Коллекторские свойства пород на больших глубинах и их нефтегазоносность - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа

Главная

Геология, гидрология и геодезия
Коллекторские свойства пород на больших глубинах и их нефтегазоносность

Изучение коллекторских свойств пород на больших глубинах и их нефтегазоносности. Факторы, влияющие на качество пород разных типов. Эволюция осадочных пород при погружении, возникновение в них нового порового пространства в процессе их погружения.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Министерство образования и науки Российской Федерации
САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра геологии и геохимии горючих ископаемых
КОЛЛЕКТОРСКИЕ СВОЙСТВА ПОРОД НА БОЛЬШИХ ГЛУБИНАХ И ИХ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ
группы №351___________________________Соколова Егора Семеновича
Научный руководитель___________________С.В. Астаркин
профессор______________________________А.Д. Коробов
коллекторский порода глубина нефтегазоносность
1.1 ЭВОЛЮЦИЯ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД В ИСТОРИИ
Эволюция осадочных пород в истории Земли происходит в двух направлениях - седиментогенном и катагенном. Первое из них - это эволюция форм осадочного процесса от древнейшего времени до настоящего.
Она связана с развитием Земли - изменением состава, строения, физических свойств осадочных пород, количественных соотношений между внешними геосферами планеты - литосферой, гидросферой, атмосферой, а позднее и биосферой. Эволюция проявлялась в том, что с течением времени образование одних осадков затухало, а вместо них из родственных компонентов возникали другие, отличающиеся от прежних своим составом, строением и физическими признаками. Второе направление эволюции связано с нарушением физико-химического равновесия между составными частями пород и последних с окружающей средой. Нарушение равновесия наступает вследствие проявления тектонических сил - погружения пород на большую глубину, перекрытия толщами более молодых образований. Поэтому породы испытывают воздействие возрастающего горного (литостатического) давления, повышающихся температур, химически активных жидких и газообразных флюидов, в том числе и углеводородов (УВ). Кроме того, эволюция пород может происходить в результате стресса и внедрения в осадочные породы магматического расплава.
Седиментогенная эволюция фиксируется лишь при сравнении осадочных образований, развивавшихся в течение геологически длительных отрезков времени. Н.М. Страхов выделяет при этом четыре этапа в истории Земли: I - древнейший - азойский - более 4,7 млрд. лет, II - архейский, ориентировочный возраст 3-4,7 млрд. лет. III - преимущественно протерозойский этап, ориентировочный возраст 0,57-3 млрд. лет, IV - фанерозойский этап - палеозойские, мезозойские, кайнозойские, включая современные образования, абсолютный возраст - от настоящего времени до 0,57 млрд. лет. [1]
Наиболее интересные с точки зрения нефтегазоносности позднепротерозойские и фанерозойские осадочные породы представлены близкими литологическими типами - песчаниками и алевролитами (полимиктовыми, олигомиктовыми, кварцевыми), известняками, доломитами и разностями промежуточного состава.
Седиментогенная эволюция песчано-алевритовых пород происходит в направлении сокращения доли полимиктовых пород (аркозовых и граувакковых) и увеличения мономинеральных (кварцевых) и олигомиктовых. Такое положение объясняется постепенным разрушением механически и химически малоустойчивых обломочных минералов на путях их переноса в процессе неоднократного переотложения. Роль устойчивых минералов, и в частности кварца, при этом возрастает.
Влияние седиментогенной эволюции на коллекторские свойства осадочных пород с количественных позиций оцениваются трудно. В целом она должна способствовать повышению коллекторских свойств. При этом исходят из следующих представлений: переотложение обломочных зерен сопровождается повышением их отсортированности, совершенствованием формы окатанности, удалением легко деформируемых минеральных частиц (слюды, хлорита, глинистых минералов и др.). Эволюция карбонатных пород, повышение роли биогенных образований (в частности рифовых) с внутри- и межформенными видами пористости также способствуют улучшению коллекторских свойств.
Катагенная эволюция осадочных пород проявляется совершенно иначе.
При седиментогенной эволюции одни породы постепенно (во времени) сменяются другими, часто состоящими из тех же компонентов. При катагенной эволюции изменяется исходная порода вследствие воздействия на нее различных внешних сил. Поэтому нередко нельзя установить первоначальный облик и физические свойства породы, существующей в современных условиях. Интенсивность проявления катагенной эволюции зависит от особенностей геологического развития и сочетания действующих факторов и не всегда от возраста.
