Состав газов угольных пластов и вмещающих пород Селезневского геолого-промышленного района Донбасса
Показано, що в Селезнівському геолого-промисловому районі гази вугільних пластів і пісковиків, що вміщують їх, відрізняються за вмістом компонентів, що пов'язане, ймовірно, з підтіканням газів по тектонічних порушеннях глибинного закладання, приурочених до Головної антикліналі Донбасу і зони зч...
Saved in:
| Published in: | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
|---|---|
| Date: | 2014 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2014
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99547 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Состав газов угольных пластов и вмещающих пород Селезневского геолого-промышленного района Донбасса / В.А. Исаев, А.А. Голубев, В.А. Канин, Г.З. Задара // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2014. — № 14. — С. 261-268. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859619732484784128 |
|---|---|
| author | Исаев, В.А. Голубев, А.А. Канин, В.А. Задара, Г.З. |
| author_facet | Исаев, В.А. Голубев, А.А. Канин, В.А. Задара, Г.З. |
| citation_txt | Состав газов угольных пластов и вмещающих пород Селезневского геолого-промышленного района Донбасса / В.А. Исаев, А.А. Голубев, В.А. Канин, Г.З. Задара // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2014. — № 14. — С. 261-268. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| description | Показано, що в Селезнівському геолого-промисловому районі гази вугільних пластів і пісковиків, що вміщують їх, відрізняються за вмістом компонентів, що пов'язане, ймовірно, з підтіканням газів по тектонічних порушеннях глибинного закладання, приурочених до Головної антикліналі Донбасу і зони зчленування Донецького басейну з Воронезьким кристалічним масивом.
It is shown that in Seleznyovka geologic-industrial district coal bed gases and gases of sandstones enclosing coal beds differ in their components. This is apparently due to gas seepage along deep tectonic faults confined to the Glavnaya (Principal) Anticline of Donbas and suture zone of the Donets Basin with Voronezh crystalline core-area.
|
| first_indexed | 2025-11-29T01:20:29Z |
| format | Article |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 14, 2014
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 14, 2014
261
УДК 550.423
СОСТАВ ГАЗОВ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ И
ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД СЕЛЕЗНЕВСКОГО
ГЕОЛОГО-ПРОМЫШЛЕННОГО РАЙОНА ДОНБАССА
Исаев В. А., Голубев А. А., Канин В. А.
(УкрНИМИ НАНУ, г. Донецк, Украина)
Задара Г. З.
(ООО «Недра Луганщины», г. Луганск, Украина)
Показано, що в Селезнівському геолого-промисловому районі
гази вугільних пластів і пісковиків, що вміщують їх, відрізняють-
ся за вмістом компонентів, що пов'язане, ймовірно, з підтікан-
ням газів по тектонічних порушеннях глибинного закладання,
приурочених до Головної антикліналі Донбасу і зони зчленування
Донецького басейну з Воронезьким кристалічним масивом.
It is shown that in Seleznyovka geologic-industrial district coal
bed gases and gases of sandstones enclosing coal beds differ in their
components. This is apparently due to gas seepage along deep tecton-
ic faults confined to the Glavnaya (Principal) Anticline of Donbas and
suture zone of the Donets Basin with Voronezh crystalline core-area.
Селезневский геолого-промышленный район интересен тем,
что, с одной стороны, он своей южной границей непосредственно
примыкает к северному склону Главной антиклинали [1], одной
из основных тектонических структур Донбасса, роль которой в
распределении литосферных газов и изменении их состава, в
частности появлении повышенных содержаний гелия и водорода,
показана [2, 3].
С другой стороны, северная часть Селезневского района
находится в зоне влияния одного из крупнейших надвигов До-
нецкого бассейна – Алмазного, являющегося одним из ряда тек-
тонических нарушений, разграничивающих Донбасс от Воронеж-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 14, 2014
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 14, 2014
262
ского кристаллического массива. Роль глубинных тектонических
разломов зоны сочленения этих двух структур в появлении в со-
ставе распространенных здесь литосферных газов высоких со-
держаний гелия и водорода также освещена [2, 3].
Третьим аспектом, вызывающим пристальное внимание к
Селезневскому району, является широкий спектр метаморфиче-
ских преобразований углей, представленных здесь от коксовых и
отощенно-спекающихся в северо-восточной части района до то-
щих, полуантрацитов и антрацитов на юге [1].
