльца, колонии бактерий и грибов). С помощью микроскопа-фотометра (например, микроскопа типа ПОЛАМ фотометрическая приставка типа ФМЭЛ 1) на локальных площадках микрофитофоссилии измеряют значения коэффициента пропускания с одновременным определением в месте его измерения тол щины микрофитофоссилии с помощью оку ляра-микрометра или интерференционно го микроскопа. По полученным данным определяют логарифмический показател поглощения микрофитофоссилии по форм ле i г LAS - логарифмический показатель поглощения микрофитофоссилии;коэффициент пропускания ми крофитофоссилии, измеряемы на микроскопе-фотоме-тра и равный отношению интенсивности света, прошедшего че рез локальный участок микрофитофоссилии, к интенсив ности света, прошедшего че рез участок предметного стекла или палинологического препарата, не содержащего никаких частиц (чистый участок); толщина микрофитофоссилии в месте измерения показателя пропускания, мкм. Степень катагенеза искомого образца определяют путем сопоставления логарифмических показателей поглощения микрофитофоссилии искомого образца и эталонного образца с известной степекатагенеза, например по отражатеньюльной способности витринита или по шкале катагенеза, полученной путем корреляции оптических свойств микрофитофоссилии и витринита. Определения степени катагенеза могут быть проведены также путем измерения коэффициента пропускания микрофитофоссилии или их локальных участков, имеющих толщину 1,.7 мкм. Эти ограничения толщины приняты в качестве стандартных на основании многочисленных (более 10000) статических исследований микрофитофоссилии отложений от докембрийских до современных. При этом установлено, что практически в любом образце осадочных пород можно найти микрофитофоссилии или локальную зону в их пределах с толщиной, близкой к стандартной (1,3-1,6 мкм). Этот диапазон выбран исходя из принятия средней величины толщины микрофитофоссилии равной 1,5 мкм и максимальной погрешности измерения толщины окуляром-микрометром ±0,2 мкм. Приведенные сопоставле ния коэффициентов пропускания стандартных микрофитофоссилии и показателя отражательной способности витринита, измеренных в одних образцах пород в диапазоне градаций катагенеза от ПК до МКс (от бурых до отощенно спекающихся углей), показали, что между ними существует высокая степень корреляции (,9). Измерение толщины микрофитофоссилии можно проводить как с помощью окулярного микрометра, так и на интерференционном микроскопе в проходящем свете по следующей формуле: где h толщина микрофитофоссилии; разность хода лучей; показатель преломления микрофитофоссилии (определенный, например, иммерсионным методом) , или по следующей формуле: .------.. где h - показатель преломления цапонового лака, с помощью которого копируют (делают слепок) микрофитофоссилии и по которому определяют разность хода лучей Д. В таблице приведены результаты иследования оптических свойств пыльцеy зерен Czassopol1 is, выделенных з юрских осадочных пород при бурении кважины Юбилейная (Западное Предкавазье) с глубины it,5 км (TS - коэффииент пропускания, h - толщина зерна ыльцы, LAS - логарифмический показаель поглощения). Средние значения: LAS Q,kk TSj - 22%. Относительная погрешность опредеения: ( (f ,51;СГт5 18%. Из таблицы видно, что коэффициены пропускания (TS) даже гладкого и росто построенного пыльцевого зерна CL assopoHis существенно варьируют в зависимости от толщины оболочки, в то время как логарифмический показатель поглощения (LAS) в пределах точности измерений практически не зависит от толщины. Так, при среднем значении из 22 измерений отдельные значения TS варьируют от 13 до 35 с относительной погрешностью равной k8%. При этом величина LAS только в единичных случаях отклонилась на 0,01-0,03 мкм от среднего значения 0, , а относительная погрешность составила , Меньшей по сравнению с измерениями TS без толщины вариацией.и погрешностью характеризуются измерения TS с нормированной толщиной (1,,7 мкм). Относительная погрешность составляет 18 и 10 (см. таблицу). Отсюда видно, что определение степени кат5 генеза может быть выполнено с помощью единичного определения показателя LAS или TS микрофитофоссилий с толщиной 1,3-1,7 мкм, в то

Формула изобретения

Способ определения степени катагенеза органического вещества пород, .включающий отбор образцовосадочных пород, выделение из них органическо

го вещества, микроскопическое его изучение и микрофотометрическое измерение коэффициента пропускания, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения эффективности и точности определения степени катагенеза органивремя как единичные измерения TS без знания и нормирования толщины дают неоднозначные результаты определения степени катагенеза. В качестве эталонных образцовпород с известной степенью катагенеза выбирают образцы осадочных пород, содержащие углистые включения и микрофитофоссилии, имеющие спорополениновую оболочку. В нашем примере сопоставление LAS исследуемого образца и эталонного образца, в котором были известны значения отражательной способности витринита, позволило определить степень катагенеза исследуемого образца, отвечающую рубежу градаций MKj/MKi, катагенеза (граница жирных коксовых углей). Предлагаемым способом проведено 10000 измерений для определеболеения степени катагенеза органического вещества отложений от докембрийских до современных в разных нефтегазоносных бассейнах СССР.

ческого вещества путем обеспечен1гя единства ее измерения в отложениях от докембрийских до современных, выделяют синхронные изучаемым и эталонным образцам пород микрофитофоссилии, имеющие спорополениновую оболочку, определяют их толщину в месте измерения коэффициента пропускания, определяют для исследуемых и эталонных образцов логарифмические показатели поглощения микрофитофоссилии или коэффициенты пропускания микрофитофоссилии, имеющих, толщину 1,3-1 мкм, сопоставляют логарифмические показатели поглощения микрофитофоссилии исследуемых образцов с логарифмическими показателями поглощения микрофитофоссилии эталоннных образцов или сопоставляют соответствующие коэффициенты пропускания микрофитофоссилии . исследуемых образцов с соответствующими коэффициентами пропускания микрофитофоссилии эталонных образцов и на основании результатов этих сопоставлений определяют степень катагенеза исследуемых образцов пород.

Источники информации, принятые во внимание при экспептизе

кл, G 01 N 33/2, опублик. 1978 прототип) .