Основной движущей силой катагенной эволюции является нарушение физико-химического равновесия между составными частями пород и последних с окружающей средой. Это нарушение равновесия возникает вследствие разных причин, но главным образом в результате тектонических проявлений - плавного погружения или воздымания отдельных территорий или же горообразовательных процессов. При этом изменяются термобарические и геохимические условия, что в конечном итоге и вызывает катагенез пород. Рассмотрим роль отдельных факторов катагенеза.
1.2 ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭВЛЮЦИЮ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД (КАТАГЕНЕЗА)
К факторам катагенеза относят: температуру, давление, поровые воды (растворы), литологический состав и геологическое время.
Температура недр возрастает с глубиной и определяется надежной изоляцией от поверхности и приближением к разогретым зонам литосферы. Степень прогрева осадочных толщ зависит также от расстояния до магматических очагов и содержания радиоактивных элементов. Их максимальные количества наблюдаются в сероцветных глинистых породах, особенно обогащенных тонкодисперсным органическим веществом (ОB). Наконец, температура недр зависит от интенсивности циркуляции подземных вод и их Температуры до поступления в данную осадочную толщу. Особое место в температурном режиме недр принадлежит теплопроводности пород.
Теплопроводность зависит от температуры, давления, пористости пород и состава флюидов, заполняющих поры. Она существенно понижается с повышением температуры и несколько возрастает с увеличением давления. При прочих равных условиях теплопроводность тем выше, чем ниже пористость породы. Образцы одной и той же породы с равной пористостью, но водонасыщенные обладают большей теплопроводностью, чем воздушно-сухие. Среди осадочных пород максимальной теплопроводностью обладают каменная соль, ангидриты. Теплопроводность песчаников и известняков в 2-3 раза ниже. Метаморфизация этих пород сопровождается снижением пористости до 1 % и повышением теплопроводности до (35-45) * 10 2 Вт/(м * К). [1]
Высокая теплопроводность мощной толщи кунгурской каменной соли и ангидритов в Прикаспийской, Днепровско-Донецкой впадинах и других территориях способствует отводу тепла из подсолевых отложений. Например, в Прикаспийской впадине на глубине 3800-4100 м под мощной толщей каменной соли (более 2000 м) температура терригенных пород составляет 58єC, а по соседству в межкупольных зонах, там, где каменная соль отсутствует, на этой же глубине температура равна 70єС, т. е. на 12°С выше [1]. Рассмотрение проблемы в целом показывает, что с глубиной разогрев осадочных толщ возрастает, однако интенсивность повышения температуры (геотермический градиент) колеблется в очень широких пределах.
Следует также заметить, что на небольших и средних глубинах в отдельных интервалах в соответствии с теплопроводностью пород, зависящей от их литологического состава и плотности, темп повышения температуры вниз по разрезу непостоянен. Поскольку теплопроводность зависит и от степени уплотнения пород, которая с глубиной у всех пород, незаполненных УВ, выравнивается, то в геологическом разрезе на больших глубинах (свыше 4 км) темп повышения температуры с увеличением глубины залегания пород выравнивается (имеются в виду щиты и платформенные области).
Горное или литостатическое давление возрастает с глубиной. Темп нарастания давления непостоянен. Он определяется плотностью пород, в свою очередь зависящей от структуры и литологического состава. Так, например, плотность каменной соли по усредненным данным составляет 2,2 г/см3. Давление, оказываемое толщей соли мощностью 1 км, составляет 0,21 МПа. Плотность хемогенных известняков 2,60-2,70 г/см 3 . Следовательно, давление, оказываемое километровой толщей таких известняков, достигает 0,25-0,26 МПа. В обломочных породах - песчаниках, алевролитах и промежуточных разностях плотность существенно меняется с глубиной. На небольших глубинах (до 1,5 км) она равна 1,8-2 г/см 3 , на глубине 4-6 км - 2,5-2,6 г/см 3 [1]. Следовательно, давление, оказываемое равными по мощности толщами пород, будет изменяться.
В связи с этим горное давление на равных глубинах в разрезах, сложенных неодинаковыми породами, различно. Это обстоятельство необходимо учитывать при решении различных геологических и технических задач.