В Селезневском геолого-промышленном районе опробован
ряд скважин, местоположение части из них приведено на рисун-
ке 1. Отбор газовых проб осуществлялся А. А. Голубевым и
Г. З. Задарой.
Опробовались как газы из вмещающих угольные пласты по-
род, свободно выделяющиеся из скважин (табл. 1), так и газы из
самих угольных пластов, отобранные газокернонаборниками
(ГКН) (табл. 2). Методика отбора и обработки проб подробно из-
ложена в [4]. Газовые пробы анализировались на хроматографах
ЛХМ-72 «Цвет» и «Хром-5» на метан и его гомологи, углекислый
и угарный газы, водород, кислород, азот, гелий, аргон и др.
В составе свободных газов обращают на себя внимание,
прежде всего, аномально высокие концентрации гелия (от 0,27 до
1,192 %, см. табл. 1), в десятки и сотни раз превышающие фоно-
вые значения для этого газа [5] за исключением одной пробы
(скв. Ц449, содержание гелия – 0,0275 %) с фоновым содержани-
ем этого компонента.
Содержание водорода в исследованных пробах существенно
колеблется (от 0 до 14,3 %), но само присутствие повышенных
концентраций этого газа в отдельных пробах (скв. Ц801, содер-
жание водорода – 2,92 %, скв. Ц942, содержание водорода –
14,3 %, см. табл. 1) вызывает большой интерес.
Необходимо также отметить, что для свободных газов ха-
рактерны относительно низкие концентрации тяжелых углеводо-
родов, в сумме не превышающие 3,05 %.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 14, 2014
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 14, 2014
263
1 – геологические нарушения, 2 – изогипсы пласта m3, 3 – скважины
с газопроявлениями, газоносный горизонт. 4 – скважины, опробованные
КИИ-65, газоносность пород, м3/м3, опробованный горизонт. 5 – газоводо-
носный горизонт, газоносность, м3/м3, дебит, м3/сут/давление, МПа.
Рис. 1. Газопроявления из разведочных скважин Санжаров-
ской площади Селезневского района [1]
В целом можно констатировать, что повышенные концен-
трации гелия и водорода при относительно низких содержаниях
высокомолекулярных гомологов метана хорошо укладываются в
выявленную закономерность приуроченности этих газов к трем
главным тектоническим структурам Донбасса – зонам его сочле-
нения с Приазовским и Воронежским кристаллическими масси-
вами и Главной антиклинали Донецкого бассейна [2, 3].
Необходимо отметить, что и для Лисичанского и Алмазно-
Марьевского угленосных районов, расположенныхк вдоль север-
ной границы Донбасса к северо-западу от Селезневского района,
отмечены высокие содержания водорода (до 13,76 %) в пробах
свободного газа, отобранных в зонах влияния Марьевского и Ли-
сичанского надвигов [1, табл. 4.9.7, 4.9.8], являющихся апофиза-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 14, 2014
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 14, 2014
264
ми Северодонецкого регионального надвига, разграничивающего
Донбасс и Воронежский кристаллический массив.
Таблица 1
Компонентный состав свободных газов из вмещающих угольные
пласты пород, Селезневский геолого-промышленный район, %
№
скв. Пласты Интервал,
м
Состав газов, %
H2 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 He
Ц435 m9Sk1
940-
1002,0 0,30 95,27 1,30 0,45 сл. 0,337
Ц449 M5+(M5m4
3) 1027-1236 0,10 96,25 1,9 0,2 сл. 0,0275
Ц516 N1
2SN1
5 750-770 - 96,91 0,32 0,67 сл. 0,222
Ц630 K7
вSk7
1н 1240-1248 - 97,24 0,06 сл. - 0,812
Ц656 L6
вSL7
1434,5-
1437,5 0,20 96,33 0,03 - - 0,353
Ц676 L6Sl8
н 1087-1107 - 92,73 0,15 - - 1,192
Ц778 m6
2Sm6
1 1220,2-
1244 - 94,17 0,05 0,01 - 0,198
Ц782 M8Sm7
в 1023 0,32 75,21 0,09 0,04 сл. 0,28
Ц785 m6
1Sm6
2 999,5-
1042,8 0,01 95,45 1,98 0,28 0,01 0,405
Ц785 M8Sm7 953-972,9 0,31 95,1 2,61 0,39 0,05 0,406
Ц788 M7SM10 1072-1111 - 96,06 1,75 0,16 - 0,31
Ц801 L7SM1 1363-1386 2,92 85,13 0,07 0,01 - 0,485
Ц942 m3
1465,6-
1468,3 14,3 79,01 0,92 0,06 - 0,132
Ц1005 N4SN3
3 620-654 0,12 96,3 1,64 0,06 - 0,306
Ц1012 L7Sl4
н 379-413 0,80 96,48 сл. - - 0,56
Ц1158 N3
3SN3
2 1290-1316 - 93,57 1,24 0,08 - 0,27
В составе газов из угольных пластов Селезневского района
(см. табл. 2) содержание гелия также, как и во вмещающих пес-
чаниках, превышает, как правило, фоновые значения, но не более
чем в 10–20 раз. Концентрации водорода не превышают обычных
для Северного Донбасса значений, составляющих в среднем от
0,08 до 1,15 %, а в сорбированной фазе меняющихся от 0,1 до
43,0 %, составляя в среднем 0,1–10,0 %, что является повышен-
ным для Донецкого бассейна в целом [6].
