Литология.
В целом литологический разрез скважины Акбельской № 3 сложен
сульфатно-карбонатными и глинистыми породами возраста среднего
карбона (башкирский и московский яруса), которые вскрыты в интервале
глубин от 1410 до 1864 м. Разрез можно разделить на 9 пачек четырёх
типов, которые чередуются между собой:
1 тип. Глинистая пачка;
2 тип. Сульфатно-карбонатная пачка;
3 тип. Известняковая пачка;
4 тип. Глинисто-карбонатная пачкаОписание разреза.
1 пачка.
В оновании первой глинисто-карбонатной пачки залегает
глинистый мергель. Он вскрыт в интервале глубин от 1859 до 1864м.
Выше по разрезу, в интервале глубин от 1836 до 1859 залегает глина
известковая, мощность которой 23 м. Соделжание глинистого материала
в ней увеличивается в два раза, а известняка уменьшается в два
раза по сравнению с нижележащим слоем мергеля. Ещё выше по разрезу,
в интервале глубин от 1800 до1836 м вскрыта глина доломитовая,
мощность которой составляет 36 м. Содержание в ней глинистого
материала почти не изменилось, по сравнению с нижележащем слоем,
зато вместо известняковой составляющей появилась доломитовая
составляющая(39,7%).
2 пачка.
В основании второй сульфатно-карбонатной пачки залегает
ангидрит, вскрытый в интервале глубин от 1771 до 1776 м., мощность
которого 29 метров. Выше по разрезу второй пачки постепенно
уменьшается содержание CaSO4 и в интервале глубин от 1758 до1771
метров ангидрит полностью переходит в доломит, в котором
отсутствуют нерастворимое органическое вещество и CaSO4 , но
незначительно присутствует СaCO3(8,6%). Ещё выше по разрезу
увеличивантся содержание СaCO3 до 18,5% и в интервале глубин от
1746 до1758 залегает толща доломита известковистого, мощностью 12м.
3 пачка.
В основании третьей известняковой пачки в интервале глубин от
1735 до 1746 м залегает известняк глинистый, мощность которого 11м.
Содержание глины в известняке равно19.3%. Выше по разрезу пачки
постепенно увеличивается содержание глинистого материала и
уменьшается содержание известняка. Так в интервале глубин от1722 до
1735 м вскрыт мергель, мощностью 13 м, в котором содержание глины
равно 31,8%, а известняка 69,2%. Ещё выше по разрезу, в интервале
глубин от 1693 до1722 м вскрыт мергель, мощность которого 29 м, а
содержание глинистого материала равно 70,4%,а известняка 29,6%.
4 пачка.
В основании четвёртой глинистой пачки залегает глина в
интервале глубин от 1682 до 1693 м,мощност которой составляет 11м.
Содержание в ней глинистого материала равно 96,1% и только 3,9%
известняка. Выше по разрезу пачки постепенно растёт содержание
известняковой составляющей в глине. Так, в интервале глубин от1644
до 1682 м залегает глина известковистая, в которой содержание
известняка увеличивается до 11,6%.
5 пачка.
В основании пятой известняковой пачки в интервле глубин от1626
до 1644 м залегат ихвестняк, мощность которого 18м. Постеппенно
вверх по разрезу увеличивается содержание глинистого материала в
известняке. Так в интервале глубин от 1602 до 1626м залегает
известняк глинистый, мощность которого равна 24 м, а содержание в
нём глины достигло 17,3%.
6 пачка.
В основании шестой глинисто-карбонатной пачки в интервале
глубин от 1586 до 1603м золегает доломит, мощность которого равна
16м. Содержание в нём глинистого материала и известняка очень
незначительно (4,9% и 3,9% соответственно). Постепенно вверх по
разрезу пачки содержание доломита уменьшается, а содержание
известняка и глинистого материала увеличивается. И уже в кровле
пачки, в интервале глубин от 1568 до 1586 м залегает мергель,
мощность которого равна 20 м. В его содержании полностью
отсутствует доломитовая составляющая, а содержание известняка и
глинистого материала равно соответственно 42,1% и 57,9%.
