Machinewiremesh.ru

Стройка, мебель и декор
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пористость горных пород

Пористость горных пород

Суммарный объем пустот в породе, включая поры, каверны, трещины, называется общей или абсолютной пористостью. Отношение объема пор к объему породы называется коэффициентом пористости. Он измеряется в долях единицы. Если коэффициент пористости умножить на 100, то пористость будет измеряться в процентах. В обломочных горных породах пористость зависит от формы частиц (зерен), степени их отсортированности и наличия цемента.

Не все поры породы сообщаются между собой. Суммарный объем пор и пустот, сообщающихся между собой, называется открытой пористостью. Она меньше абсолютной пористости. Величина и форма пор существенно влияет на их способность пропускать через себя жидкость и газ. Различают также эффективную (полезную) пористость. Она равна открытой пористости за вычетом объема остаточной (связанной) жидкости.

Четырехкомпонентная модель строения породы-коллектора. По Р.К.Селли, 1981 год

четырехкомпонентная модель строения породы-коллектора по Р. К. Селли, 1981 год

1. четырехкомпонентная модель строения породы-коллектора. По Р.К.Селли, 1981 год

2 – 5 поз. типы цемента песчаных пород:

  • цемент базального типа – обломочные частицы, не соприкасаясь друг с другом, как бы плавают в цементе. Такой песчаник практически не является коллектором
  • цемент порового типа. Зерна соприкасаются друг с другом, промежутки между ними (поры) заполнены цементом. Такой песчаник является плохим коллектором
  • цемент контактного типа. Цементирующий материал присутствует лишь в зоне контакта обломочных зерен. Такой песчаник является коллектором высокого класса
  • цемент пленочного типа, образует тонкие пленки вокруг обломочных зерен. Такой песчаник является коллектором среднего класса

Типы природных резервуаров нефти и газа. Составил Е.М.Максимов

Типы природных резервуаров нефти и газа. Составил Е.М.Максимов

Рис.2 Типы природных резервуаров нефти и газа. Составил Е.М.Максимов

  • массивный
  • пластовый
  • пластовые литологически ограниченные с одной, двух – четырех сторон
  • пластовый, тектонически ограниченный
  • пластовый, стратиграфически ограниченный
  1. глины
  2. пески
  3. линия тектонического разлома
  4. линия перерыва осадконакопления

По открытой пористости считаются промышленные запасы нефти и газа в залежах, по эффективной пористости – извлекаемые запасы.

Определение открытой пористости производится в лабораториях методом насыщения. Образец горной породы высушивается, взвешивается. После этого он опускается в керосин и снова взвешивается. По разности весов сухого и насыщенного керосином образца определяется объем впитанной жидкости и рассчитывается коэффициент открытой пористости.

Структуры осадочных горных пород

Структура – это строение породы, определяемое размером, формой зерен, степенью кристалличности, ориентировкой слагающих породу частиц.

Удобно отдельно рассматривать структуры обломочных, глинистых, химических и биохимических пород [1,7,12].

4.3.1 Структуры обломочных пород

Для того чтобы охарактеризовать структуру обломочной породы, необходимо определить размеры и форму обломочных зерен, строение цементирующего материала и взаимное отношение обломков и цемента.

Размер зерен – положен в основу типизации структур обломочнох пород. чаще всего используется десятичная классификация структур, принцнп построения которой заключается в том, что конечные размеры, характеризующие ее основные подразделения, превосходят друг друга в 10 раз (таблица 8).

Таблица 8 Структуры обломочных пород

Диаметр обломочных зерен, ммСтруктура
> 1Псефитовая (грубообломочная)
1 – 0,1Псаммитовая (песчаная)
0,1 — 0,01Алеритовая
< 0,01Пелитовая

Определенный структурный тип устанавливается для породы в том случае, когда содержание в ней какой-либо фракции (песчаной, алевритовой и др ) превышает 50% общего количества обломочных хомпонентов. В случае неоднородного гранулометрического состава возможны структуры переходного типа (например алевропсаммитовая).

Величина зерен оказывает заметное влияние на прочность обломочных пород. Как правило, породы, состоящие из более мелких зерен, имеют большую прочность и устойчивость к выветриванию, чем породы такого же минерального состава, но более крупнозернистой структуры.

Форма зерен прозволяет судить об окатанности обломочных частиц, которая зависит от первоначальной формы минеральных выделений (в материнской породе), размеров зерен, а также от расстояния и характера транспортировки обломочного материала. Обломки больших размеров окатываются быстрее, чем мелкие, зерна мельче 0,1 мм практически не окатываются совсем. Обычно выделяют зерна оскольчатой, угловатой, полуокатанной и окатанной формы. Кроме степени окатанности необходимо отметить степень сферичности обломочных зерен – их изометриччость, удлиненность или уплощенность.

