Н-алкилбензолы и 1-Н-алкилнафталины в ряде нефтей позднедевонского возраста Тимано-Печорской провинции

Изучение индивидуальных углеводородов нефти является ключом не только к познанию природы нефти в целом, но и источником важнейшей информации о происхождении нефти конкретных месторождений, их групп, нефтяных провинций. Применению углеводо-родов-биомаркеров посвящены значительные работы, такие как The Biomarker Guide... (1993); «Углеводороды нефти» (1984). Особенностью углеводородовбиомаркеров является их унаследован-ность от органического вещества древних организмов, захоронённых в ископаемых осадках, и, после трансформации в кероген, давшие при его катагенезе нефтяные углеводороды, либо просто сохранившиеся в неизменном виде*.

Алкилбензолы известны в нефтях довольно давно [4]. Эти соединения активно изучаются и в наши дни [5]. Алкилнафталины, особенно низкомолекулярные, широко используются при изучении зрелости ископаемого органического вещества и нефтей [9]. В ряде нефтей из венд-кембрийс-ких резервуаров Сибирской платформы было обнаружено необычное распределение ^-алкилбензолов, которое характеризовалось максимумом на гомологе С21. Это явление объяснялось возможностью химической трансформации характерного для ряда компонентов фитопланктона липида — генэйкозагексаена [3].

Результаты и их обсуждение

Исследование состава ароматических углеводородов в нефтях Тимано-Печорской провинции (ТПП) производилось нами методом хрома- то-масс-спектрометрии ароматических фракций, выделенных методом колоночной хроматографии. Установлено, что здесь в отложениях позднего девона встречаются группы нефти, распределение ^-алкилбензолов в которых имеет ряд характерных признаков.

К первой группе по распределению н -алкилбензолов относятся нефти с чрезвычайно резким доминированием гомолога С₂₁. Это нефти Вер-хнеколвинского месторождения Цен-трально-Хорейверского поднятия (ЦХП) (рис. 1). Из рисунка видно, что такое же резкое доминирование углеводорода С₂₁ характерно и для 1- н -ал-килнафталинов. Нефти позднедевонских резервуаров северной части Ва-рандей-Адзьвинской зоны и Хорей-верской впадины (Медынское, Мяд-

сторождения, записанные по 91 (н-алкилбензолы) и 141 (н-алкилнафталины) ионам

Рис. 2. Масс-фрагментограммы ароматической фракции нефти Мядсейского месторождения, записанные по 91 (н-алкилбензолы) и 141 (н-алкилнафталины) ионам

Pic. 1. Mass-fragmentograms of aromatic fraction isolated from Upper-Kolva oil. m/z 91 — n-alkylbenzenes; m/z 141 1-n-alkylnaphtalenes

Pic. 2. Mass-fragmentograms of aromatic fraction isolated from Myadseyskoe oil. m/z 91 — n-alkylbenzenes; m/z 141 1-n-alkylnaphtalenes

сейское, Южно-Торавейское, Тобой-ское, Варкнавское месторождения) отличаются тем, что в составе алкилбензолов и алкилнафталинов здесь преобладают гомологи состава С21 и С23 (рис. 2). Нефти из месторождений Тимано-Печорской провинции, расположенные южнее, обычно характеризуются либо отсутствием доминирования каких-либо гомологов в рас пределении н-алкилбензолов и н-ал-килнафталинов, либо его меньшей выраженностью, чем в нефтях северной части ТПП. Причём здесь встречается доминирование или одного гомолога С21, или С21 и С23. Например, для Северо-Аресского и Турышевско-го месторождений обнаружено «гладкое» распределение соединений исследуемых классов (рис. 3), для Запад- но-Тэбукского и Северо-Ираельско-го выявлено некоторое доминирование только гомолога С21, а в нефтях Восточно-Савиноборского, Пашни-ельского и Низевого месторождений выделяются гомологи С21 и С23.

Показанная нами параллельность в распределении н -алкилбензолов и 1- н -алкилнафталинов является дополнительным подтверждением схемы Ивановой-Каширцева [3], связывающей образование определённых н -алкилбензолов и циклизацию полиенов. Полученный нами материал позволяет дополнить данную схему дополнительным ответвлением — 1- н -алкилнафталинами, формирующимися одновременно с н -алкилбен-золами (рис. 4). Параллельное формирование н -алкилбензолов и н -ал-килнафталинов ранее было предложено как результат трансформации фрагментов керогена, представленных алкилбензолами, соединёнными с матрицей через гетероатом в первом положении алкильной цепи, через промежуточное образование алк-1-енилбензолов [7].

Говоря о региональном аспекте проведённых исследований, отметим, что изучение распределения н -алкилбензолов и 1- н -алкилнафталинов подтвердило неоднородность нефтей позднего девона Тимано-Печорской провинции. В частности, подтверждено отнесение к генетически обособленным группам нефтей ЦХП и северной части Варандей-Адзьвинской зоны [1]. Конечно, выявленное доминирование С₂₁ н -алкилбензола не является уникальным для позднего девона, оно как минимум встречается и в докембрийских нефтях [3]. Однако уже очевидно, что распределение этих соединений в группах нефтей Тимано-Печорской провинции может быть связано с фациальной изменчивостью нефтематеринских пород позднего девона (доманикитов). В частности, ранее было показано обособленное происхождение нефти Сюрхаратин-ского месторождения [2], для которой предполагалась связь с нефтематеринскими породами лагунного генезиса из-за наличия в них специфического набора метилалканов.

Выводы

Высказано предположение, что образование некоторых н -алкилбензолов и 1- н -алкилнафталинов нефти, имеющих биомаркирующий характер, может быть связано с преобразованием единого предшествен-

Рис. 3. Масс-фрагментограммы ароматической фракции нефти Аресского месторождения, записанные по 91 (н-алкилбензолы) и 141 (н-алкил нафталины) ионам

Pic. 3. Mass-fragmentograms of aromatic fraction isolated from Aresskoe oil. m/z 91 — n-alkylbenzenes; m/z 141 1-n-alkylnaphtalenes

Рис. 4. Возможная схема трансформации 3-, 6-, 9-, 12-, 15-, 18-генэйкозагексаена в пентадецилбензол и 1-ундецилнафталин ([3] с дополнением авторов)

Pic. 4. Possible scheme of transformation of 3-, 6-, 9-, 12-, 15-, 18-heneicosahexaene in n-pentadecylbenzen and 1-n-undecylnaphtalen ([3] with the addition of the authors)

ника, представленного природным полиеном.

Показана неоднородность нефтей позднего девона ТПП по составу содержащихся в них н -алкилбензолов и 1- н -алкилнафталинов. Установлены нефти, характеризующиеся резким доминирование гомолога С₂₁, гомологов С₂₁ и С₂₃, а также нефти без выраженного преобладания каких-либо гомологов соединений этих классов.

Работа выполнена при поддержке программы УрО РАН № 15-18-5-42.

Результаты получены с использованием оборудования ЦКП«Геонаука».