7 пачка.
В основании седьмой известняковой пачки залегает известняк в
интервале глубин от 1537 до 1568 м, мощность его составляет 31 м.
Содержание в нём СACO3 равно 98,1%, а глинистого материала 1.9%.
Выше по разрезу пачки, в интервале глубин от 1521 до 1537 так же
залегает известняк, мощность которого равна 26м, содержание в нём
СaCO3 равно 96,3%.
8 пачка.
В основании восьмой глинистой пачки залегает в интервале
глубин от 1495 до 1521 мергель глинистый, мощность которого равна
26 м. В нём содержание глинистого материалм равно 73.8%, а СaCO3
26,2%. Выше по разрезу пачки содержание СaCO3 уменьшается, а
глинистого материала увеличивается. Так в интервале глубин от 1466
до1495 м залегает глина известковистая , мощность которой равна 29
м, а содержание СaCO3 равно 13,7 %.
9 пачка.
В основании девятой сульфатно-карбонатной пачки, в интервале
глубин от 1440 до 1466 м залегает ангидрит, с небольшим
содержанием глинистого материала (2,6 %), мощность которого равна
26 м. Выше по разрезу содержание CaSO4 уменьшается , а растёт
содержание глинистого материала и СaCO3 . Так в интервале глубин от
1423 до 1440 вскрыт ангидрит, мощностью 17 м, в котором содержание
СaCO3 увеличивается до 5,23 % , содержание глинистого материала
увеличивается до 10,8 % и содержание CaMg(CO3)2 увеличивается до
29,6 %. В кровле пачки залегает мергель глинистый. Он вскрыт в
интервале лубин от 1410 до 1423 м , мощность его составляет 13м, а
содержание глинистого материала и СaCO3 равно соответственно 76,8 %
и 23,2 %. Вероятно этот слой глинистого мергеля является
основанием вышележащей новой пачки.
Таким образом я выделила в разрезе девять пачек четырёх типов.
Пачки выделены на основании преобладающего в их составе компонента.
Так, непример, глинистая пачка выделена потому, что в ней
преобладают породы с повышенным содержанием глины. В разрезе
наблюдается чередование пачек, что говорит о закономерном изменении
пород.2.Условия осадконакопления.
Смена пород в разрезе обусловлена сменой обстановки
осадконакопления.
Среди множества факторов, определяющих условия образования
осадочных пород и закономерности их формирования, ведущее положение
занимает тектоника и, в частности, режим колебательных движений
земной коры. Большое влияние на общий ход осадочного процесса
оказывает климат, но его роль в определенной мере регулируется
тектоникой. Кроме того, на формирование осадочных толщ оказывают
влияние рельеф, жизнедеятельность организмов, солевой соста и
солёность вод, Eh, pH и т.д.
В изученном мною разрезе скважины №3 Акбельская вскрыты
породы различного состава, что говорит о различии их условий
осадконакопления. Наиболее распространены в разрезе карбонатные
материалы (кальцит и доломит), которые образуются в широких
пределах солёности — от слабо минерализованных, практически
пресноводных условий до морских, нередко с несколько повышенной
солёностью. В то же время достаточн точно установлено,что они
образуются в зоне относительно высоких температур. Современные
неритовые карбонатные осадки располагаются двумя полосами примерно
в пределах 15-25оС обеих широт. Фораминиферовые океанические осадки
также распространены в низких и умеренных широтах и не заходят в
полярные области, что в целом определяется климатическим контролем
развития известьвыделяющего планктона. Принципиально подобная
картина распределения карбонатных отложений установлена и в более
древних геологических образованиях. Вопрос об озёрном, лагунном или
морском генезисе карбонатных пород может быть решён лишь с
привлечением дополнительных данных о содержащихся в них остатках
фауны и флоры, характера строения отложений, площадном
распространении, фациальных соотношениях и т.д. Судя по мощностям
накопления карбонатов в рассматриваемом разрезе они имеют морское
происхождение.