Гидростатическое давление, которое принимается равным 0,0098 МПа на 10 м водного столба (дистиллированная вода), часто идеализируется, так как природные воды вследствие их минерализации имеют плотность, значительно превышающую 1 г/см 3 . Например, при минерализации 100 г/л плотность воды составляет 1,07 г/см 3 , при 200 г/л - 1,14 г/см 3 . 10-метровый столб такой воды оказывает давление 0,011 МПа. Возможно также и снижение плотности подземных вод за счет разгазирования углекислотой, метаном и другими газами. На основании экспериментальных исследований С.Д. Малинин пришел к выводу о том, что при температуре выше 180 єC растворимость углекислоты в воде вновь возрастает вплоть до смешения фаз. Это обстоятельство должно сопровождаться повышением плотности раствора. Таким образом, плотности воды и образуемых ею растворов в зависимости от давления, температуры, состава газов и растворенных солей могут существенно варьировать по величине и, следовательно, гидростатическое давление тоже.
В природных условиях существует еще и аномально высокое пластовое давление (АВПД). Такое давление может определяться различными причинами. Оно характерно для пористых пород, перекрытых непроницаемыми, залегающими на средних и особенно на больших глубинах. АВПД часто значительно превышает гидростатическое, а нередко и горное давление. В последнем случае оно может привести к естественному гидроразрыву пласта. АВПД способствует сохранению высоких коллекторских свойств пород, а в случае гидроразрыва - их повышению. В Аралсорской скв. СГ-1 (Прикаспийская впадина) явления естественного гидроразрыва в виде коротких затухающих трещин, заполненных кальцитом, наблюдались в образцах керна, отобранных с глубины более 4000 м. Такие условия оказывают влияние на катагенетические изменения пород, однако они пока мало изучены.
Природные воды, находящиеся в осадках и осадочных горных породах, существенно отличаются, хотя между ними имеется и определенное сходство. Оно заключается в том, что состав основных ионов (Na + , K + , Mg +2 , Ca +2 , Сl -1 , SO - 1 , НСО 3 ) в них тождествен и соответствует составу океанических вод. Соотношение между основными ионами и микрокомпонентами как в осадках, так и в порода, залегающих на разных глубинах, неодинаково. Нельзя дать четкого ответа на вопрос, каков состав подземных вод на разных глубинах. Это определяется множеством факторов, например, такими, как геотермический градиент, степень подвижности вод и т. д. Вместе с тем известно, что на небольших глубинах минерализация вод ниже, в их составе заметную роль играют сульфат-ион и гидрокарбонат-ион. В зонах, где температура превышает 40-60 єC, начинают доминировать ионы хлора, минерализация вод возрастает до 30 г/л, а затем она остается более или менее постоянной, несмотря на дальнейшее повышение температуры по мере увеличения глубины залегания. В подземных водах Прикаспийской впадины при этом происходит понижение содержания ионов Ca + 2 и Mg + 2 и увеличение количества ионов Na + .
Несомненно, что в зонах высокого разогрева, там, где температура приближается к 200°С, в подземных водах возрастает количество и некоторых других веществ, например кремнезема, однако его роль по сравнению с ионами Сl - 1 , Ca + 2 , Mg + 2 , Na + , K + остается незначительной.
В подземных водах, помимо продуктов растворения минеральной части содержатся еще и органические соединения (фенолы, бензол и др.), которые оказывают существенное влияние на процессы катагенеза.
Анализ вод из разных районов показывает, что несмотря на их различный химический состав, имеется явная тенденция к понижению рН с увеличением глубины залегания. Следует при этом помнить, что рН при нагревании воды понижается. Например, по данным А.В. Копелиовича, нагревание дистиллированной воды (рН 7) от 20 до 100 єС сопровождается понижением рН до 6 [1]. В лабораторных условиях рН природных вод обычно определяют при комнатной температуре, поэтому результаты измерений оказываются выше, чем фактические значения в природных условиях. Возможно, что падение рН с глубиной - одна из причин сохранения высоких коллекторских свойств в карбонатных породах на больших глубинах.