Цемент — аутигенный или тонкообломочный материал, скрепляющий между собой более крупные зерна. Цемент может быть мономинеральным или полиминеральным. Среди мономинеральных разностей наибольшим распространением пользуются кальцитовый, фосфатный, опаловый, гидрогётитовый цементы, несколько реже встречаются доломитовый, кварцевый, халцедоновый, глауконитовый и гипсовый. Полиминеральными являются глинистые цементы (сложенные, как правило, не одним, а несколькими глинистыми минералами). Сравнительно часто встречаются глинисто-кальцитовый, глауконито-фосфатный, глинисто-гидрогётитовый и ряд других полиминеральных цементов.

По соотношению обломков и цементирующего материала выделяются следующие типы цементов (рисунок 20):

— базальный – обломки заключены в цементирующем материале (составляющем от 30 до 50% всей массы породы) и не соприкасаются друг с другом;

— выполнения пор – количество цементирующего вещества колеблется в значительных пределах в зависимости от объема поровых пространств породы (от 30 до 10%);

— пленочный – количество цемента по сравнению с массой обломков невелико (обычно менее 10% всего объема породы), цементирующий материал покрывает тонким слоем все обломки, связывая их между собой; часть поровых пространств между зернами остается незаполненной.

Читайте так же:
Какую марку цемента используют для заливки фундамента

— контактовый – цементирующего вещества в породе очень мало и он развит лишь в местах соприкосновения обломков, поры остаются незаполненными.

Цементирующий материал может быть распределен в породе равномерно или неравномерно. В последнем случае в одной и той же породе на различных ее участках наблюдаются различные типы цементации (например, базальный и поровый).

Рисунок 20. Типы цементации обломочных пород по [1]

а — базальный цемент, б — цемент выполнения пор, в — пленочный цемент, г — контактовый цемент

По особенностям строения кристаллических цементов выделяют следующие их разновидности:

— цемент обрастания (крустификационный) – цементирующее вещество обрастает обломочные зерна тонкой корочкой, оптическая ориентировка обломочных зерен и кристаллов цементирующего вещества различна (разновидностями цемента обрастания являются радиально-крустификационный и пленочный);

— цемент регенерации наблюдается в случае разрастания обломочных зерен, состав обломочных зерен и цемента одинаков (чаще всего это кварц), в случае заполнения цементирующим материалом всех поровых пространств образуется плотная «сливная» порода;

— пойкилитовый цемент– слагается минералами (гипс, кальцит и др.), образующими крупные кристаллы, включающие в себя несколько обломочных зерен;

— коррозионный цементхарактеризуется частичным разъеданием обломочных зерен и замещением их цементирующим материалом.

4.3.2 Структуры глин

В основу классификации структур глин положен их гранулометрический состав. Специфической особенностью этих пород является очень малый размер глинистых минералов (обычно не превышающий 0,01мм). Порода, состоящая исключительно из глинистых минералов, характеризуется пелитовой структурой. Наличие в глинах обломочной примеси делает необходимым выделение алевропелитовой, псаммопелитовой и смешанных структур.

пелитовая структура характерна для пород, состоящих на 90 — 95% из частиц размером мельче 0,01мм. пелитовую структуру подразделяют на пылеватую (где преобладают частицы 0,01 — 0,001мм) и гелевую (где преобладают частицы < 0,001мм).

алевропелитовая структура свойственна глинам, содержащим примесь обломочных зерен (размером 0,01—0,1 мм) в количестве 5—50%;

псаммопелитовая структура отличается от алевропелитовой более крупным размером (от 0,1 до 1мм) обломочных зерен.

структуры смешанного типа (псаммоалевропелитовая и алевропсаммопелитовая) возникают, если алевритовые и песчаные частицы присутствуют в глине в равных или в почти равных количествах,

Форма обломков и особенности генезиса глинистых пород обусловили выделение брекчевидной, реликтовой и фитопелитовой структур

брекчиевидная и конгломератовидная структуры характеризуются наличием угловатых, округлых или овальной формы обломков глины, сцементированных глинистым веществом, породы с подобной структурой образуются в результате местного размыва глинистого осадка и последующей его цементации в процессе диагенеза.

реликтовая структура характерна тем, что в породе наблюдаются контуры частиц, за счет разложения которых образовались глинистые минералы.

фитопелитовая структура свойственна глинистым породам, в тонкодисперсной массе которых рассеяно значительное количество растительных остатков различной степени сохранности.

При изучении глин в шлифах обычно отмечают определенные разновидности микроструктур, основной глинистой массы, выделенные на основании различного расположения чешуйчатых глинистых частиц и неодинаковой их оптической ориентировки. Чаще всего наблюдаются псевдоаморфная, чешуйчатая, ориентированная спутанно-волокнистая микроструктуры.

