Комплексный подход к определению источника и динамики образования сероводорода на нефтяном месторождении

UDK: 665.612.2
DOI: 10.24887/0028-2448-2022-10-120-123
Ключевые слова: сероводород, сульфатредукция, изотопный состав, пластовая вода, сера, минерализация, технологическая депрессия, нефтяной газ
Авт.: Д.Ю. Калачева1, Н.В. Морозов1, Д.А. Абрамов2, Е.С. Казак3, к.г.-м.н., Э.А. Абля3, к.г.-м.н. 1Научно-Технический Центр «Газпром нефти» (ООО «Газпромнефть НТЦ») 2ООО «Газпромнефть-Оренбург» 3МГУ имени М.В. Ломоносова

Сероводород из-за высокой реакционной способности и токсичности является нежелательным компонентом нефтяного газа, снижает его экономическую ценность, сокращает срок службы технологического оборудования за счет процессов коррозии. В статье рассмотрены результаты комплексных геолого-геохимических и гидродинамических исследований для определения причин появления и механизмов образования сероводорода в составе нефтяного газа месторождения, расположенного на территории Оренбургской области. Исследования направлены на определения источника образования сероводорода, создание количественной модели для прогноза образования сероводорода в зависимости от технологических параметров разработки месторождения. Первым этапом исследований являлось определение происхождения сероводорода в составе нефтяного газа и пластовой воды посредством изотопного анализа серы. Изучен также компонентный состав пластовой воды и нефтяного газа. Изотопный состав серы нефтяного газа соответствовал диапазону бактериальной сульфатредукции (БСР). Изотопный состав водорастворенных сульфидов также характерен для процессов БСР. Учитывая пластовые температуры, изотопный состав серы, наличие пластовых вод с водорастворенными сульфатами и органическими компонентами, сероводород в составе газа можно классифицировать как биогенный, образованный в результате бактериального восстановления сульфатов пластовых вод. Данный процесс может протекать непосредственно в области залежи в пластовых водах месторождения. На следующем этапе исследований выделен и изучен механизм жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий для того, чтобы определить граничные условия существования бактерий, зависимость изменения количества редуцируемого сероводорода от параметров разработки месторождения для численного моделирования и прогнозирования динамики образования сероводорода.

Список литературы

1. Appelo C.A.J., Postma D. Geochemistry, groundwater and pollution. – London : A.A. Balkema Publishers, 2005. – 649 p.

2. Современная масс-спектрометрия: определение элементов и их изотопов / А. Талибова, М. Муравьев, В. Файнберг [и др.] // Аналитика. – 2014. – Вып. 5. – С. 58–64.

3. Thermochemical sulphate reduction and the generation of hydrogen sulphide and thiols (mercaptans) in Triassic carbonate reservoirs from the Sichuan Basin, China / C. Cai [et al.] // Chemical Geology. – 2003. – V. 202. – No. 1–2. – P. 39–57. - DOI: 10.1016/S0009-2541(03)00209-2

4. Machel H.G. Bacterial and thermochemical sulfate reduction in diagenetic settings—old and new insights //Sedimentary geology. – 2001. – V. 140. – No. 1–2. – P. 143–175. – DOI:10.1016/S0037-0738(00)00176-7

5. Панкина Р.Г., Мехтиева В.Л. Происхождение H2S и СO2 в углеводородных скоплениях // Геология нефти и газа. – 1981. – № 12. – С. 44.

6. Hoefs J. Stable Isotope Geochemistry. – Springer, 2015. – 389 p.

7. Machel H.G., Krouse H.R., Sassen R. Products and distinguishing criteria of bacterial and thermochemical sulfate reduction // Applied geochemistry. – 1995. – V. 10. – No. 4. – P. 373–389. - https://doi.org/10.1016/0883-2927(95)00008-8

8. Дахнова М.В. Геохимия серы в связи с проблемой нефтегазоносности: дисс. д-ра. геол.-минерал. наук. - М.: 1999. - 172 с.

9. Виноградов В.И. Роль осадочного цикла в геохимии изотопов серы. – М.: Наука, 1980. – 192 с.

10. Aharon P., Fu B. Microbial sulfate reduction rates and sulfur and oxygen isotope fractionations at oil and gas seeps in deepwater Gulf of Mexico // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 2000. – V. 64. – No. 2. – P. 233–246. - DOI: https://doi.org/10.1016/S0016-7037(99)00292-6



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.