Геология нефти. геология нефти и газа. цементирующим материалом служат глинистые, карбонатные или си

Статья на тему: "Геология нефти. геология нефти и газа. цементирующим материалом служат глинистые, карбонатные или си" с разъяснениями профессионалов. Мы постарались собрать весь тематический материал, обработать и разместить в удобном для чтения виде. На все вопросы вам ответит наш дежурный консультант.

Добыча нефти и газа

Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!

Характеристика осадочных пород, в которых залегает нефть

Изучением осадочных пород и геологических процессов их образования занимается литология. Осадочные горные породы состоят в основном из следующих минералов: глинистые (каолинит, монтмориллонит и др.), сульфатные (гипс, ангидрит, барит), карбонатные (кальцит, доломит), окисные (кварц) и др.

Глинистые минералы (или водные алюмосиликаты) отличаются от других ис ключительно малыми размерами кристаллов и чешуйчатым строением. Например, кри сталлы монтмориллонита имеют размеры менее 1 мк, поэтому их относят к группе кол лоидно-дисперсных минералов. Эти свойства глинистых минералов (в частности, мон тмориллонита) используются в практике бурения на нефть и газ для получения высоко коллоидных глинистых растворов.

По количеству минеральных компонентов, входящих в состав пород, последние могут быть мономинеральными (например, гипс, ангидрит, доломит, каменная соль и др.) и полиминеральными (почти все магматические породы, а из осадочных — глины, песчаники, конгломераты и др.).

По способу образования осадочные породы делятся на четыре группы: обло мочные породы, породы органического происхождения (органогенные), породы хими ческого происхождения и породы смешанного происхождения.

Обломочные породы образовались из осадков, представляющих собой механи ческие продукты разрушения ранее существовавших пород.

Обломочные породы делятся на грубообломочные (псефиты), песчаные (псам миты), мелкоземистые (алевриты) и глинистые (пелиты).

Грубообломочные породы состоят из видимых невооруженным глазом рыхлых или сцементированных обломков горных пород и минералов размером более 2 мм в поперечнике. К рыхлым угловатым породам относятся глыбы, щебни и дресва, а к рых лым скатанным — валуны, галечники и гравий.

Сцементированные скопления угловатых обломков называются брекчией, а сцементированные скопления скатанных обломков — конгломератами.

[2]

Песчаные породы состоят из обломков минералов или горных пород размером от 2 до 0,1 мм в поперечнике. К рыхлым песчаным породам относятся пески, а сцемен тированные песчаные породы называют песчаниками. Песчаники различаются по со ставу образующих их минералов, размерам зерен и связывающему их цементу.

Мелкозернистые породы состоят из обломков размером от 0,1 до 0,01 мм в диа метре. Эти породы занимают промежуточное положение между песчаными и глини стыми породами. К ним относятся супеси, суглинки и лёсс.

Глинистые породы отличаются от других обломочных пород не только тем, что они состоят из очень мелких частиц (значительно меньше 0,01 мм в поперечнике), но и тем, что частицы глинистых пород, как правило, не представляют собой механических обломков породообразующих минералов, а являются новообразованиями, химически существенно отличными от тех минералов, в результате разрушения которых они обра зовались. К глинистым породам относятся глины, аргиллиты и глинистые сланцы.

Аргиллиты — твердые глины; при обогащении известью (СаС03) аргиллиты пе реходят в мергели. Глинистые сланцы — плотные породы, разделяющиеся на плиты по плоскостям слоистости или сланцеватости. Глинистые сланцы со значительным коли чеством обугленных растительных осадков называются углистыми. Глинистые сланцы содержащие до 85% битуминозного вещества, приобретают способность гореть, поэто му они называются горючими.

Органогенные породы — осадочные породы, являющиеся продуктами жизнедея тельности организмов, — известняки, мел, торф, угли, нефть и др.

Известняки, как правило, состоят из минерала кальцита CaCO3. По внешнему виду это массивные, плотные породы тонкозернистого, реже кристаллического строе ния. Известняки, целиком состоящие из раковин моллюсков, часто называют ракушни ком. Известняки, содержащие примесь битуминозных веществ и при нагревании из дающие запах нефти, называются битуминозными. У некоторых известняков часть СаС03 бывает замещенной SiO2. Такие известняки называются окремнелыми или крем нистыми.

Породы химического происхождения — это осадочные породы, которые образо вались в результате выпадения солей из водяных растворов или в результате химиче ских реакций, происходящих в земной коре. Эти породы можно разбить на следующие группы: карбонатные, железистые, галоидные и сернокислые соли.

К карбонатным породам относятся известняки химического происхождения, из вестковые туфы (ноздреватая порода) и доломиты. Доломиты (СаСО3-М§03) бывают зернистые и кристаллические и образуются в природе различным путем (в частности, из известняков путем постепенного замещения молекул CаC03 молекулами MgCO3).

Кремнистые и железистые породы при бурении скважин на нефть и газ встре чаются сравнительно редко.

Часто встречаются породы, относящиеся к группе галоидных и сернокислых со лей. Это каменная соль (NaCI), ангидрит (CaS04) и гипс — CaS042H20.

Породы смешанного происхождения — это осадочные горные породы, сложен ные частично из обломочного материала и частично из органического или материала химического происхождения. К ним относятся мергели, глинистые известняки, песча ные известняки и др.

Мергели — уплотненные и обогащенные углекислым кальцием глины. Они име ют тонкозернистое строение, часто слоистые. Мергели содержат от 20 до 80% СаСО3.

При меньшем содержании СаСО3 порода называется известковистой или мергелистой глиной, при большем содержании СаСО3 — глинистым известняком.

Наиболее распространенными осадочными горными породами, слагающими нефтяные и газовые месторождения, являются глины, мергели, аргиллиты, глинистые сланцы, песчаники, алевролиты, известняки, доломиты, каменная соль, ангидрит и гипс.