Газы существенно влияют на процессы катагенеза. Основными компонентами природных газовых смесей являются углекислота, метан и его гомологи, азот, сероводород, водород, гелий и др. Количественные соотношения между газами варьируют в широких пределах. Нередко встречаются почти монокомпонентные газы (например, метановые). Установлено, что состав природных газов в существенной мере зависит от термобарических условий и состава OB, представляющего собой главный продукт, из которого получаются газы. Кроме того, некоторые газы образуются вследствие реакции между минералами и природными водами. Среди газов, распространенных в осадочной оболочке, наиболее химически активными являются углекислота и сероводород, содержание которых колеблется в широких пределах, однако в большинстве углеводородных месторождений измеряется долями и первыми единицами процента.
В глобальном плане выделил в геологическом разрезе четыре зоны образования газов, сменяющие друг друга по мере увеличения глубины залегания. В верхней, биохимической зоне мощностью 50-100 м формируются преимущественно углекислота, в некоторых случаях метан и азот, а в осадках, накопившихся на суше, и кислород. С точки зрения литогенеза - это зона течения диагенетических процессов. В интервале глубин 50-100 м и несколько глубже располагается переходная зона, в которой затухают биохимические процессы и активизируются чисто химические. Состав газа остается прежним, за исключением кислорода, который практически полностью расходуется на биохимические процессы. В интервале глубин, примерно от 1 до 7 км выделяется термокаталитическая зона. Здесь активизируются термохимические процессы. Повышение температуры (более 50 єC) ускоряет распад и гидрогенизацию OB, способствует образованию УВ, углекислоты, сероводорода. Для генерации сероводорода большое значение имеет также наличие таких исходных продуктов, как ангидриты и, сульфат-ионы. Характерно, что повышенные и высокие концентрации сероводорода и углекислоты приурочены в основном к карбонатным коллекторам, соседствующими с сульфатсодержащими толщами или содержащими рассеянные сульфатные минералы. Растворенные в воде углекислота и сероводород понижают рН растворов и этим предупреждают выделение карбоната кальция. Присутствие этих газов является одной из причин сохранения и даже повышения коллекторских свойств карбонатных пород. Газовая метановая зона располагается ниже 6-7 км. Ее верхняя граница проводится по температуре 200 єC, выше которой жидкие УВ начинают различаться. Основным газовым компонентом здесь является метан с небольшой примесью CO2 и N. Нижняя граница зоны проводится на глубине 12-13 км (при геотермическом градиенте 33°С /1 км), где температура воды достигает критического значения. Ниже расположенную глубинную область является зоной водяного пара.[3]
Катагенная эволюция осадочных горных пород происходит вследствие нарушения физико-химического равновесия между составными частями пород или между составными частями пород и окружающей средой. При этом активно проявляются вышеперечисленные факторы. В зависимости от состава пород и проявления тех или иных факторов или их сочетаний эволюция в каждом конкретном случае будет иметь свои особенности.
Г ЛАВА 2. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА КАЧЕСТВО ГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩИХ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ПОРОД
Коллекторские свойства осадочных горных пород, залегающих на больших глубинах, варьируют в широком диапазоне. Это обстоятельство существенно затрудняет прогнозирование коллекторов, оценку их качества и нефтегазоносности недр. В этой связи важно знать причины и условия, влияющие на изменение и сохранность коллекторских свойств пород.
В работе выделяется две группы факторов, обусловливающих коллекторские свойства пород: геологические и литологические.
К группе геологических факторов относятся: геологический возраст пород, тектоническая активность (интенсивность, амплитуда, количество нисходящих и восходящих движений стратисферы, стресс), размер, мощность, однородность и глубина залегания геологического тела, температура недр, давление (литостатическое, пластовое, наличие АВПД) и структурное положение коллекторских пластов.
Геологический возраст играет определенную роль в формировании коллекторских свойств пород, хотя он и не всегда проявляется достаточно четко. Широко известны примеры малого изменения кембрийских синих глин в России (Ленинградская область) и относительно малая преобразованность протерозойских осадочных пород в КНР (северные районы), возраст которых оценивается в 740-1185 млн. лет. Наряду с этим существуют сильно уплотненные, с низкими коллекторскими свойствами породы мезозойского и даже кайнозойского возраста на Большом Кавказе, в Карпатах [3]. Сравнение геологического строения таких регионов показывает, что в геосинклинальных областях породы бывают значительно уплотнены и изменены по сравнению с платформенными. Наряду с этой закономерностью существует и другая - в платформенных условиях в каждом конкретном пункте более древние отложения уплотнены значительнее и обладают худшими коллекторскими свойствами, чем молодые. Эта закономерность наглядно показана В.Д. Шутовым на примере Русской платформы.