Наличие в разрезе толщ ангидритов чётко указывает на высокие
стадии зосолонения бассейнов, которые обычноопределяются резкой
аридизацией климата.
Наличие в разрезе мощных глинистых толщ говорит о наличии
области сноса террегенного материала
Периодичнсть осадконакопления.
В разрезе осадочной оболочки Земли имеет место неоднократная
повторяемость слоёв пород или даже целых комплексов, близких по
составу и внешнему виду. Повторяемость слоёв и осадочных комплексов
(пачек, толщ, формаций) в истории Земли происходит на фоне общего
поступательного развития планеты и называется периодичностью
осадконакопления. Периодичность имеет различные масштабы.
Чередуются тонкие (сантиметры и их доли) литологически однородные
слойки, пласты и литологические комплексы (толщи в десятки метров),
состоящие из целого набора пород, залегающих в определенной
последовательности.
Разномасштабность явления послужила основанием для выделения
периодичности низшего и высшего порядков. К периодичности низшего
порядка относят чередование элементарных слойков или слоёв, имеющих
толщину от долей до десятков сантиметров. Периодичность высшего
порядка составляют комплексы (толщи, формации) толщиной в десятки и
сотни метров. Обычно периодичность низшего порядка называют
ритмичностью, а периодичность высшего порядка называют
цикличностью,одноко единства в терминологии нет.
Среди причин, вызывающих ритмичность, прежде всего следует
назвать сезонные, годичные и многолетние изменения климата,
связанные с циклами солнечной активности: 11, 22, 35, 105, 150 лет
и более. На периодичность низших порядков влияют также изменения
климата, связанные с периодичностью изменения ориентировки земной
оси, колебанием угла наклона земной оси в плоскости её орбиты,
изменением формы последней.
Первопричиной периодичности высшего порядка считают
возмущающее влияние центральных масс Галактики на Солнечную
систему. Происходящие в результате этого ихменения формы орбиты,
скорости движения, активности физичесикх процессов на Солнце,
влияют на параметры движения, тектоническую актикность и климат
Земли. Последние в свою очередь вызывают изменение условий
седиментогенеза и состава откладывающего осадка.В изученном разрезы можно выделить четыре цикла.
Первый цикл.Цикл начинается глинисто-карбонатной пачкой, что говорит о
морских условиях осадконакопления. Море, вероятно, было нормальной
солёности, тёплым, с имеющейся не по-далёку областью сноса
террегенного материала (о чём говорит наличие нерастворимой части).
Постепенно солёнсть воды увеличивалась и климат станвился более
жарким, аридным (условие накопления ангидритов, солей), что привело
к накоплению сульфатно-карбонатной пачки.
Второй цикл.
Цикл начинается с накопления известняковой пачки. Т.е.
солёность воды в море нормализовалась, что и способствовало
накоплению карбонатов. Дальнейшее увеличение привноса террегенного
материала привелок накоплению глинистой пачки. Вероятно, толща
откладывалася в спокойной обстановке.
Третий цикл.
Происходит постепенное уменьшение привноса террегенного
материала, что способствовало накоплению в морской среде нормальной
солённости известняковой толщи. Далее, вероятно, солёность воды
постепенно увеличивалась, что привело к накоплению глинисто-
доломитовой пачки.
Четвёртый цикл.
Опять нармализуется солёность морского бассейна в начале
цикла, что выражается в накоплении известняковой пачки. Далее
происходит постепенное увеличение привноса террегенного материала и
образование глинистой пачки. Резкое накопление ангидрита вызвано
наступлением жаркого засушливого климата при малом выподении
атмосферных осадков при условии, что испарение воды
компенсировалось притоком морских вод.Далее происходит уменьшение
солёности воды и накапливаются толщи мергелей.
Таким образом, изучая особенности каждого цикла в разрезе
можно выделить идеальный цикл, котороый характеризуется следующей
последовательностью пород: глина, известняк, доломит, ангидрит. В
разрезе скважины этот идеальный цикл притерпевает изменения,
связанные с резким изменением условий осадконакопления. Так, при
идеальом цикле должно происходить постепенное увеличение солёности
воды и постепенном переходу от известняка через доломит к
ангидриту. В разрезе, как мы видим это не всегда происходит.3.Коллекторские свойства.