Глины. Глинистые минералы в составе хемогенных пород-коллекторов

Глины имеют большое значение в геологии нефти и газа. Они присутствуют в различных количествах в большинстве коллекторов, определяют в значительной мере изменение пористости и проницаемости пород и оказывают сильное влияние на нефте- и газоотдачу последних. Особое влияние оказывают глины на приемистость скважин при нагнетании воды в пласт с целью поддержания в нем высокого давления в процессе вторичной разработки залежи. Сжимаемость и уплотняемость осадков обусловливается преимущественно вытеснением воды из глинистых минералов; высокая минерализация вод нефтяных месторождений, вероятно, в значительной степени объясняется освобождением солей, адсорбированных глинистыми минералами; глины служат основным компонентом большинства буровых растворов. В последнее время появилось много новых исследований, посвященных глинам, что должно привлечь к ним еще большее внимание. Читатель, интересующийся вопросами о роли глин и глинистых минералов в геологии нефти и газа, а также о влиянии их на условия добычи последних, отсылается к работам, посвященным этим проблемам [28].

Глинистые минералы входят в состав почти всех коллекторских пород. Они могут присутствовать в них в виде отдельных частиц, рассеянных среди песчаных зерен, заполнять пустоты между ними, образуя цемент, или слагать тонкие прослойки, чередующиеся со слоями песчаных либо карбонатных порол. Поскольку многие глинистые минералы характеризуются пластинчатым габитусом, достаточно небольшого содержания их в осадке, чтобы поверхность песчаных зерен оказалась покрытой тонкой глинистой пленкой. Поэтому даже относительно незначительные количества глин в породе могут оказывать необычайно сильное влияние на такие ее физико-химические свойства, как связанность, адсорбция, поверхностное натяжение на границах раздела фаз капиллярность и смачиваемость. Одни глинистые минералы являются олеофильнымп. другие ‑ гидрофильными.

Читайте так же:  Должностные обязанности грузчика

На хемогенные породы-коллекторы присутствие глинистых минералов оказывает в общем столь же сильное влияние, что и на обломочные. В карбонатных породах глины распространены либо в виде налетов по плоскостям наслоения, лпбо в виде тонких пропластков [29]. И те и другие могут быть сложены коагулированным коллоидным глинистым материалом, привнесенным в бассейн седиментации, поскольку глинистое вещество обычно легко коагулирует (т.е. собирается в небольшое рыхлые агрегаты или хлопья) при соприкосновении с морской водой. Коллоидное глинистое вещество может заполнять также полости стилолитов, структур, широко развитых в карбонатных породах. Все основные известняковые и доломитовые формации палеозоя в Иллинойсе, например, содержат глинистый материал, причем в большинстве случаев в виде иллита, но частично также в виде каолинита. Иллит считается аутигенным минералом (образующимся на месте), поскольку он неустойчив в условиях выветривания и в зоне гипергенеза легко переходит в другие минеральные новообразования. Каолинит, возможно, является обломочным.

Анализы глин рентгеновским, оптическим и электронно-микроскопическим методами показывают, что они состоят из агрегатов мельчайших кристаллических частиц глинистых минералов, которые обычно имеют пластинчатую или чешуйчатую форму. Самые мелкие частицы состоят из одного кристалла, более крупные могут быть представлены группами сочлененных кристаллов. Кристаллы состоят из так называемых структурных узлов (building units), которые в свою очередь образуют атомные решетки или слои молекул и являются почти идентичными.

Важное значение глин при изучении коллекторов определяется двумя факторами: 1) мельчайшими размерами отдельных кристаллических частиц, многие из которых не превышают в диаметре 2 мк, а некоторые наиболее активные ‑ 0,2 мк; 2) химической и физической активностью глинистых минералов, особенно представителей группы монтмориллонита. Малый размер частиц обусловливает соответственно большую удельную поверхность глин, чем объясняется высокая поверхностная активность глинистого вещества, присутствующего в коллекторском пласте. Химическая активность глинистых минералов определяется главным образом наличием в них слабо связанных и способных к обмену катионов, или явлением ионного обмена, т. е. замещением ионов раствора ионами твердой фазы при их соприкосновении. В результате ионного обмена изменяются свойства как раствора, так и твердой фазы. Способность осадочных пород, включая коллекторы, к ионному обмену связана в основном с присутствием в них глинистого материала [31].

Физическая активность глинистых минералов определяется особенностями строения их решетки, а именно слоеподобной, напоминающей меха аккордеона их молекулярной структурой. Такое строение решетки глинистых минералов допускает проникновение воды в межслоевое пространство молекул, вследствие чего существенно изменяется их объем. Это обеспечивает гидродинамическое единство даже достаточно мощных толщ тонкодисперсных глинистых пород и позволяет рассматривать их в качестве полупроницаемых мембран. По существу это значит, что могут возникать значительные градиенты гидростатического давления, направленные поперек слоистости, в результате осмотических явлений, которые вызываются различиями в минерализации пластовых вод, содержащихся в отложениях, залегающих ниже и выше глинистой толщи.

Геология нефти и газа. 1. Физические свойства пород-коллекторов

Ответы ГЭК

1. Физические свойства пород-коллекторов.

Физические свойства пород-коллекторов (physical properties of reservoirs) — основные физические характеристики пород-коллекторов, учитываемые промысловой геологией: плотность; пустотность; проницаемость; характер структуры пустотного пространства; нефтегазоводонасыщенность; поверхностные свойства; теплоёмкость; сжимаемость и др.

1.1. Природные коллекторы нефти и газа.
Нефтегазовым коллектором называется горная порода, обладающая физическими свойствами, позволяющими аккумулировать в ней нефть и газ, а также фильтровать, отдавать их при наличии перепада давления. Основные критерии коллектора нефти и газа — его емкостная и фильтрационная характеристики, определяемые вещественным составом, пористостью и проницаемостью, а в более общем виде — типом коллектора. Принято все коллекторы нефти и газа разделять на терригенные и карбонатные.
Терригенные коллекторы. Породы-коллекторы терригенного типа состоят из зерен минералов и обломков пород разных размеров, сцементированных цементами различного типа. Обычно эти породы представлены в разной мере сцементированными песчаниками, алевролитами, а также в виде смеси их с глинами и аргиллитами. Для характеристики терригенных коллекторов большое значение имеет их минералогический и гранулометрический составы.
Карбонатные коллекторы. Породы-коллекторы карбонатного типа слагаются в основном известняками и доломитами.