Тектоническая активность также существенным образом влияет на преобразование пород и изменение их коллекторских свойств. Нисходящие движения приводят к уплотнению пород, снижению пористости и проницаемости. В ходе геологического развития такие движения сменяются восходящими. Чем больше амплитуда колебания и число циклов возвратно-поступательных движений, тем сильнее изменяются породы. У более древних пород число таких циклов больше, а глубина погружения ниже. Именно через этот механизм проявляет себя возраст пород. Подобным же образом влияет и стресс (боковое давление) - чем интенсивнее напряжения, длительнее их продолжительность и больше частота проявления, тем резче снижаются коллекторские свойства матрицы пород.
Параметры геологического тела - размер, мощность, однородность и глубина залегания также отражаются на коллекторских свойствах пород. Большие размеры пластов и однородность пород благоприятствуют сохранению коллекторских свойств, обратные соотношения способствуют их снижению. При погружении породы различного литологического состава уплотняются в разном темпе - интенсивнее всего хемогенные карбонатные и сульфатные породы, затем глинистые и еще медленнее песчаные и алевритовые породы. Вследствие этого из пород, уплотняющихся с большой интенсивностью, отжимается свободная вода и поступает она в менее уплотненные, более пористые (обычно песчаные или алевритовые), нередко с иной геохимической средой. Химическое взаимодействие в приконтактных зонах флюидов, находившихся в пласте-коллекторе и отжатых из соседних пластов, приводит к выпадению в осадок солей. С течением времени химические реакции сопровождаются закупоркой пор и потерей проницаемости пластом-коллектором в зонах, прилегающих к ограничивающим их пластам (в кровле и подошве) с повышенной способностью к уплотнению. При этом пласт мощностью более 5-10м изолируется от поступления флюидов извне и сохраняется как коллектор. При меньшей мощности пласта аутигенные минералы могут заполнить все поровое пространство - от кровли до подошвы и, таким образом, порода как коллектор перестает представлять интерес. В реальных геологических условиях основными аутигенными минералами, влияющими на изменение коллекторских свойств, являются кальцит, халцедон, ангидрит, хлорит, гидрослюда.
Размер геологического тела (в плане) также имеет немаловажное значение для сохранения коллекторских свойств пласта. Если коллекторское тело небольшого размера, например линза, то даже при значительной ее мощности поровое пространство породы может быть в значительной мере заполнено аутигенными минералами, возникшими при взаимодействии вод, отжатых из пород, окружающих линзу и содержавшихся в коллекторе [1].
Степень однородности пласта является важным показателем качества коллектора уже на небольших глубинах. С увеличением глубины залегания роль этого фактора возрастает. В коллекторских телах неоднородного литологического состава уплотнение и вторичные изменения происходят избирательно, вследствие этого отдельные слои, линзы, прослои перестают быть коллекторами, происходит разобщение отдельных участков пласта, а в целом и существенное снижение его коллекторских параметров. В этом плане мощные, однородные, широко распространенные по площади коллекторские тела благоприятны для сохранения первичных коллекторских свойств, особенно в обломочных породах-коллекторах порового типа. Влияние этих факторов на коллекторские свойства карбонатных и глинистых пород изучено значительно слабее.
Положение геологических тел на элементах геологической структуры (свод, крыло, периклиналь и т.д.) оказывает существенное влияние на коллекторские свойства пород. Природа такого влияния может быть седиментогенной и катагенной. Седиментогенная природа отмечается в случае накопления осадка во время роста структур. В этом случае на присводовых частях структур накапливается более крупный и однородный песчаный или алевритовый материал, при минимуме глинистой и органической частей. При региональном погружении осадочных толщ на большие глубины коллекторские свойства таких пород сохраняются лучше, чем в разнозернистых, более глинистых. В случае погружения дна бассейна осадконакопления на отдельных участках могут возникнуть условия, благоприятные для формирования рифов - осадочных образований, характеризующихся повышенной пористостью и проницаемостью. При погружении на глубину коллекторские параметры рифов также понижаются, но тем не менее остаются достаточно высокими. Примером является Карачаганакский риф в Прикаспийской впадине, где коллекторские свойства известняков достаточно вьюрки и на глубине свыше 5 км K п 10-20 % и более, K пр (100-500) *10 -15 м 2 . Улучшение коллекторских свойств пород на положительных элементах структур в стадию катагенеза связано с растворением неустойчивых минеральных образований или растрескиванием пород.
