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 четырх типов, которые чередуются между собой 1 тип. Глинистая пачка 2 тип. Сульфатно-карбонатная пачка 3 тип. Известняковая пачка 4 тип. Глинисто-карбонатная пачка Описание 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.Ещ 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 составляющая39,7. 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 СaCO38,6. Ещ 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 равно3. 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. Ещ 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 четвртой 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 растт 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 нм 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 нм 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 нм СACO3 равно 98,1, а глинистого материала 9. Выше по разрезу пачки, в интервале глубин от 1521 до 1537 так же залегает известняк, мощность которого равна 26м, содержание в нм 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 нм 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 растт 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 CaMgCO32 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 четырх 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 солность 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 солности - от слабо минерализованных, практически пресноводных условий до морских, нередко с несколько повышенной солностью.
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 озрном, лагунном или морском генезисе карбонатных пород может быть решн 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 чтко 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 слов пород или даже целых комплексов, близких по составу и внешнему виду. Повторяемость слов 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 слов, 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 е 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 солности, тплым, с имеющейся не по-далку областью сноса террегенного материала о чм говорит наличие нерастворимой части.
Постепенно солнсть 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. солность 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 солнности известняковой толщи. Далее, вероятно, солность воды постепенно увеличивалась, что привело к накоплению глинисто-доломитовой пачки. Четвртый цикл. Опять нармализуется солность 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 солности 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 солности 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 объма пор к объму породы, в которой они находятся, и выражается в долях единицы или процентах.
КпорVпор 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 110-12м2, который соответствует 0,981 Д дарси внесистемной единице, применяемой в промышленности.Проницаемость 110-12м2 соответствует расходу жидкости Q 1 м3с при фильтрации е через пористый образец горной породы длиной L 1м, площадью поперечного сечения F 1 м2 при вязкости жидкости м 0,001 Пас и перепаде давления Дp 0,1013 Мпа. Согласнолинейному закону фильтрации Дарси, проницаемость породы выражается в следующем виде Кпр Q мLДpF 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 5-1010-11 м2 до 110-17 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 810-15, а перпендикулярно наслоению Кпр равен 10910-15. В разрезе проницаемостью обладают известняк образец 6 Кпр 83210-15, известняк образец 7 Кпр 100310-15, доломит образец 9 Кпр 3810-15, известняк глинистый образец 10 Кпр 22 10-15, известняк образец 11 Кпр 10910-15, известняк глинистый образец 16 Кпр 10910-15, доломит известковистый образец 17 Кпр 13810-15, доломит образец 18 Кпр 5610-15. Таким образом в изученном разрезе пористостью обладают все породы, а проницаемостью только некоторые.
Причм проницаемость вдоль и поперк 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 83210-15. Коллектор, возможно, порового типа. Мощность пласта равна 16 м. 2. Пласт представлен известняком образец 7, в котором Кп16,4, а Кпр 100310-15. Коллектор, возможно, порового типа с внутриформенным видом порового пространства. Мощность пласта равна 31 м 3. Пласт представлен доломитом образец 9, в котором Кп 5,8, а Кпр 38-4510-15. 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 17-2210-15. Коллектор, возможно, смешанного типа. Мощность его составляет 24м. 5. Пласт представлен известняком образец 11, в котором Кп 14,9, а Кпр 109-12310-15. 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 810-15м2 и перпендикулярно наслоению равен 10910-15м2. Коллектор, вероятно, трещиноватого типа. Мощность пласта равна 11 м. 7. Пласт представлен доломитом известковистым образец 17, в котором Кп 13,1, а Кпр 138-19610-15м2. Коллектор, вероятно смешанного типа. Мощность пласта составляет 14 м. 8. Пласт представлен доломитом образец 18, в котором Кп 8,7, а Кпр 56-9410-15м2 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 е 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 было График 1 График 2 показано, что при доломитизации должно происходить уменьшение объма занятого доломитом, по отношению к объму, занятому кальцитом на 12,2 на эту виличину и должен теоретически возрастать объм 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 объма 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, причм 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 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 4 сложному 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 е 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, е 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 7 Очень важное значение для изучения коллекторских свойств породы имеет глубина е 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. 1. Литология. Б.К.Прошляков, В.Г.Кузнецов. 2. Литология и литолого-фациальный анализ. Б.К.Прошляков,В.Г.Кузнецов 3. Общая геология. В.С. Мильничук, М.С.Арабаджи. 4. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине Литология. Б.К.Прошляков.