Коллекторские свойства пород нефтяного и газового пласта характеризуются следующими показателями:

1) гранулометрическим составом пород;

7)насыщенностью пород водой, нефтью и газом.

1.2. Гранулометрический состав пород. Гранулометрический анализ проводится для определения степени дисперсности минеральных частиц, слагающих породу. Гранулометрическим (механическим) составом породы называют количественное, как правило, массовое содержание в породе частиц различной крупности. Им в значительной степени определяются многие свойства породы: пористость, проницаемость, удельная поверхность, капиллярные свойства и т. п. По механическому составу можно судить о геологических условиях отложения пород залежи. Так как размеры частиц породы обуславливают общую их поверхность, контактирующую с нефтью, от гранулометрического состава пород зависит количество нефти, остающейся в пласте после окончания его разработки в виде пленок, покрывающих поверхность зерен, и в виде капиллярно удержанной нефти.

Гранулометрический состав горной породы определяют ситовым и седиментационным анализами, ситовый анализ применяется для фрационирования частиц размером более 0,05 мм1.3.

Пористость горных пород. Под пористостью горных пород понимают наличие в породе пустот (пор), незаполненных твердым веществом. Пористость — показатель, широко используемый для характеристики коллекторских свойств пласта и определения запасов нефти и газа в залежи. Количественно пористость характеризуется коэффициентами полной и открытой пористости.

Коэффициентом полной (абсолютной) пористости тnназывают отношение объема всех пор Vпор образца к видимому его объему Vo6р:
mn = Vпор/Vo6p (1.2)

Коэффициентом открытой пористости тпринято называть отношение объема открытых, сообщающихся между собой пор, к
видимому объему образца. Коэффициенты пористости измеряются долях единицы. Их можно выражать в процентах от объема ороды. Для песков значения полной и открытой пористости практически совпадают. В песчаниках и алевролитах полная пористость может на 5 — 6% превышать открытую. Наибольший объем закрытых пустот характерен для известняков и туфов.

Пористость зависит от гранулометрического состава горной породы, его неоднородности, степени сцементированности частиц. Если бы порода состояла из одинаковых шарообразных частиц, то ее пористость не зависела бы от их диаметра, а определялась только их расположением относительно друг друга.

1.4. Проницаемость горных пород.
Проницаемостью горных пород называют их способность пропускать жидкость или газ под действием перепада давления. Почти все без исключения осадочные породы обладают проницаемостью. Однако такие породы, как глины, доломиты, некоторые известняки, несмотря на сравнительно большую пористость имеют заметную проницаемость только для газа. Это объясняется малым размером пор, преимущественно субкапиллярного характера, в которых даже движение газа при реально существующих в пластах перепадах давления затруднено. Кроме пористости и размера пор на проницаемость горной породы влияют также свойства фильтрующейся жидкости и условия фильтрации. Так проницаемость породы для жидкостей, содержащих активные компоненты, которые способны взаимодействовать с пористой средой, будет существенно отличаться от проницаемости той же породы для жидкостей и газов, нейтральных по отношению к ней. При содержании в пористой среде двух и более фаз (нефти, газа, воды) одновременно проницаемость различна для каждой из фаз, более того, зависит от доли объема пор, занимаемой фазами, и от взаимодействия самих фаз. Это привело к необходимости введения понятий абсолютной, фазовой и относительной проницаемостей.

Читайте так же:  Средства индивидуальной защиты

Под абсолютной проницаемостью принято понимать проницаемость горной породы, которая определена по жидкостям или газам, полностью насыщающим пустотное пространство породы и химически инертным по отношению к ней. Абсолютная проницаемость характеризует только свойства самой породы и не должна зависеть от физико-химических свойств фильтрующейся жидкости или газа и от условий фильтрации.
Фазовой (эффективной) проницаемостью называют проницаемость горной породы для одной фазы при наличии или движении в поровом пространстве породы многофазной системы, фазовая проницаемость зависит не только от свойств породы, но и от условий фильтрации, в основном от насыщенности порового пространства той или иной фазой и от характера межмолекулярного взаимодействия на границах раздела между фазами и на поверхности пор.
Влияние условий фильтрации на проницаемость горной породы характеризует относительная фазовая проницаемость — это отношение фазовой проницаемости к абсолютной.

1.7.Коллекторские свойства карбонатных пород.
Высокими значениями эффективной пористости, проницаемости, нефтегазонасыщенности могут обладать лишь так называемые биоморфные, органогенные и обломочные карбонатные породы пустотное пространство в которых не было подвержено вторичным изменениям (отложениям солей), вследствие чего коллекторы характеризуются низкими емкостными и фильтрационными свойствами. Эти карбонатные коллекторы могут иметь проницаемость до 0,3-1 мкм 2 и пористость 20-35 %. Обычно такие породы комковатые, рыхлые, слабосцементированные, цемента до 10 %. Начальная водонасыщенность их в нефтяной залежи не превышает 5-20 %. Среднепористые и среднепроницаемые карбонатные коллекторы обладают уже меньшей пористостью (12-25 %) и проницаемостью (0,01-0,3 мкм 2 ) и более высокой степенью цементации (10-20 %). Водонасыщенность среднепористых карбонатов может достигать 25-35%

1.8. Механические свойства горных пород.
Многие процессы, происходящие в пласте при его вскрытии и влияющие на ряд процессов в период разработки и эксплуатации месторождений, связаны с механическими свойствами горных пород
— упругостью, прочностью на сжатие и разрыв, пластичностью.
Упругость горных пород. Упругостью горных пород называют изменение объема породы под действием давления. Под действием давления порода сжимается, а при снятии давления расширяется. При расширении породы жидкость начинает вытесняться из пор. Упругие свойства пород влияют на перераспределение давления в процессе эксплуатации.