Существенное влияние на коллекторские свойства пород, как известно, оказывает АВПД, особенно характерное для больших глубин (Прикаспийская впадина, Днепровско-Донецкая впадина, впадины Предкавказья, Азербайджана, Западной Туркмении, Таджикистана, Узбекистана и др.). АВПД может достигать значительных величин и превышать гидростатическое давление в 1,5-2 раза. АВПД характерны для пластов, залегающих под мощными надежными экранирующими толщами (каменная соль, ангидриты, глины), имеющими региональное распространение. В зонах АВПД флюиды не дают порам уменьшиться в размерах за счет механического уплотнения пород, а зияющим трещинам сомкнуться. В связи с этим в таких условиях породы часто отличаются повышенными коллекторскими свойствами. Медленное снижение коллекторских свойств пород с увеличением глубины их залегания в этом регионе объясняется наличием АВПД [1]. Наряду с этим представляется, что не во всех случаях АВПД должно сопровождаться высокими коллекторскими свойствами пород. В случае если АВПД возникнут в уже сильно уплотненных породах, могут повыситься проницаемость и лишь незначительно открытая пористость за счет возникновения трещиноватости при естественном гидроразрыве пород пласта. Межзерновая пористость при этом не повысится.
Литологические факторы, определяющие коллекторские свойства пород, еще более многообразны. Среди них выделяются седиментогенные признаки (первичные) и катагенные (вторичные) изменения.
Седиментогенные признаки, определяющие коллекторские свойства пород различных литологических типов, неодинаковы. Для обломочных пород преимущественно песчаного и алевритового состава такими признаками являются размер, форма, отсортированность обломочных частиц, количественные соотношения между обломочной и цементирующей частями, состав, структура и тип цемента. Для карбонатных пород ведущими признаками, определяющими коллекторские свойства, служат минеральный состав, структура и текстура. Для глинистых пород рассматриваемые признаки определяются составом глинистых минералов, количественным соотношением глинистых минералов, пелитовых и песчано-алевритовых частиц, содержанием хемогенных образований (карбонатов, кремнезема и др.) и примесей органического материала. Катагенные или вторичные изменения, происходящие в результате физико-химических процессов, оказывают существенное влияние на коллекторские свойства пород. К этим процессам относятся механическое уплотнение, перекристаллизация, растворение неустойчивых соединений, аутигенное минералообразование, растрескивание пород, гидратация и дегидратация.
Литологический состав и структура являются одними из главнейших признаков, определяющих качество осадочных пород-коллекторов.
Обломочные породы относятся к одной из самых распространенных групп пород-коллекторов. В группе обломочных пород не все типы осадочных образований могут быть коллекторами промышленного качества. Не являются коллекторами практически все грубообломочные породы, редко встречаются как коллекторы крупнозернистые пески и песчаники, мелкозернистые алевролиты и пелиты. Типичные представители обломочных пород-коллекторов -- мелкозернистые пески и песчаники, крупнозернистые алевриты и алевролиты, песчано-алевритовые породы, реже - среднезернистые песчаники.
Коллекторские свойства обломочных пород во многом определяются структурой их порового пространства, которое может быть поровым, трещинным или сложным, а по времени образования - первичным и вторичным. Размер пор - один из основных факторов, определяющих фильтрационную способность обломочной породы и продуктивность нефтегазоносных пластов в целом. Измерить величину отдельных пор можно под микроскопом, но определить количественные соотношения между размерными группами практически невозможно. В связи с этим пользуются косвенными методами (методом полупроницаемой мембраны, методом вдавливания ртути и др.). Наглядное изображение структуры порового пространства - кривые распределения или столбиковые диаграммы (рис. 1).
На этих диаграммах наглядно показано количество пор различных размерных групп и в том числе преобладающих. Изучение диаграмм показывает, что чем крупнее и однороднее по размеру обломочные зерна, тем больше диаметр пор. Именно самые крупные поры в породе и соединяющие их каналы -- основные пути фильтрации флюидов. Форма пор в обломочных породах весьма разнообразна. В случае однородных шаровидных частиц при отсутствии цемента поры представляют собой сложный многоугольник, ограниченный криволинейными поверхностями. При неокатанных или слабоокатанных обломочных частицах форма и поверхность пор еще более усложняются.