Суммарное содержание тяжелых гомологов метана очень
низкое и колеблется от 0,24 до 1,26 %.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 14, 2014
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 14, 2014
265
Таблица 2
Компонентный состав газов из угольных пластов, Селезневский
геолого-промышленный район, %
№ скв. Пла-
сты
Глубина
отбора
проб, м
Состав газов в газосборнике ГКН, %
H2 CH4 ∑ТУ C2H6 He N2 Ar
Ц793 m6
2 1812,15 0,32 91,47 0,65 0,61 0,61 7,20 0,11
-«»- m5 1939,6 0,14 94,13 0,31 0,30 0,166 4,80 0,23
-«»- m3 750-770 0,13 70,35 0,21 0,18 0,24 25,75 0,34
-«»- l6 2071,55 0,20 64,32 0,20 0,18 0,23 33,25 0,55
-«»- l1
1 2461,3 0,21 61,35 0,64 0,15 0,226 35,50 0,6
Ц870 l6 1970,68 0,01 96,25 0,31 0,31 0,124 2,9 0,02
-«»- l3 2088,33 0,40 38,52 0,12 0,14 0,12 59,0 0,6
-«»- l2
н 2122,9 0,85 75,75 0,19 0,19 0,27 20,75 0,3
-«»- k5
2 2421,15 0,27 88,43 0,18 0,17 0,22 9,60 0,1
Ц1005 m7
в 1505,4 0,75 54,03 0,12 0,12 0,0 44,26 0,5
-«»- m6
1 1630,32 0,04 89,35 0,20 0,20 0,163 9,50 0,01
Сопоставление компонентного состава газов из угольных
пластов с составом свободных газов в Селезневском геолого-
промышленном районе не позволяет рассматривать свободные
литосферные газы, как простые производные от угольных газов,
заставляя сделать предположение о подтоке ряда компонентов, в
первую очередь гелия и водорода, в меньшей мере – тяжелых
углеводородов, из иных источников. К таковым необходимо от-
нести, прежде всего, зоны глубинных разломов, выступающих
путями транзита газов из более глубоких горизонтов угольного
бассейна, а также, вероятно, его кристаллического фундамента
и/или играющих роль механических разрушителей (что важно
для водорода) и полостей для накопления газов (главным обра-
зом, гелия), как это показано в работе [3].
Таким образом, получены новые фактические данные, под-
тверждающие наличие в угольно-породном массиве Донецкого
угольного бассейна региональной зональности, намеченной рабо-
тами предыдущих лет [2, 3, 7] и выражающейся, в частности, в
повышенных содержаниях гелия и водорода в литосферных газах
каменноугольных отложений вблизи зон максимальных тектони-
ческих напряжений.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 14, 2014
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 14, 2014
266
Закономерности, выявленные при анализе данных, получен-
ных при площадном изучении, могут отражать общие тенденции,
отличающиеся от закономерностей изменения компонентного со-
става литосферных газов из вмещающих пород и угольных пла-
стов, непосредственно соприкасающихся друг с другом. Сопо-
ставление состава газов, полученных одним методом, из вмеща-
ющих пород и угольных пластов по скважине Ц793 (табл. 3) сви-
детельствует, что в угольных пластах по сравнению с вмещаю-
щими породами наблюдается существенное превышение содер-
жания метана и тяжелых углеводородов, но пониженное содер-
жание азота и водорода и, как правило, гелия.