Коэффициент объемной упругости определяет в относительных величинах изменение объема при изменении давления на 1 Па. Лабораторные и промысловые исследования показывают, что величина коэффициента объемной упругости для нефтесодержащих пластов изменяется от 0,3-10 — 210 -10 Па -1 . Коэффициент объемной упругости используется в расчетах по исследованию скважин, а также при математическом описании процессов фильтрации жидкости (газа) в пластах при изменяющихся давлениях.

Прочность горных пород — это сопротивление их механическому разрушению (сжатию и растяжению). Прочность пород при растяжении во много раз меньше, чем при сжатии. Прочность известняков на сжатие составляет 50-180 МПа, песчаников — 15-20 МПа. Прочность известняков уменьшается с увеличением в них глинистых частиц. Песчаники с известковым цементом имеют наименьшую прочность на сжатие. При увеличении плотности пород прочность их на сжатие возрастает. Прочность известняков и песчаников после насыщения их водой уменьшается на 20-45 %.

Пластичность горных пород — это способность пород Деформироваться под большим давлением без образования трещин или видимых нарушений. Пластичность проявляется на большой глубине. На большой глубине твердая порода может «вытекать» в скважину под действием высокого горного давления вышележащих пород. Образование складок в земной коре с плавными изгибам] вогнутостями и выпуклостями также обусловлено пластическим свойствами горных пород.

1.9. Тепловые свойства горных пород и насыщающихих флюидов.
Тепловые свойства горных пород и насыщающих их жидкосте необходимо знать при проектировании различных методов тепловог воздействия на призабойную зону скважин и пласт в целом. Тепловы свойства горных пород и жидкостей зависят от многих факторов температуры, давления, пористости, водонасыщенности: минералогического состава породы и насыщающих жидкостей.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Изучение пород-коллекторов и покрышек.

Породами-коллекторами называют горные породы, способные вмещать в себя жидкости и газы и отдавать их при разработке. По условиям образования они бывают терригенные и карбонатные.

Знакомясь с образцом породы-коллектора терригенного типа, следует внимательно рассмотреть его строение.

Порода состоит из отдельных зерен. Светлые зерна — это обломки кварца, розовые — полевых шпатов. Обломки разного размера. Среди них выделяются наиболее крупные, 2-3 мм в поперечнике. Между ними располагаются более мелкие, самых разных размеров — и формы. Форма обломков разная: от остроугольных неправильной формы до хорошо скатанных, почта круглых зерен.

Из теоретического курса известно, что песчаник — порода осадочная. Его происхождение связано с разрушением, переносом и отложением обломков магматических пород. Поэтому здесь мы видим зерна кварца и полевых шпатов. Это продукты разрушения гранитов. Размер зерен говорит о расстоянии от источника разрушения гранитов. Более крупные обломки накапливаются ближе к источнику разрушения, более мелкие переносятся на большие расстояния. От этого зависит и окатанность зерен. Вблизи от источника сноса зерна будут остроугольные. При длительном переносе водными потоками, ветром они становятся окатанными, округлыми.

Зерна кварца и полевых шпатов, как правило, крепко «припаяны» друг к другу цементом. Иногда они слабо сцементированы, рассыпаются при трении пальцами руки.

Цементирующим материалом служат глинистые, карбонатные или силикатные частички. Среди них можно заметить блестки слюды.

Если на свежую поверхность излома песчаника капнуть раствором соляной кислоты, можно определить наличие карбонатного материала в цементе. Его присутствие проявится в виде шипения пузырьков воздуха на поверхности излома.

Таким образом, после тщательного осмотра образца породы (по видимым ее признакам) можно определить название породы, слагающей терригенный коллектор. Это могут быть алевролит, песок, песчаник, гравелит. Можно предварительно определить и качество этой породы как породы-коллектора, зная, что пористость и проницаемость зависят от окатанности, отсортированности обломков, характера укладки зерен, степени их сцементированности, качества цемента и т.д.

Известно, что пористость — это наличие свободного пространства в горной породе, а проницаемость — это способность горных пород пропускать сквозь себя жидкости или газы.

Изучая образец карбонатного коллектора (известняк, доломит), следует помнить, что его образование происходит в водной среде, на больших глубинах. Карбонатные породы могут также иметь химическое и органическое происхождение. Поэтому необходимо тщательно изучить структуру породы, то есть наличие зерен, либо кристаллов, либо обломков раковин, сцементированных глинистым, кремнистым или карбонатным материалом.

Отличить известняк от доломита можно также раствором соляной кислоты. Доломит будет реагировать с соляной кислотой только в порошке. После определения названия породы, ее структуры, примесей, текстуры (слоистости) следует перейти к внимательному изучению свободного пространства в породе. Это могут быть поры, каверны, трещины. По возможности нужно произвести замеры их размеров (длина, ширина, диаметр), определить форму, направление преимущественного распространения трещин, затем подсчитать примерное количество свободного пространства на площади в I см 2 и по возможности установить наличие сообщающихся между собой пор (каверн или трещин). Для исследования образцов горных пород рекомендуется пользоваться лупой с 2-4-кратным увеличением.

Читайте так же:  Иск о расторжении брака и о взыскании алиментов

Породы-коллекторы могут содержать в себе остатки тяжелых углеводородов, и тогда они будут окрашены в темный цвет, обладать специфическим запахом, пачкать руки и т.д.

Признаки присутствия газа в породе визуально обнаружить можно только по запаху в свежем изломе или после помещения образца в воду тут же после его раскола.

Темный цвет породы, не имеющей видимых признаков нефти или газа, говорит о наличии в ней битуминозного вещества. Такая горная порода могла быть нефтегазопродуцирующей. Их изучение важно для определения степени перспектив нефтегазоносности того или иного участка земной коры и путей миграции углеводородов.

