ИХН СО РАН | МУЗЕЙ НЕФТЕЙ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ
ИНСТИТУТ ХИМИИ НЕФТИ
СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

МУЗЕЙ НЕФТЕЙ

ЭКСПЕДИЦИИ

1998 1999 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

2003

В 2003 г. Институтом химии нефти проведены экспедиционные работы следующими отрядами:
Отряд № 1, руководитель - д.х.н. Серебренникова О.В.
Отряд № 2, руководитель - к.б.н. Сваровская Л. И.
Отряд № 3, руководитель - к.т.н. Юдина Н.В.
Отряд № 4, руководитель - д.х.н. Головко А.К.

Отряд № 1
Цель: сбор информации, отбор образцов торфа и торфообразующих организмов, черносланцевых формаций, нафтидов.
Место проведения: Томская, Иркутская области, Хакасия и республика Саха.
Сроки: март-ноябрь 2003 г.

Рисунок 1

В Бакчарском районе Томской области (рис.1а) проведен отбор образцов торфов и торфообразующей флоры по профилю Большого Васюганского болота с участков различной степени освещенности.
Анализ распределения тетрапиррольных пигментов в торфообразующих растениях показал различие в содержании в отдельных представителях флоры хлорофиллов а и б, а также производных из них феофитинов (рис. 2), влияние на соотношение содержания отдельных пигментов мест произрастания.

Рисунок 2

     Образцы черносланцевых формаций рифея, нижнего-среднего кембрия и нефтенасыщенных пород среднего кембрия с площадей Иркутской области и республики Саха (Якутия) (рис. 1б) отобраны в г. Иркутске и Иркутской области. Начаты работы по исследованию зависимости между составом органического вещества и содержанием в черных сланцах редких металлов.
     В Хакасии в пределах Северо-Минусинской впадины (рис. 1в) продолжено обследование районов возможных нефтепроявлений и отобраны образцы битумов, образующих натеки на стенах пещер в районе пос. Подсаплот, воды с признаками наличия нефти в пос. Шира, Тупик и на г. Самсон, потенциально нефтематеринские горючие сланцы среднего девона из обнажений на р. Туим, породы, прилегающие к трубке взрыва в районе оз. Беле. Отобран образец нефти из скважины, расположенной в пределах Южно-Минусинской впадины. Проведен сезонный (зима, весна, лето) отбор нафтидов из нефтепроявления в урочище Сохочул.
     Анализ состава углеводородов жидких и твердых битумов Хакасии, залегающих в базальтах нижнего девона, показал специфические черты набора отдельных соединений. Особенностью строения алкилбензолов в выходящих на поверхность жидких нафтидах и присутствующих в воде гидрогеологической скважины в пос. Шира является подавляющее преобладание соединений, содержащих по три метильных заместителя и одному алкильному, видимо, изопреноидной цепи с числом атомов углерода от С4 до С13 . В твердых битумах, заполняющих миндалины в базальтах, среди полиаренов преобладают полифенилы - полициклические ароматические углеводороды с неконденсированными ароматическими ядрами .