Породы, содержащие жидкие или газообразные флюиды и отдающие
их при разработке, называются коллекторами. Основные признаки,
характеризующие качество пород-коллекторов, — пористость,
проницаемость, плотность и насыщенность пор флюидами. По изученном
разрезе № 3 скважины Акбельская отсутствуют данные о степени
уплотнения и нефте-газо-водонасыщенности пород, поэтому я хочу
подробнее остановиться на тех коллекторских свойствах, данные о
которых имеются.
Совокупность всех пор независимо от их формы, размера, связи
друг с другом и генезиса называется пористостью. Численно
пористость выражается через коэффициент пористости, который
представляет собой отношение суммарного объёма пор к объёму породы,
в которой они находятся, и выражается в долях единицы или
процентах.Кпор=Vпор / Vпороды *100 %
Различают три вида пористости: полную, открытую и эффективную.
Полная пористость – это совокупность всех видов пор,
независимо от их размера, формы, сообщаемости и генезиса.
Открытая пористость – это совокупность сообщающихся между
собой пор.
Эффективная пористость – совокупность пор, через которые может
осуществляться миграция данного флюида.
Пористость разных видов в одном образце не одинакова. Наиболее
высокие значения характерны для полной пористости, далее – открытой
и самые низкие – эффективной.
По генезису различают поры первичные, возникшие на стадии
формирования горной породы (седиментогенез, диагенез), и вторичные,
образовавшиеся в стадию бытия (катагенез, гипергенез). Первичные
поры в карбонатных породах образуются вследствие неполного
прилегания друг к другу оолитов или органогенных остатков, а также
благодаря наличию полостей и камер в скелетных остатках различных
породообразующих организмов (фораминифер, гастропод, кораллов и
т.д.), слагающих известняки с низким содержанием глинистого и
терригенного материала. Вторичную пористость представлябт трещины,
каверны, межзерновые поры. Трещины образуются при литологических
превращениях пород, а также в хрупких породах (плотных известняках,
доломитах, аргиллитах, крепких песчанниках и др.) при разрядке
тектонических напряжений и вседствие естественного гидгоразрыва.
В изученном разрезе пористостью обладаю все породы. Но
наибольшей пористостью обладают нижеперечисленные породы. Мергель
глинистый (Кп = 12,3 %), глина известковистая ( Кп = 14,7 %),
мергель глинистый (Кп = 11,5 %), известняк (Кп = 15,6 %), известняк
(Кп = 16,4 %), известняк глинистый (Кп = 12,3%), известняк (Кп =
14,9%), глина известковистая (Кп = 8,4 %), глина (Кп = 10,7%),
известняк глинистый (Кп = 12,6 %), доломит известковистый (Кп =
13,1%).
Проницаемость-это способность горной породы пропускать сквозь
себя жидкость или газ. Величину проницаемости выражают через
коэффициент пронициемости. Единицей проницаемости в СИ принят 1*10-
12м2, который соответствует 0,981 Д (дарси) – внесистемной единице,
применяемой в промышленности. Проницаемость 1*10-12м2 соответствует
расходу жидкости (Q) 1 м3/с при фильтрации её через пористый
образец горной породы длиной ( L ) 1м, площадью поперечного сечения
( F ) 1 м2 при вязкости жидкости ( ? ) 0,001 Па*с и перепаде
давления (?p ) 0,1013 Мпа.
Согласнолинейному закону фильтрации Дарси, проницаемость
породы выражается в следующем виде:Кпр = Q* ?*L/?p*F
Различают абсолютную, эффектиную и относительную
проницаемость.
Абсолютная проницаемость — это проницаемость горной породы
(или какого-либо другого пористого тела) применительно к
однородному флюиду, не вступающему с ней во взаимодействие.
Эффективная проницаемость – это проницаемость горной породы
или вообще пористого тела для данного жидкого (или газообразного)
флюида при наличии в поровом пространстве газов (или жидкостей).