Рис. 1 . Распределение диаметров пор (столбиковая диаграмма) и долевого участия пор в проницаемости (кривая распределения) в нефтеносных песчаниках пласта БVIII Мегнонского месторождения. а - песчаники среднезернистые, аркозовые. К пр =2•10 -12 м 2 ,k п =23%: б -- алевролиты крупнозернистые, песчаные. К пp =31•10 -15 м 2 . k по =23 % (по М.И. Колосковой, А.А. Ханину)
Помимо межзерновых нор, которые, как уже упоминалось, могут иметь первичную (седиментогенную) и вторичную (катагенную) природу, в обломочных породах могут быть и трещинные поры (зияющие трещины). Трещинная пористость возникает в сильно уплотненных обломочных породах (k д > 0,9) , залегающих (или погружавшихся прежде) на больших глубинах или подвергавшихся стрессу.
Суммарная открытая трещинная пористость терригенных пород невелика. Она составляет максимум 3-3,5% (в единичных случаях до 6%) , обычно же меньше - от долей до 1,5-2%. Когда трещины сообщаются с межгранулярными порами, что нередко наблюдается в природе, емкостные и особенно фильтрационные свойства пород существенно повышаются. Объем порового пространства в песчаных, алевритовых породах и разностях промежуточного состава колеблется в широких пределах, практически от долей до 50%. Такие вариации определяются целым рядом факторов, рассматриваемых ниже.[4]
Проницаемость обломочных пород во многом определяется структурой порового пространства, в частности размером, формой, сообщаемостью пор, а в ряде случаев и суммарным объемом последних.
Форма зерен, их окатанность также отражаются на величине проницаемости пород. При прочих равных условиях породы, сложенные изометричными, окатанными частицами, обладают большей проницаемостью, чем сложенные изометричными неокатанными.
Степень однородности зерен (отсортированность частиц) существенный признак, отражающийся на коллекторских свойствах обломочных пород. В общем виде чем однороднее частицы по величине, тем выше пористость пород. Отсортированность обломочных частиц определяют различными способами. Для характеристики этого свойства чаще всего используют коэффициент отсортированности. Пористость тела, состоящего из одинаковых шаров при кубической укладке составляет 47,6%, а при плотнейшей ромбоэдрической - 25,96%.(рис. 2) Отклонение отдельных шаров от общего размера в обоих случаях будет сопровождаться понижением пористости, притом тем сильнее, чем ниже отсортированность (однородность) обломков. Это объясняется тем, что в крупных порах размещаются мелкие обломки.
Рисунок 2. Кубическая и ромбическая укладка шаров
Цементирующая часть обломочных (песчаных и алевритовых) пород представлена преимущественно глинистым материалом и кальцитом, а также их смесями. Изредка цементом может быть ангидрит, гипс, до
Коллекторские свойства пород на больших глубинах и их нефтегазоносность курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Реферат: Соседи восточных славян. Кочевники и Византия
Реферат: Visit To Art Museum Essay Research Paper
Контрольная работа: Информационные технологии управления
Отчет По Практике В Центре Занятости Населения
Курсовая Работа Проектирование Агрегатного Участка
Контрольная Работа На Тему Информатика И Компьютерная Техника
Реферат На Тему Основные Теории Регионализма
Курсовая Работа На Тему Освіта Та Соціальна Мобільність
Темы Дипломных Работ Сестринское Дело
Коронавирус Эссе На Русском
Лабораторная Работа На Тему Виброизмерительные Преобразователи
Эссе На Тему Мое Отношение К Слову
Курсовая Работа Винни Пух Перевод
Эссе Лаки Купить
Реферат Середньовічне Місто Та Його Економічна Роль
Реферат: Equality In America Essay Research Paper Equality
Образец Итогового Сочинения 11 Класс
Сочинение На Тему Общественных Отношений
Дипломная работа: Роль СМИ в избирательных кампаниях 1999-2000 гг. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Стратегии развития организаций
Причины аварий строительных кранов - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда реферат
Проект пожарного аварийно-спасательного автомобиля - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда дипломная работа
Учет поступления и использования основных средств - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа