Контрольная работа: Осадочные горные породы

Диагностика. Высокая твердость, отсутствие спайности, стеклянный блеск, раковистый излом.

Происхождение. Магматический в кислых горных породах, в гранитных пегматитах в ассоциации с полевым шпатом, слюдой, топазом, бериллом. Гидротермальный с сульфидами. Типичный минерал метаморфических пород: сланцев, гнейсов, железистых кварцитов. Гипергенный (кремень, халцедон). В поверхностных условиях устойчив. Накапливается в россыпях, часто в ассоциации с золотом.

Значение. Используется в стекольной, керамической промышленности, металлургии. В радиотехнике и оптических приборах. Широко используется в ювелирных поделках. Кварциты - строительный материал.

3. Породы покрышки и их роль в формировании и скоплении углеводородов

Одно из условий формирования и сохранения промышленных скоплений нефти и газа в земной коре – наличие в разрезе пород-покрышек (флюидоупоров), т.е. таких пород, которые практически непроницаемы. Только чередование в разрезе пород-коллекто-ров и флюидоупоров, наряду с другими факторами, создает оп-тимальные условия для образования промышленных скоплений УВ. Так, например, Апшеронский и Таманский полуострова, расположенные соответственно на юго-восточном и северо-за-падном погружениях Большого Кавказа, обнаруживают много общего в истории геологического развития. Как на Апшерон-ском, так и на Таманском полуострове развиты отложения неогена, слагающие диапировые структуры, осложненные грязе-выми вулканами. Однако, несмотря на сходство геологического строения, эти регионы резко различаются по нефтегазонос-ности: если на Апшероне смогли сформироваться местоскоп-ления нефти и газоконденсата, то на Таманском полуострове значительных, промышленных скоплений УВ до сих пор не обнаружено. Одной из главных причин этого является тот факт, что на Апшероне при прочих равных условиях имеет место чередование пород-коллекторов с хорошими емкостно-фильтрационными свойствами и флюидоупоров, в то время как на Таманском полуострове разрез сложен преимущественно глинисто-мергельными глубоководными отложениями без зна-чительных прослоев пород-коллекторов.

Флюидоупоры различаются по характеру распространения (протяженности), по мощности, литологическим особенностям, степени нарушенности сплошности, минеральному составу и т.д. Этими же факторами определяются их экранирующие свойства[3] .

Наиболее надежными флюидоупорами являются глинистые толщи и эвапориты (соль, гипс, ангидрит). Трещиноватость, присутствие прослоев песчаников, алевролитов ухудшают ка-чество и надежность покрышек. Среди глинистых покрышек относительно хорошими флюидоупорами являются монтморил-лонитовые разности, которые при наличии влаги разбухают и совершенно теряют фильтрационные свойства. Ангидриты бо-лее хрупки по сравнению с солью и не всегда являются надеж-ными флюидоупорами. Пластичная соль обладает лучшими экранирующими свойствами. Кроме глин и эвапоритовых отло-жений флюидоупорами могут быть мергель, плотные окремне-лые известняки, глинистые сланцы, плотные аргиллиты и дру-гие породы. Однако ангидриты и плотные аргиллиты при возникновении в них трещиноватости теряют свойства флюидо-упоров и становятся частично коллекторами (как, например, аргиллиты баженовской свиты Западной Сибири, стрыйская серия Карпат, нижнепермские ангидриты Шебелинского местоскопления и др.).

Предположение некоторых исследователей, что глины на больших глубинах теряют свойства флюидоупоров (перестают быть покрышками), по-видимому, не соответствует действи-тельности. Это предположение, возможно, справедливо в отно-шении глинистых сланцев, которые в ряде случаев на значительных глубинах действительно приобретают трещиноватость и перестают быть флюидоупорами.

Среди эвапоритовых отложений наиболее надежными флюи-доупорами являются соленосные толщи, особенно на больших глубинах, где они приобретают повышенную пластичность. Од-ним из факторов, обусловливающих формирование ряда круп-нейших местоскоплений мира, является наличие соленосны.; флюидоупоров (Хасси-Р'Мель, Хасси-Месауд в Алжире, Шебе-линка и др.).

На основе анализа строения и распространенности слабо-проницаемых пород на примере эпипалеозойских платформ СССР и сопредельных регионов Э. А. Бакиров (1969 г.) пред-ложил классификацию флюидоупоров (покрышек) с учетом масштаба их распространения и положения в разрезе. По вы-держанности флюидоупоров в пределах нефтегазоносных про-винций и нефтегазоносных областей, зон нефтегазонакопления и местоскоплений нефти и газа Э. А. Бакиров выделил регио-нальные, субрегиональные, зональные и локальные флюидо-упоры[4] .

К региональным флюидоупорам относятся толщи по-род, лишенные практически проницаемости и распространен-ные на всей территории провинции или на значительной ее части — области. Примером могут служить майкопские отло-жения (олигоцен — нижний миоцен), которые развиты на всей территории Предкавказья и альпийских передовых прогибов, а также глинистые отложения альба, широко распространен-ные в пределах Скифской и Туранской плит Западно-Сибир-ской нефтегазоносной провинции.

Субрегиональные флюидоупоры — это толщи практи-чески непроницаемых пород, распространенных в пределах крупных тектонических элементов первого порядка, к которым приурочены нефтегазоносные области. Например, соленосные отложения верхней юры Восточно-Кубанской впадины (Скиф-ская плита) и Амударьинской и Мургабской впадин (Туранская плита) или туронские глины в Западно-Сибирской провинции.

К зональным флюидоупорам относят непроницаемые толщи пород значительной мощности, распространение которых ограничивается зоной нефтегазонакопления или частью терри-тории нефтегазоносной области, приуроченной к структурным элементам второго порядка (валообразным поднятиям или к тектоническим блокам, объединяющим несколько локальных структур). В качестве примера зонального флюидоупора можно привести альбские глинистые отложения востока Туранской плиты.

Локальные флюидоупоры распространены в пределах одного или нескольких близко расположенных местоскоплений и не выходят за пределы зоны нефтегазонакопления. Как пра-вило, их площадь распространения контролируется локальной структурой, они способствуют формированию и сохранению в ее пределах залежей нефти и газа.

Кроме того, Э. А. Бакировым по соотношению флюидоупо-ров с этажами нефтегазоносности были выделены:

межэтажные толщи-покрышки, перекрывающие этаж нефте-газоносности в моноэтажных местоскоплениях или разделяю-щие их в полиэтажных местоскоплениях;

внутриэтажные, разделяющие продуктивные горизонты внутри этажа нефтегазоносности.

По экранирующей способности (в зависимости от прони-цаемости и давления прорыва газа) А. А. Ханин разделил по-крышки на пять групп (табл. 2)[5] .

Характер изменения структуры порового пространства и проницаемость, а следовательно, экранирующая способность флюидоупоров в значительной мере обусловлены изменением плотности пород, которая прежде всего зависит от минераль-ного состава и глубины залегания. Одновозрастные глинистые отложения, перекрывающие одни и те же продуктивные ком-плексы, но залегающие на разных гипсометрических уровнях, имеют различные плотность и удерживающую способность.

Таблица 2

ГРУППЫ ГЛИНИСТЫХ ПОРОД ПО ЭКРАНИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

(по А. А. Ханину, 1969 г.)

Группа	Максимальный диаметр пор, мкм	Экранирующая способность покрышки	Абсолютная проницаемость по газу, м2	Давление прорыва газа, МПа
А	≤0,01	Весьма высокая	≤10-21	≥12
В	0,05	Высокая	10-20	8
С	0,30	Средняя	10-19	5,5
D	2	Пониженная	10-18	3,3
Е	10	Низкая	10-17	<0,5

4. Опробование и освоение скважин в разных геологических условиях

Методы и приемы разведки нефтегазовых месторождений существенно отличаются от разведки твердых полезных ископаемых, хотя поисковые и разведочные стадии у них совпадают. Определенное влияние на методику поисково-разведочных работ оказывают условия и специфика месторождений нефти и газа.