Таблица 3
Результаты газогидрогеохимических исследований по скв. Ц793
(данные КИИ-65) [1, табл. 4.10.10]
Интервал
испытания
Стратигра-
фический
интервал
Состав свободных и растворенных в воде газов, %
СН4 С2Н6 С3Н8 ΣТУ N2 CО2 H2 He
По вмещающим породам
1641-1674 М10SN1 79,3 0,42 0,06 0,50 6,0 0,19 14,3 0,163
1774-1796 m6
2Sm6
3 52,8 0,43 0,06 0,49 45,25 0,62 - 0,366
2090-2096 m2Sm3 51,74 0,56 0,05 0,61 38,5 8,60 0,02 0,012
2198-2220 l8Sl7+l7 78,84 0,26 0,02 0,28 20,5 сл. 0,01 -
По углям и вмещающим породам
1875-1885 m6
1 96,17 0,95 0,06 1,01 2,0 0,80 - -
1992 m5
1 97,14 0,8 0,3 0,63 1,9 0,08 - 0,097
В связи с полученными данными уместно вспомнить опыты
по воздействию дробления на образцы угля, что может быть не-
которым аналогом влияния тектонических нарушений на уголь-
ные пласты.
В одном случае изучались горючие газы, выделяющиеся из
каменного угля в процессе его разрушения. Авторы констатиро-
вали, что «в процессе разрушения угля выделение гелия и водо-
рода не установлено» [1, с. 393], но зафиксировано выделение ал-
канов (метан – бутан).
В другом случае также изучалось влияние механического
дробления на состав газов, выделяющихся из угольных образцов
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 14, 2014
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 14, 2014
267
[8]. Исследования проводились при температурах 65–70 °C, т. е.
изучено, в некоторой мере, и термическое воздействие на угли,
время измельчения составляло 40–60 мин. Установлено, что при
дроблении увеличивается количество высших гомологов метана в
1,7–2,0 раза по сравнению с составом газа в угольном пласте в
естественном состоянии. Существенно возрастает также содер-
жание CO2, что авторы связывают с окислением углерода в про-
цессе дробления, уменьшение содержание гелия объясняется его
потерей вследствие высокой подвижности.
Выводы:
1. В Селезневском геолого-промышленном районе газы из
угольных пластов и вмещающих их песчаников отличаются по
содержанию компонентов, что не позволяет рассматривать сво-
бодные литосферные газы карбоновых отложений, как простые
производные от угольных газов.
2. Для газов из вмещающих угли песчаников характерны
высокие или повышенные концентрации гелия и водорода по
сравнению с газами из угольных пластов, но, как правило, пони-
женные содержания метана.
3. Подток гелия и водорода связан, вероятно, с тектониче-
скими нарушениями глубинного заложения, приуроченными к
Главной антиклинали Донбасса и зоне сочленения Донецкого
бассейна с Воронежским кристаллическим массивом. Этот вывод
будет уточняться при дальнейших работах.
СПИСОК ССЫЛОК
1. Газоносность и ресурсы метана угольных бассейнов Украи-
ны. Т. 2. Углегазовые и газовые месторождения северо-
восточного Донбасса, окраин большого Донбасса, ДДВ и
Львовско-Волынского бассейна / А. В. Анциферов, А. А. Го-
лубев, В. А. Канин и др. –– Донецк : Вебер, 2010. –– 478 с.
2. Исаев В. А., Тараник А. А., Тихолиз А. М., Пащенко А. А. За-
кономерности распределения аномальных концентраций ге-
лия в палеозойских отложениях Донбасса. –– Наук. праці Ук-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 14, 2014
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 14, 2014
268
рНДМІ НАН України. Вип. 12. –– Донецьк, 2013. –– С. 203—
212.
3. Исаев В. А. Закономерности изменения состава газов в угле-
носных отложениях Донецкого бассейна –– Наук. праці Укр-
НДМІ НАН України. Вип. 13, ч. 2. –– Донецьк, 2013. ––
С. 430––439.
4. Газоносность угольных месторождений Донбасса / А. В. Ан-
циферов, М. Г. Тиркель, М. Т. Хохлов, В. А. Привалов,
А. А. Голубев, А. А. Майборода, В. А. Анциферов. Под ред.
Н. Я. Азарова. –– К. : Наук. думка, 2004. –– 231 с.
5. Мурич А. Т. Гелий в природных газах Донбасса / Геохимия.
— 1973. –– № 11. –– С. 1738––1743.