Относительная проницаемость – это отношение эффективной
проницаемости к абсолютной, она вычисляется арифметически.
Вследствие анизотропии физических свойств горных пород и
ориентированного расположения трещин проницаемость в пласте горных
пород по разным направлениям может существенно различаться. Обычно
в слоистых породах проницаемоть по наслоению выше, чем в
направлении перпендикулярном к наслоению. В трещиноватой породе
по направлению трещин проницаемость может быть очень высокой, а в
перпендикулярных направлениях может практически осутствовать.
Диапазон колебаний численных значениий абсолютной проницаемости
очень велик от 5-10*10-11 м2 до 1*10-17 м2 и менее.
Проницаемость в разрезе скважины была изучена в двух
направлениях – по напластованию и вкрест напластования. Численно
эти значения практически одинаковы во всех породах (исключение
составляет известняк глинистый, в котором Кпр по наслоению равен
8*10-15, а перпендикулярно наслоению Кпр равен 109*10-15). В
разрезе проницаемостью обладают известняк – образец № 6 (Кпр =
832*10-15), известняк – образец № 7 (Кпр = 1003*10-15), доломит –
образец № 9 (Кпр = 38*10-15), известняк глинистый – образец № 10
(Кпр =22 * 10-15), известняк – образец № 11 (Кпр = 109*10-15),
известняк глинистый – образец № 16 (Кпр = 109*10-15), доломит
известковистый – образец № 17 (Кпр = 138*10-15), доломит – образец
№ 18 (Кпр = 56*10-15).
Таким образом в изученном разрезе пористостью обладают все
породы, а проницаемостью только некоторые. Причём проницаемость
вдоль и поперёк наслоения практически одинакова, что говорит об
однородном строении породы. По сочетанию рассмотренных
коллекторских свойств можно выделить следующие пласты-коллекторы:
1. Пласт представлен известняком (образец № 6), в котором Кп =
15,6, а Кпр = 832*10-15. Коллектор, возможно, порового
типа. Мощность пласта равна 16 м.2. Пласт представлен известняком (образец № 7), в котором
Кп=16,4, а Кпр = 1003*10-15. Коллектор, возможно, порового
типа с внутриформенным видом порового пространства.
Мощность пласта равна 31 м3. Пласт представлен доломитом (образец № 9), в котором Кп =
5,8, а Кпр = 38-45*10-15. Коллектор, возможно, порового
типа с межзеновым видом порового пространства. Мощность
пласта равна 16 м.4. Пласт представлен известняком глинистым (образец № 10), в
котором Кп = 12,3, а Кпр = 17-22*10-15. Коллектор,
возможно, смешанного типа. Мощность его составляет 24м.5. Пласт представлен известняком (образец № 11), в котором Кп
= 14,9, а Кпр = 109-123*10-15. Тип коллектора, скорее
всего, смешанный. Мощность пласта равна 18 м.6. Пласт представлен известняком глинистым (образец № 16), в
котором Кп =19,3, а Кпр параллельно наслоению равен 8*10-
15м2 и перпендикулярно наслоению равен 109*10-15м2.
Коллектор, вероятно, трещиноватого типа. Мощность пласта
равна 11 м.
7. Пласт представлен доломитом известковистым (образец № 17),
в котором Кп = 13,1, а Кпр =138-196*10-15м2. Коллектор,
вероятно смешанного типа. Мощность пласта составляет 14 м.8. Пласт представлен доломитом (образец № 18), в котором Кп =
8,7, а Кпр = 56-94*10-15м2.. Коллектор, скорее всего,
смешанного типа. Мощность пласта равна 13 м.
4.Анализ коллекторских свойств.Большое влияние на коллекторские свойства оказывают
литологический состав породы, глубина залегания и этап, на котором
происходило формирование пустот (при образовании осадка, при
диагенезе, катагенезе, гипергенезе).