В начальный период поисковых работ изучается геологическое строение района, при этом особое место занимают геохимиче-ские методы поисков и выявление аномалий. Значительное вни-мание уделяется нефтегазосъемке, направленной на выявление пространственного расположения аномалий, связанных с нахож-дением на глубине залежей нефти или газа. Важную роль при поисково-разведочных работах играют геофизические методы. Ши-рокое распространение получил сейсмический метод и его раз-личные модификации.

Отличие разведки нефтяных и газовых месторождений от раз-ведки месторождений твердых полезных ископаемых заключается в том, что, во-первых, в начальный период разведки нефтегазо-вых месторождений основные усилия затрачиваются не на обна-ружение полезного ископаемого, а на детальное исследование предполагаемой газонефтеносной структуры. Во-вторых, деталь-ная разведка нефтегазовых месторождений практически совпадает с их промышленной эксплуатацией, так как разведочные сква-жины, достигшие нефтеносного пласта, становятся эксплуатаци-онными — нефть фонтанирует под напором из недр. Этим определяется и специфика строительства разведочно-эксплуатацион-ных скважин на нефть и газ. Как правило, первая скважина закладывается в наиболее высокой части геологической структу-ры — в куполе или антиклинальном перегибе. Вблизи выхода нефтеносного горизонта на поверхность бурить скважины нецелесообразно, так как здесь располагаются зоны истощения нефтеносного горизонта. В-третьих, при разведке нефтяных ме-сторождений подсчитывается не общее количество найденной неф-ти (газа), а то, которое можно извлечь. Поэтому важно не столь-ко определить объемы нефтеносных пластов, представляющие со-бой тела, насыщенные жидким или газообразным полезным ископаемым, сколько выяснить возможный или вероятный выход полезного ископаемого из данной группы скважин с определен-ного участка или же всего месторождения в целом.

Учитывая все это, следует отметить, что разведочно-эксплуа-тационные скважины располагают по профилям, но установить при этом оптимальное расстояние между выработками или указать нужную плотность разведочной сети невозможно. Обычно рас-стояния между разведочными линиями составляют 1 — 3 км, а между скважинами вдоль одной разведочной линии 200 — 1500 м.

Особенности локализации нефтегазовых месторождений обус-ловливают и широкое применение бурения и геофизических ме-тодов разведки[6] .

Опробование месторождений полезных ископаемых или рудопроявлений — один из важнейших элементов геологоразведочного процесса.

Опробованием называется система операций (отбор, обработ-ка и анализ рудного материала), обеспечивающих исследование качества полезного ископаемого: химического, минерального и петрографического составов, физико-технических и технологиче-ских свойств и др.

Опробование позволяет оценить качество каустобиолитов по сортам и непосредственно по участкам месторождения, выяснить законо-мерности распределения нефти и газа в пространстве, соотношение обогащенных и разубоженных участков и многое другое, без чего невозможно выбрать правильное направление геологоразведочных работ, решить вопросы оконтуривания различных по качеству площадей месторождений, производить контроль за полнотой отра-ботки месторождения, планировать добычу нефти и газа, подсчитать запасы нефти и газа и пр.

К важнейшим видам опробования относятся: химическое, ми-нералогическое, техническое, технологическое.

Химическое опробование производится с целью определения химического состава полезного ископаемого для дальнейшего ис-пользования полученных материалов при подсчете запасов раз-личных компонентов, определения мощности и площадей рудных залежей в случае нечетко выраженных границ, изучения природ-ных типов и т. п.

Минералогическое опробование позволяет установить качест-венный и количественный минеральный состав полезного ископае-мого, структурные и текстурные особенности и физические свой-ства минералов, выявить присутствие и характер минералов-спут-ников.