6. Газоносность угольных бассейнов и месторождений СССР /
Гл. редактор А. И. Кравцов. Т. 3. Генезис и закономерности
распределения природных газов угольных бассейнов и место-
рождений СССР. –– М. : Недра, 1980. –– 218 с.
7. Исаев В. А., Власов П. А., Галемский П. В., Пащенко А. А.
Структурно-тектонический и стратиграфический контроль
изотопного состава углерода и кислорода в гидротермальных
карбонатах Донбасса. –– Наук. праці УкрНДМІ НАН України.
Вип. 10. –– Донецьк, 2012. –– С. 46––60.
8. Лукінов В., Пимоненко Л., Бурчак О., Кузнецова Л. Умови
формування метаноносності вугільних пластів Донбасу // Ге-
ологія і геохімія горючих копалин. –– 2012. –– № 3–4 (160––
161). –– С. 5––15.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99547 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1996-885X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-29T01:20:29Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Исаев, В.А. Голубев, А.А. Канин, В.А. Задара, Г.З. 2016-04-30T09:14:23Z 2016-04-30T09:14:23Z 2014 Состав газов угольных пластов и вмещающих пород Селезневского геолого-промышленного района Донбасса / В.А. Исаев, А.А. Голубев, В.А. Канин, Г.З. Задара // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2014. — № 14. — С. 261-268. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99547 550.423 Показано, що в Селезнівському геолого-промисловому районі гази вугільних пластів і пісковиків, що вміщують їх, відрізняються за вмістом компонентів, що пов'язане, ймовірно, з підтіканням газів по тектонічних порушеннях глибинного закладання, приурочених до Головної антикліналі Донбасу і зони зчленування Донецького басейну з Воронезьким кристалічним масивом. It is shown that in Seleznyovka geologic-industrial district coal bed gases and gases of sandstones enclosing coal beds differ in their components. This is apparently due to gas seepage along deep tectonic faults confined to the Glavnaya (Principal) Anticline of Donbas and suture zone of the Donets Basin with Voronezh crystalline core-area. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Наукові праці УкрНДМІ НАН України Состав газов угольных пластов и вмещающих пород Селезневского геолого-промышленного района Донбасса Сomposition of Gases of Coal Beds and Enclosing Rocks of the Seleznyovka Geologic-Industrial District of Donbass Article published earlier |
| spellingShingle | Состав газов угольных пластов и вмещающих пород Селезневского геолого-промышленного района Донбасса Исаев, В.А. Голубев, А.А. Канин, В.А. Задара, Г.З. |
| title | Состав газов угольных пластов и вмещающих пород Селезневского геолого-промышленного района Донбасса |
| title_alt | Сomposition of Gases of Coal Beds and Enclosing Rocks of the Seleznyovka Geologic-Industrial District of Donbass |
| title_full | Состав газов угольных пластов и вмещающих пород Селезневского геолого-промышленного района Донбасса |
| title_fullStr | Состав газов угольных пластов и вмещающих пород Селезневского геолого-промышленного района Донбасса |
| title_full_unstemmed | Состав газов угольных пластов и вмещающих пород Селезневского геолого-промышленного района Донбасса |
| title_short | Состав газов угольных пластов и вмещающих пород Селезневского геолого-промышленного района Донбасса |
| title_sort | состав газов угольных пластов и вмещающих пород селезневского геолого-промышленного района донбасса |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99547 |
| work_keys_str_mv | AT isaevva sostavgazovugolʹnyhplastovivmeŝaûŝihporodseleznevskogogeologopromyšlennogoraionadonbassa AT golubevaa sostavgazovugolʹnyhplastovivmeŝaûŝihporodseleznevskogogeologopromyšlennogoraionadonbassa AT kaninva sostavgazovugolʹnyhplastovivmeŝaûŝihporodseleznevskogogeologopromyšlennogoraionadonbassa AT zadaragz sostavgazovugolʹnyhplastovivmeŝaûŝihporodseleznevskogogeologopromyšlennogoraionadonbassa AT isaevva sompositionofgasesofcoalbedsandenclosingrocksoftheseleznyovkageologicindustrialdistrictofdonbass AT golubevaa sompositionofgasesofcoalbedsandenclosingrocksoftheseleznyovkageologicindustrialdistrictofdonbass AT kaninva sompositionofgasesofcoalbedsandenclosingrocksoftheseleznyovkageologicindustrialdistrictofdonbass AT zadaragz sompositionofgasesofcoalbedsandenclosingrocksoftheseleznyovkageologicindustrialdistrictofdonbass |