В этой главе я попытаюся выявить зависимости коллекторских
свойств породы (пористости и проницаемости) от её литологического
состава
На графике № 1 и графике № 2показаны зависимости Кп и Кпр от
содержания CaMg (Co3) 2 в породе. В целом можно сказать, что при
увеличении доломитовой составляющей пористость в породе
увеличивается. Наибольшие значения Кп имеет при вторичной
доломитизации известняка. Теоретически былоГрафик № 1
График № 2показано, что при доломитизации должно происходить уменьшение объёма
занятого доломитом, по отношению к объёму, занятому кальцитом на 12,2 %; на
эту виличину и должен теоретически возрастать объём пустотного
пространства. Фактически соотношение пористости и степени доломитности для
разных районов и различных отложений зависят от структурно-генетического
типа первичной породы, времени и химизма процессов доломитообразования.
Первичные доломиты, как правило однорадные и имеют микро- и тонкозернистую
структуру, и характеризуются низкими значениями пористости и проницаемости.
Диагенетическая доломитизация также практически не изменяет коллекторские
свойства, т.к. диагенетическое уплотнение ликвидирует дефицит объёма и
увеличение пористости не происходит. Увеличение пустотного пространства
происходит только при катагенетической метасоматической доломитизации.
Таким образом устанавливается влияние на коллекторские свойства не просто
доломитности (абсолютного содержания доломита), а именно доломитизации –
наложенного процесса, причём наибольшее значение катагенетическая
метасоматическая доломитизация.
На графике № 3 показана зависимость Кп от содержания ангидрита. Таким
образом, коллекторские свойства пласта уменьшаются при увеличении
сульфатной составляющей. График зависимость Кпр от содержания ангидрита
имеет аналогичное строение. Пласты ангидрита в разрезе могут являться
хорошими флюидоупорами (покрышками).График № 3
[pic]
На графике № 4 и на графике № 5 показана зависимость Кп и Кпр от глинистой
составляющей. Глинистые породы в практике поисковЮ, разведи и разработки
нефтяных и газовых месторождений известны в основном как флюидоупоры.
Вследствие значительных вариаций литологического состава и строения
глинистые породы выделяются довольно широким спектором коллекторских
свойств. Обычно коллекторы относятся к
График №
4сложному порово-трещинному типу. Открытая пористость пород в разрезе равна
1- 12 %, а проницаемость отсутствует.
На умеренных и больших глубинах (? 3 км) глинистые породы могут быть
коллекторами. Их пористость в значительной части первична, а проницаемость
почти всегда вторична. Она обязана литологической и тектонической
трещеноватости, сформировавшейся после того, как породы достаточно
уплотнилися.
Мы видим, что при увеличении содержания глины в породе,
проницаемость её уменьшается, а пористость увеличивается.График № 5
На графиках № 6 и № 7 показаны зависимости Кп и Кпр от содержания в
породе CaCO3. В целом, видно, что при увеличении содержания CaCO3 в породе,
её коллекторские свойства улучшаются. При этом очень важное значение имеет
этап, при котором формировалось пустотное пространство и генезис породы.
Так, при осаждении тонкозернистого карбонатного материала формируются
породы высокопористые (порядка 70-80 %) и относительно равномернопористые.
При формировании карбонатных осадков, состоящих из форменных элементов, в
них образуются внутрискелетные и межформенные пустоты.График № 6
График
№ 7Очень важное значение для изучения коллекторских свойств породы имеет
глубина её залегания.
Известно, что по мере увеличения глубины залегания осадочных горгых пород
их строение и физические свойства (в том числе и коллекторские) изменяются.
Удалось установить общую закономерность, которая заключается в том, что по
мере увеличения глубины залегания пород их пористость и проницаемость
постепенно понижаются, а плотность и хрупкость возрастают.Список используемой литературы.
Литология. Б.К.Прошляков, В.Г.Кузнецов.
Литология
и литолого-фациальный анализ.
Б.К.Прошляков,В.Г.Кузнецов3. Общая геология. В.С.Мильничук, М.С.Арабаджи.
4. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине
“Литология”.Б.К.Прошляков.
————————
[pic][pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