После знакомства с породами-коллекторами переходят к изучению пород-покрышек. Породы-покрышки это практически непроницаемые горные породы, препятствующие миграции углеводородов в земной коре и способствующие сохранности yжe сформировавшихся их скоплений. Известно, что породами-покрышками являются глинистые, карбонатные и галогенные осадочные образования.

Глинистые породы можно определить по их очень тонкому размеру зерен, слоистости, «жирности» наощупь. Глины состоят из тончайших обломков разрушенных горных пород различного состава, перенесенных в водный бассейн и отложенных на большой глубине. Как правило, обломки имеют форму плоских чешуек размером несколько микрон. Цвет глин темный — коричневый, шоколадный, черный. Это зависит от состава чешуек, примесей и геохимических условий среды, в которой шло накопление глинистого материала.

Расстояние между чешуйками глины, слюды в породе ничтожно мало, однако, учитывая большое количество чешуек, объем «свободного» пространства в глинах велик, поэтому пористость глин высокая. Коэффициент пористости глин достигает 50%. Однако, глины выполняют роль покрышек, так как они практически непроницаемы, потому что тончайшие поры в глинах не сообщаются между собой.

Глинистые породы рыхлые, вязкие, однако при высыхании они растрескиваются, раскалываются по плоскостям напластования я в поперечнике, и в определенных условиях: могут содержать в себе жидкости или газы, то есть служить коллектором (например, баженовская свита в Западной Сибири). Различают аргиллитовые, пеллитовые и др. глинистые покрышки.

Карбонатные покрышки — это известняки, доломиты различного происхождения, без признаков свободного пространства в них. Они плотные, часто глинистые, нередко окремнелые.

Породы-покрышки галогенного типа визуально легко отличить от пород другого типа. Это породы светлых тонов кристаллической структуры, плотные, крепкие. К ним относятся гипсы, ангидриты, каменная соль. Образовались они путем выпадения из рассолов (сильно минерализованных вод) в неглубоких водоемах, сообщающихся с морем (лагунах). Лучшей галогенной покрышкой и наиболее распространенной в природе считается покрышка, сложенная каменной солью. Образец каменной соли отличается от других горных пород правильными кубической формой кристаллами и горько-соленым вкусом.

1. Шарина А.В., Крец В.Г. Основы нефтегазового дела [Электронный ресурс],-ИНТУИТ 2013 г. 262 с. Режим доступа: http://www.knigafund.ru/books

2. Геология. Часть VI: Месторождения полезных ископаемых [Электронный ресурс]: Учебник для вузов /Харитоненко Г.Н., Ермолов В.А., Мосейкин В.В., Попова Г.Б., Ларичев Л.Н. –Горная книга 2009 г. –Режим доступа: http://www.knigafund.ru/books

3. Тетельмин В.В. Основы бурения на нефть и газ : учеб. пособие / В.В. Тетельмин, В.А. Язев. -2-е изд., доп. Долгопрудный: Интеллект, 2009 г. -296 с.

4. Геология и геохимия нефти и газа: учебник / О.К. Баженова, Ю.К. Бурлин, Б.А. Соколов, В.Е. Хаин; под ред. Б.А. Соколова. -2-е изд., перераб. и доп.. –М. : Изд-во МГУ : Академия, 2004.- 415с.

5. Еремин Н.И. Неметаллические полезные ископаемые : учебник для геог. И геохим. Спец. Ун-тов / Н.И. Еремин. –М. : Изд-во МГУ, 1991. -284 с.

6. Литология и полезные ископаемые: журнал [Текст]. –до 2010. С 2011 [Электронный ресурс] –Режим доступа http://www.elibrari.ru

7. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ [Электронный ресурс] –Режим доступа http://www.elibrari.ru

Видео (кликните для воспроизведения).

8. Нефть России: журнал [Текст]. –до 2010.

9. Практическое руководство по общей геологии по общей геологии: Учеб. пособие для вузов А.И. Гущин, М.А. Романовская, А.Н. Стафеев, В.Г. Талицкий; под ред., Н.В. Короновского . –М. Издательский центр «Академия», 2004.-160 с.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Геология нефти и газа

Ответы ГЭК

1. Физические свойства пород-коллекторов.

1.1. Природные коллекторы нефти и газа.
Нефтегазовым коллектором называется горная порода, обладающая физическими свойствами, позволяющими аккумулировать в ней нефть и газ, а также фильтровать, отдавать их при наличии перепада давления. Основные критерии коллектора нефти и газа — его емкостная и фильтрационная характеристики, определяемые вещественным составом, пористостью и проницаемостью, а в более общем виде — типом коллектора. Принято все коллекторы нефти и газа разделять на терригенные и карбонатные.
Терригенные коллекторы. Породы-коллекторы терригенного типа состоят из зерен минералов и обломков пород разных размеров, сцементированных цементами различного типа. Обычно эти породы представлены в разной мере сцементированными песчаниками, алевролитами, а также в виде смеси их с глинами и аргиллитами. Для характеристики терригенных коллекторов большое значение имеет их минералогический и гранулометрический составы.
Карбонатные коллекторы. Породы-коллекторы карбонатного типа слагаются в основном известняками и доломитами.

1) гранулометрическим составом пород;

7)насыщенностью пород водой, нефтью и газом.

1.8. Механические свойства горных пород.
Многие процессы, происходящие в пласте при его вскрытии и влияющие на ряд процессов в период разработки и эксплуатации месторождений, связаны с механическими свойствами горных пород
— упругостью, прочностью на сжатие и разрыв, пластичностью.
Упругость горных пород. Упругостью горных пород называют изменение объема породы под действием давления. Под действием давления порода сжимается, а при снятии давления расширяется. При расширении породы жидкость начинает вытесняться из пор. Упругие свойства пород влияют на перераспределение давления в процессе эксплуатации.