Отряд № 2
Цель: отбор проб природных и пластовых вод, донных отложений, горных пород и нефтеобразований из скважин и обнажений для микробиологического анализа.
Место проведения: Хакасия, Ханты-Мансийский АО, Томская и Тюменская области.
Сроки: февраль - ноябрь 2003 г.
     Проведены 3 экспедиции в республику Хакасию с целью отбора проб воды из открытых водоемов и скважин, образцов растительности, горных пород и почвы. Отобраны пробы на месте нефтепроявления, расположенного в долине Сохочул (рис. 1в), для изучения динамики численности и оксигеназной активности микрофлоры разных физиологических групп.
Февраль 2003 года: отобрано 13 проб почвы, природных вод и горных пород, загрязненных нафтидами, для микробиологических исследований.
Июнь 2003 года: отобрано 15 проб природных вод из открытых водоемов и скважин; образцы растительности, горных пород и почвы. Также отобраны пробы нафтидов в месте нефтепроявления, расположенного в долине Сохочул (рис. 1в).
Август 2003 года: отобрано 15 проб воды из соленых озер и скважин, горных пород, нафтидов в горных пещерах для микробиологических исследований.
Сентябрь 2003 года: в нефтедобывающих районах Томской и Тюменской областей (рис. 1а) - отобрано 43 пробы из нагнетательных и добывающих скважин Лас-Еганского, Вахского, Советского и Северного месторождений для микробиологических исследований микрофлоры, участвующих в геохимических циклах углерода, азота и серы, на участках испытания технологий увеличения нефтеотдачи, разработанных в ИХН СО РАН.
     В пробах нагнетаемой и пластовой воды и добываемой нефти определено содержание гетеротрофных микроорганизмов на мясо-пептонном агаре (МПА), углеводородокисляющей микрофлоры на жидкой среде Мюнца с гентаном, гексадеканом, бензолом, денитрифицирующей микрофлоры на среде Гильтая, сульфатредуцирующей микрофлоры на среде Таусона.
     Также определена обводненность добываемых флюидов, уровень рН, Eh, минерализация, в некоторых пробах - наличие сульфат-ионов . Численность углеводородокисляющей и общей группы гетеротрофов в пробах добывающих скважин опытных участков на 2-3 порядка выше данных, полученных из контрольных скважин.
     Количество гетеротрофов в разрезе на месте нефтепроявления уменьшается с глубиной. Максимальная численность отмечена: в системе растения - почва - до 84 тыс. клет/г загрязненной почвы, в верхнем слое грунта - 52 - 60 тыс. клет/г, на глубине 20 - 40 см - 17 - 28 тыс. клет/г.
     Состав гетеротрофных бактерий представлен многочисленными родами: Ahrtrobacter, Bacillus, Rhodococcus, Pseudomonas, Micrococcus, Streptomyces, Flavobacter.      Углеводородокисляющая микрофлора, усваивающая насыщенные и ароматические углеводороды, распространена по всему изучаемому разрезу от поверхности до глубины 40 см в количестве от 230 до 1100 тыс. клет/г. Активными деструкторами нефти являются бактерии родов Васillus, Ahrtrobacter, Actinomyces, Streptomyces, Flavobacter. Их численность в пробах достигает 35 тыс. клет/г.
     Анаэробная группа микроорганизмов, заселяющих грунт в зоне просачивания углеводородов, представлена сульфатредуцирующими (СРБ) и денитрифицирующими (ДНБ) бактериями. Углеводородокисляющая микрофлора определялась почти во всех исследуемых пробах, ее количество составляло 0,013 - 11 тыс. клет/мл. Рост углеводородокисляющх бактерий (УОБ) сопровождается изменением рН как в кислую, так и в щелочную сторону.

Отряд № 3
Цель: отбор образцов верховых и низинных торфов, анализ условий залегания, анализ условий их залегания, сбор болотных растений.
Место проведения: с. Полынянка Бакчарского района Томской области.
Сроки: июнь - сентябрь 2003 г.
     В течение июня - сентября 2003 г. проведены обследования участка на отрогах Большого Васюганского болота. Место полевых работ - стационар в селе Полынянка Бакчарского района (рис. 1а). Профиль выбранного места для пробуривания шурфа и отбора проб торфа через 10 см. Проведены регулярные замеры рН болотных вод, температуры, окислительно-восстановительного потенциала (Еh), уровня болотных вод. По сравнению с 2002 г. уровень болотных вод резко снизился, что повлекло за собой изменение Eh, pH и температуры. Колонка пробурена на глубину 2 м, отобраны образцы торфов для исследования органических веществ и определения ботанического состава.
     Микрорельеф низкого ряма - волнистый из-за большого количества больших моховых подушек высотой около 30 см, диаметром до 3 м. Растительность низкого ряма также относится к сосново-кустарничково-сфагновой ассоциации с низкой сосной. Торфяной профиль низкого ряма достигает мощности 3 м и имеет смешанный топяной вид строения. В основании торфяного профиля лежит слой мощностью 50 см травяного низинного торфа высокой степени разложения (50 %). Над ним располагается слой гипново-осокового низинного торфа мощностью 50 см. Верховая залежь представлена видами: слабой степени разложения фускумом и магелланикумом, общая мощность которых достигает 1,5 м, над ними залегает сосново-пушицевый торф с мощностью слоя 0,5 м. Согласно классификации торфяная залежь является олиготрофной типичной.
     На отведенной территории собраны растения торфообразователи: 5 видов мхов (сфагнум центральный, сфагнум береговой, сфагнум фускум, сфагнум топяной, сфагнум магелланикум), андромеда, кала болотная, пушица, осока, багульник, сосна. Часть растений высушена, другая часть в свежем виде доставлена в Томск и помещена в морозильную камеру.

Отряд № 4
Цель: отбор проб горючего сланца, сапромикситового (липтобиолитового), низкометаморфизованных бурых и молодых каменных углей с низким показателем отражения.
Место проведения: районы Кемеровской области.
Сроки: март - октябрь 2003 г.
     Образцы сланцев и углей разной степени метаморфизма, а также битуминозные породы и битумные проявления на поверхности исследуются для проведения корреляций между их составом и составом нефтей с целью выявления общих закономерностей преобразования в осадочных отложениях органического вещества гумусового и сапропелевого типов, дальнейшего развития общей теории нафтидогенеза.
     Низкометаморфизованные (бурые) угли и горючие сланцы являются объектами для разработки нетрадиционных способов их переработки и получения из них ценных продуктов различного назначения.
     Планом экспедиционных работ 2003 г. предусматривалось: отбор проб горючего сланца, сапромикситового (липтобиолитового), низкометаморфизованных бурых и молодых каменных углей с низким показателем отражения.
     В период полевых работ отчетного года проведены выезды в районы Кемеровской области и осуществлен отбор проб Дмитриевского горючего сланца, Барзасского сапромикситового (липтобиолитового) угля, а также проб низкометаморфизованных бурых углей и молодых каменных (марки Д).
     Дмитриевский горючий сланец. Месторождение горючих сланцев находится в Барзасском угленосном районе. Общегеологические запасы горючих сланцев оцениваются в 0,755 млрд. тонн. Приведенные запасы горючих сланцев, скорее, занижены, чем завышены, так как большая часть известных месторождений мира детально не разведана и не изучена. Дмитриевское месторождение расположено примерно в 20 км севернее г. Кемерово. Горючий сланец - матовый, коричневый, грубо горизонтально слоистый. Состоит из отчетливо преобладающей органо-минеральной основы, в которой располагаются единичные микрокомпоненты и зерна минералов. Горючий сланец относится к известково-глинистому коллоальгинитовому типу, длиннопламенной стадии углефикации.
     Барзасский сапромикситовый уголь. Месторождение данного угля расположено в 50 км от г. Кемерово по реке Барзас. Запасы угля насчитывают более 30 млн. т. Угольные пласты приурочены к отложениям среднего девона. Они имеют локальное распространение и прослеживаются отдельными участками вдоль восточной окраины Кузнецкого бассейна на 80 км. Тектоника месторожения простая, пласты деформированы слабо, горно-геологические условия отработки ожидаются благоприятными.
     Каменный уголь марки Д, разрез <Задубровский>. Месторождение расположено в Беловском районе Кемеровской области. Уголь - энергетический, малометаморфизированный (R0 - 0,4 - 0,45).
     За этот период проведен технический анализ отобранных образцов сланца и углей.
     Дмитриевский горючий сланец: имеет следующие технические характеристики:
Wa - 1,1 %; Ad - 54,18 %; Vdaf - 65,0 %,
где W - влажность, A - зольность, V - выход летучих веществ на органическую массу.
     Элементный состав характеризуется следующими значениями:
Сdaf - 72,3 %; Нdaf - 10,5 %; азота - 1,0 %; Оdaf (О+N) - 16,2 %,
где daf - на органическую массу.
     Барзасский сапромикситовый уголь. Влага рабочего топлива изменяется от 0,93 до 12 %. Зольность изменяется в пределах 4,8 - 73 % (среднее - 45,3 %). Высокая зольность связана в первую очередь с наличием в углях глинистых прослоев, а также с включениями пирита и (по трещинам кливажа) кальцита. Выход летучих веществ в пересчете на горючую массу изменяется от 46 до 69 %.
     Элементный состав характеризуется следующими значениями:
Сdaf от 63,3 до 87,4 %; Нdaf от 2,8 до 10,2 %; отношение С:Н = 8,1 - 14,1; Оdaf от 6,1 до 19 % (в зоне выветривания); азота - от 0,28 до 1,07 %.
     Каменный уголь марки Д: элементный состав: Сdaf - 76,7 %; Нdaf - 5,3 %; азота - 2,5 % ; Оdaf - 15,3%; сера - 0,2 - 0,5 %. Уголь имеет следующие технические характеристики: влага - 18 %; зольность - 12 %; выход летучих веществ - 42 %; теплота сгорания 7350 (высшая) ккал/кг, 5200 (низшая) ккал/кг.
     Образцы углей будут использованы для проведения геохимических исследований с целью выявления закономерностей преобразования органического вещества гумусового типа в лабораторных модельных экспериментах по влиянию температуры на генерацию и состав флюидов и созревания ОВ.
     Начаты экспериментальные работы по исследованию влияния последовательности механоактивации и инициирования озоном смесей углей и нефтяных остатков с целью получения жидких топлив.

г. Томск, 634021
пр. Академический, 4
Институт химии нефти СО РАН,
Музей нефтей

Тел.: (3822) 492227, (3822) 491811
Факс: (3822) 491457
E-mail: sric@ipc.tsc.ru