1.9. Тепловые свойства горных пород и насыщающихих флюидов.
Тепловые свойства горных пород и насыщающих их жидкосте необходимо знать при проектировании различных методов тепловог воздействия на призабойную зону скважин и пласт в целом. Тепловы свойства горных пород и жидкостей зависят от многих факторов температуры, давления, пористости, водонасыщенности: минералогического состава породы и насыщающих жидкостей.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Общая геология. Геология нефти и газа (стр. 1 из 3)

Работу подготовил Карпов Сергей Владимирович

УдГУ, Нефтяной факультет

1. Понятие о горных породах.

Горными породами называются плотные или рыхлые агрегаты, слогающие земную кору и состоящие из однородных или различных минералов и обломков других пород.

Горные породы образуются в результате геологических процессов, происходящих в недрах земной коры или на ее поверхности.

Горные породы делятся на три основные группы: Изверженные или магматические, осадочные и метаморфические. В данном случае рассмотрим все три варианта.

Магматические породы образуются в результате остывания и затвердевания магмы как на глубине, внутри земной коры, так и на земной поверхности после излияния. В зависимости от этого они делятся на глубинные, или интрузивные, и излившиеся или эффузивные. в свою очередь интрузивные породы также подразделяются на абиссальные т. е. застывшие на большой глубине и гипабиссальные, застывшие на небольшой глубине.

Читайте так же:  Собеседование бухгалтера — какие задают вопросы, как проходит

Эффузивные породы, не подвергшиеся изменению , называются кайнотипными, а претерпевшие изменения, более древние — палеотипными.

Магматические породы отличаются по химическому и минералогическому составу, а также по физическим свойствам.

Различие в химическом составе определяется содержанием кремнекислоты (SiO2) в породе. По этому признаку интрузивные и эффузивные породы разделяют на кислые(SiO2 75-65%); средние (65-52%) ; основные(52-40%) и ультраосновные (

Геология нефти и газа

страница 59/305
Дата 10.06.2018
Размер 22,3 Mb.
Тип Книга
Цементация. Цементация пород отчасти является первичной; цемент может осаждаться или отлагаться совместно с классическим материалом. Кремнезем, карбонаты и другие растворимые вещества осаждаются одновременно с отложением обломочного материала. Первичный цементирующий материал подвергается позднее перекристаллизации, и такой перекристаллизованный цемент затем лишь с трудом можно отличить от материала, привнесенного после консолидации осадка. Песчаники, содержащие кремневый цемент, отложившийся вместе с песчаными зернами или осажденный в процессе диагенеза, называются ортокварцитами в отличие от метакварцитов, которые образуются при метаморфизме. Как считает Крынин, 90-95 % кварцитовых песчаников Аппалачей имеют первичный кварцевый цемент [68]. Если это так, то можно надеяться на лучшие перспективы нефтегазоносности Аппалачского региона. В противном случае прогноз был бы значительно менее благоприятен, ибо в связи с существующими представлениями об образовании кварцитовых песчаников в процессе регионального диастрофизма и метаморфизма все потенциальные породы-коллекторы должны были стать непроницаемыми и вся нефть должна быть из них выжата.

¹

Этот признак не может указывать на первичный характер данного цемента. Многие исследователи предполагают, что нефть мигрировала в пески после их отложения» Прим. ред.
Химическое осаждение цементирующих материалов в порах обломочных пород в течение диа- или катагенеза представляет собой фактор вторичного изменения их пористости и проницаемости. Наиболее распространенными цементирующими материалами в обломочных породах-коллекторах являются, в порядке убывания распространенности, кварц, кальцит, доломит, сидерит, опал, халцедон, ангидрит и пирит. Часто в составе цемента одной породы может присутствовать сразу несколько минералов [69], В большинстве песчаников наряду с тем или иным развитием структур инкорпорации зерен можно обнаружить следы цементации за счет взаимного растворения соприкасающихся зерен на контактах, растворения тонкозернистой кремнистой основной массы, привноса кремнезема из внешних источников (см. фиг. 3-3). Цементирующим материалом могут служить самые разнообразные минералы. Изучение 40 образцов керна полевошпатовых песчаников из скважин, пробуренных

Фиг. 4-14. Шлиф ортокварцита, в котором видны регенерация зерен и перекристаллизация, заметно изменяющие первичную структуру порового пространства породы (Кryninе, Journ. Geol., 56, p. 152, Fig. 12, 1948).

1 зерна кварца; 2 регенерационный кремнезем; 3 доломит; 4 пирит; 5 поровое пространство.
в центральной и южной Калифорнии, показало наличие в открытых порах и внутри сложенной обломочными глинистыми минералами основной массы этих пород следующих вторичных минералов: кварца, альбита, ортоклаза, микроклина, доломита, кальцита, анатаза, каолинита, глауконита, барита и пирита [70].

Кварц представляет собой основной хемогенный цементирующий материал многих обломочных пород-коллекторов и осаждается первым среди других хемогенных связующих веществ [71]. Кремнезем не обнаружен в составе пластовых вод, поэтому источники больших его количеств в породах в виде цемента, так же как и механизм осаждения, явились предметом многочисленных исследований, но до сих пор полностью не выяснены [72], Предполагают следующие источники кремнезема: 1) кремнезем, осаждавшийся из кремнийсодержащих поверхностных или метеорных вод; 2) кремнезем, приносимый реками в океан, где он химически осаждался вместе с песком; 3) химически осажденный кремнезем, образовавшийся в результате растворения мелких зерен кремнийсодержащих минералов на контактах песчаных зерен при раздавливании и истирании первых в процессе отложения или под давлением в течение диа- и катагенеза (принцип Рике) [73]; 4) кремнезем, выносимый растворами из глинистых минералов [74] и транспортируемый водами, выжатыми из глинистых отложений в процессе их уплотнения. Характер вторичного разрастания кремнезема и его воздействие на песчаник показаны на фиг. 4-14.

Вторичное разрастание кристаллов кварца свойственно так называемым «искристым песчаникам» формации Варко (нижний эоцен), которые слагают главный продуктивный горизонт на нефтяном месторождении Петролеа в восточной Колумбии [75] (фиг. 6-37). Эти породы получили свое наименование благодаря тому, что в обнажениях мириады кристаллов вторичного кварца сверкают на солнце своими гранями. Песчаники имеют среднюю пористость 12,5% и проницаемость 79 миллидарси, причем пористость их преимущественно первична.

Источники появления в породах карбонатного цемента более легко объяснимы по сравнению с источниками кремнезема, поскольку даже в песчаниках обычно содержится некоторое количество карбонатов, которые могут быть растворены и переотложены в другом месте. Карбонатный цемент в песчаниках может присутствовать в форме идиоморфных кристаллов кальцита или доломита, находящихся в промежутках между песчаными частицами; он может покрывать поверхности песчаных зерен, являясь связующим материалом между ними, а также быть образован остатками карбонатных окаменел остей, как распознаваемыми, так и концентрирующимися в пятна неопределимых обломков.

Поскольку цементация породы часто происходит за счет растворения ее же собственного материала, эти два процесса действуют в противоположных направлениях. Там, где растворение превалирует над отложением цемента, пористость породы возрастает, и наоборот, на участках, где преобладает отложение, пористость уменьшается. Растворение и цементация неузнаваемо изменяют структуру норового пространства и особенно проницаемость породы [76]. С образованием залежи углеводородов прекращается циркуляция поровых вод, а вместе с ней и деятельность процессов растворения и цементации. Отсюда мы можем заключить, что растворение и цементация в природных резервуарах происходит почти исключительно до аккумуляции нефти и газа в пласте¹.

Глинистые породы (стр. 1 из 7)

Министерство образования и науки Украины

Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина

Кафедра петрографии, минералогии и полезных ископаемых

на тему «Глинистые породы»

Составила студентка гр. ГИ-41

Руководитель: Доц. Клевцов А.А.

Номенклатура глинистых пород

Структуры и текстуры глинистых пород

Атомная структура, состав и группы глинистых минералов

Элементы, составляющие глины

Выветривание и почвы

Глинистые минералы – индикаторы условий осадконакопления

Метаморфизм глинистых пород

Глинистые породы — уплотненные (связные) скопления мельчайших частиц разрушенных пород (“породной муки”), состоящие преимущественно из глинистых минералов.

Минералы глин представлены тонкими минеральными частичками слоистых силикатов (менее 0,05мм в поперечнике) обычно чешуйчатого габитуса с весьма совершенной спайностью. Образуются они при разложении силикатных минералов. Наиболее известные из минералов глин -снежно-белый каолинит и монтмориллонит. Также сюда относятся монотермит, галлуазит, гидрослюды, иногда палыгорскит.

Хотя в глинистых породах частицы в основной массе имеют размер менее 0,004 мм, обычно в них присутствует достаточное количество частиц алевритовой размерности. Большинство этих пород представляет собой смесь двух кластических силикатных материалов – горную муку и глину. Многие ледниковые глины и эоловые пылевые накопления сложены в основном частицами кварца, полевого шпата и слюды; этот материал известен как горная мука, он почти не отличается от материала песков, за исключением размера частиц.

Собственно глины состоят из тончайших чешуйчатых кристаллов минералов, образующихся при выветривании полевых шпатов и других разрушающихся минералов. Эти породы существенно отличаются по составу и свойствам от более крупнозернистых осадков. Помимо глинистых минералов в глинах в качестве акцессорных компонентов в различных количествах обычно присутствуют хемогенные образования (сидерит, кальцит), органические вещества и разнообразные коллоиды. Очевидно, что по мере увеличения количества неглинистых минералов возрастает их роль в определении свойств глин.

Читайте так же:  Бланк заявления на возврат ндфл правила и примеры заполнения

Глины используются в производстве керамики, бумаги, резины, катализаторов и др. Глины весьма важны для многих областей деятельности человека, например для сельского хозяйства и инженерного дела. Для каждой области применения глин существуют специфические требования к различному сочетанию свойств.

Глины классифицируют по составу, происхождению, окраске, по их практичному использованию. Если один из минералов преобладает, глины называют по этому минералу – каолинитовая, галлуазитовая и т.д.

По характеру технических требований промышленности среди глин выделяют четыре наиболее важные группы: легкоплавкие, огнеупорные и тугоплавкие; каолины; адсорбционные (высокодисперсные монтмориллонитовые).

Легкоплавкие глины – полиминеральные, обычно железисто- монтмориллонитовые и гидрослюдистые (часто с примесью песка и органических веществ), показатель огнеупорности менее 1350 0 С.

Огнеупорные и тугоплавкие глины характеризуются высоким содержанием глинозема (20-42%), высокой связующей способностью; имеют мономинеральный состав (каолинитовый или монотермитовый) и огнеупорность не ниже 1580 0 С.Тугоплавкие Г. не выдержаны по минеральному составу и имеют огнеупорность от 1350 до 1580 0 С.

[1]

Каолин – разновидность глин, сложенная преимущественно каолинитом,; не имеет пластичности, высокой дисперсности и значительной связующей способности.

Адсорбционные Г. По минералогическому составу в основном монтмориллонитовые, отличаются повышенной связующей способностью. К этой группе относят бентониты.

По окраске различают желтые, голубые, красные или бурые, зеленые, черные глины.

Номенклатура глинистых пород

Аргиллиты — неслоистые породы, состоящие преимущественно из одного или многих глинистых минералов. Именно для этой группы пород применяется обычно удачный термин «глина». Однако слово «глина» обозначает также и продукты выветривания, или, сами глинистые минералы, материал вулканической и гидротермальной природы, поэтому, когда нужно указать, что речь идет о породе, следует говорить «аргиллит».

Глинистые сланцы, или слоистые аргиллиты. Их слоистость возникла в процессе осадконакопления.

Сланцы. Любая порода, рассланцованная под влиянием механического воздействия, является сланцем. Сланцеватость не зависит от слоистости, характерной для глинистых сланцев и обусловленной плоскостями напластования. Понятно, что оба типа отдельности могут присутствовать одновременно. Крупные сланцеватые серии называются иногда «филлитами». Если порода распадается на крупные тонкие плитки, ее называют «кровельным сланцем».

Мергели. Между глинами и карбонатными породами существуют переходные разности, которые называют мергелями. Глинистые известняки в отличие от мергелей уплотнены и консолидированы.

Термины «глинистый мергель», «мергелистая глина», «мергелистый известняк» являются синонимами. Для пород, карбонатная часть которых представлена доломитом, удобно использовать выражения «доломитовая глина», «доломитовый мергель» и «глинистый доломит».

Песчаные аргиллиты. Существуют переходные формы между глинами с одной стороны, песками и песчаниками с другой. Можно говорить о песчаных глинах, песчаных глинистых сланцах, песках, глинистых песчаниках.глинистых

Структуры и текстуры глинистых пород

Под структурой глин подразумевают распределение компонентов породы по гранулярному составу, форму частиц, их пространственную ориентировку по отношению друг к другу и силы сцепления, соединяющие их вместе.

Различают структуры в сечении, перпендикулярном к наслоению, и структуры в сечении, параллельном наслоению.

Структуры в сечении, перпендикулярном к наслоению, разделяются на:

1) гемогенные, если напластование или слоистость не выражены;

2) ориентированные, если слоистые силикаты имеют отчетливую ориентировку, возникшую при осадконакоплении, диагенезе и т.д.

3) слоистые, если порода состоит из чередующихся слойков;

4) циклические, если в породе наблюдается ритмическое чередование, например, в ленточных глинах, в ленточных мергелях и целом ряде других осадков.

5) Микролинзовидные, если цикличность настолько локализована, что слойки кажутся залегающими несогласно даже в масштабе образца или шлифа.

Структуры в сечении, параллельном слоистости, подразделяются на:

1) кристаллические, если основная масса составлена хорошо индивидуализированными чешуйками;

2) скрытокристаллические, если кристаллическое строение различимо с трудом по присутствию слабо преломляющих участков скрытокристаллические, или аморфные, если глинистое вещество кажется изотропным. Глинистая масса имеет кристаллическое строение, а впечатление изотропности обусловлено компенсацией, возникающей при наложении друг на друга мелких кристаллических частиц.

Среди скрытокристаллических структур можно выделить следующие разновидности:

а) трещиноватые, сетчатые, обусловленные ориентированным расположением минералов по стенкам трещин;

б) петельчастые и хлопьевидные. Петельчатая структура характеризуется спутанноволокнистым сложением, напоминающем строение микроскопических волокон антигорита; хлопьевидная – присутствием округлых участков, окаймленных более высоко двупреломляющем материалом (либо слоистыми силикатами, либо кристаллами кальцита);

в) струйчатые, флюидальные, муаровые, обусловленные различными оптическими эффектами.

Структуры глинистых компонентов в цементе песчаных пород. Глинистая фракция пород представляет существенный интерес даже в тех случаях, когда присутствует в породе в подчиненном количестве или в виде незначительной примеси. Если глинистые минералы остаются неизменными среди изменяющейся основной массы породы, по ним можно судить о ранних этапах эволюции породы. И наоборот, если преобразуются глинистые минералы, а основная масса породы остается неизменной, по ним можно судить о недавних этапах эволюции породы.

Возникает проблема глинистых цементов, для которых тщательно разработана классификация структур глинистых цементов песчаников. Они подразделены на микроагрегатные, чешуйчатые, пленочные, крустификационные, вермикулитоподобные, лепидобластовые, сноповидные. В песках и песчаниках возникают новообразования глинистых минералов или слюидистых силикатов, составляющих существенную часть породы.

Слоистые силикаты участвуют в формировании оолитов и конкреционных структур. К этой категории близки также железные руды или породы с железистыми оолитами: изучение эволюции слоистых силикатов типа шамозитов и хлорита позволяет восстановить условия раннего и позднего диагенеза этих пород.

Особенностью некоторых глин является их пеллетовая текстура. Пеллеты представляют собой небольшие, округлые агрегаты глинистых минералов и мелкого кварца, рассеянные в матриксе, представленном тем же материалом. По размерам пеллеты составляют в диаметре 0,1-1,3мм, а в некоторых случаях достигают нескольких миллиметров(в длину). Их образование приписывают действию течения воды.

Видео (кликните для воспроизведения).

В некоторых глинистых породах осадочного происхождения проявляются реликтовые структуры, унаследованные от материнских пород, из которых они образовались. Примерами являются сапролиты,которые произошли от различных грубых вулканических и метаморфических пород. В этих породах достаточно хорошо сохранились « РЕЛИКТЫ» первичных минералов, поэтому можно проследить первоначальную гнейсовую сланцеватость, порфиробласты.

Источники


  1. Энциклопедия будущего адвоката: моногр. ; КноРус — М., 2012. — 1000 c.

  2. Кучерена, А. Г. Адвокатура в условиях судебно-правовой реформы в России: моногр. / А.Г. Кучерена. — М.: Юркомпани, 2017. — 432 c.

  3. Василенко, А. И. Теория государства и права / А.И. Василенко, М.В. Максимов, Н.М. Чистяков. — М.: Книжный мир, 2007. — 384 c.
  4. Брэбан, Г. Французское административное право; М.: Прогресс, 2012. — 488 c.
  5. Решетников, В.И. Экологическое право. Курс лекций; М.: Щит-М, 2011. — 331 c.
  6. Оксамытный, В. В. Общая теория государства и права / В.В. Оксамытный. — М.: Юнити-Дана, 2011. — 512 c.
Геология нефти. геология нефти и газа. цементирующим материалом служат глинистые, карбонатные или си
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here