псевдоаморфная структура – глинистая масса имеет тонкодисперсное строение и почти не действует на поляризованный свет, однако изучение такой глины при помощи электронного микроскопа показывает, что она состоит из мельчайших кристаллов.

чешуйчатая структура – глинистая часть породы сложена разнообразно ориентированными чешуйками глинистых минералов, при вращении столика микроскопа наблюдается агрегатная поляризация.

ориентированная структура – характеризуется наличием агрегатов глинистых частиц с одинаковой оптической ориентировкой, при скрещенных николях все поле зрения или значительные его участки погасают одновременно как один кристалл.

спутанно-волокнистая структура – в скрещенных николях наблюдается беспорядочное переплетение тонких волокон, поочередно погасающих и просветляющихся при вращении столика микроскопа.

4.3.3 Структуры химических и биохимических пород

Наиболее важным структурным признаком для группы химических и биохимических пород является форма зерен, которая в этих породах зависит как от свойств самих минералов, так и от условий их возникновения и роста. Величина зерен сравнительно легко изменяется в результате перекристаллизации и поэтому играет второстепенную роль.

В группе химических пород по форме зерен различают идиоморфную, аллотриоморфную и колломорфную структуры.

Идиоморфная – наблюдается в породах, состоящих из зерен правильной кристаллографической формы.

Аллотриоморфная – характерна для пород, в которых преобладающая часть зерен имеет неправильную форму.

Колломорфная – характеризуется тем, что порода макроскопически однородна, но при значительном увеличении видно, что она состоит из минеральных частиц сферической или неправильной изометрической формы, прошедших при своем образовании коллоидную стадию. Наиболее часто встречаются колломорфные выделения глауконита, опала, пирита, фосфатных и некоторых других минералов.

Большим распространением в породах химического происхождения пользуются такие минеральные образования, как оолиты и сферолиты, возникающие в результате концентрации вещества и его отложения вокруг какого — либо центра кристаллизации.

Оолиты — минеральные образования округлой или эллипсоидной формы, характеризующиеся концентрически-слоистым строением. Размеры оолитов – от долей миллиметра до 2 мм. Более крупные округлые образования называют пизолитами.

Читайте так же:
Обмазать жидким стеклом с цементом

Сферолиты представляют собой кристаллические агрегаты, состоящие из тонких игольчатых кристаллов, расположенных радиально вокруг центра кристаллизации. В скрещенных николях в сферолите виден черный крест.

В породах биогенного происхождения выделяют структуры биоморфную (цельнораковинную) и органогенно-детритовую (порода сложена обломками раковин). Значительно реже встречается органогенно-обломочная структура, которая возникает в том случае, когда обломки раковинок вследствие переноса приобретают скатанную форму.

Полная структурная характеристика породы должна учитывать как форму, так и величину зерен. По размеру зерен различают структуры кристаллически-зернистые (размер зерен более 0,01 мм) и скрытокристаллические (размер зерен менее 0,01мм).

Классификация структур химических и биохимических пород по размеру зерен показана в таблице 9

Таблица 9 Классификация структур химических и биохимических пород по [ 1 ]

Размер зерен, ммСтруктура
>1Грубозернистая
1—0,25Крупнозернистая
0,25—0,1Среднезернистая
0,1—0,05Мелкозернистая
0,05—0,01Микрозернистая
0,01—0,0001Афанитовая
<0,0001Колломорфная
РазныеНеравномернозернистая

Дата добавления: 2016-08-06 ; просмотров: 7009 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Осадочные горные породы

Осадочные породы образуются на поверхности Земли. Образование осадков, а затем и осадочных пород может идти различными способами – осаждение обломочного материала, выпадение из растворов определенных веществ, в процессе жизнедеятельности организмов.

В общем виде, можно так представить жизненный путь осадочных горных пород:

  1. Гипергенез. Образование исходного материала в результате выветривания.
  2. Седиментация. Перенос и осаждение образовавшегося материала.
  3. Диагенез. Уплотнение осадков и потеря влаги.
  4. Эпигенез (катагенез). Уплотнение под тяжестью вышележащих пород.
  5. Метагенез. Глубокая переработка при которой происходит полное уплотнение до потери пористости и перестройка структуры.

Единой (общепринятой) классификации осадочных горных пород до сих пор не существует. В основу упрощенной классификации осадочных пород положено их разделение по происхождению на три большие группы (класса): обломочные (терригенные) – механические осадки, хемогенные – возникшие в результате выпадения осадков из воды или из других растворов, и органогенные – образованные из скоплений окаменевших остатков животных и растений. В каждом из этих классов существует своя классификация пород.

В строении осадочных горных пород принимают участие следующие компоненты: аллотигенные (образовавшиеся при разрушении других пород), аутигенные (появившиеся при образовании породы), органические, вулканогенные и космогенные.

Обломочные (терригенные) породы

Структуры обломочных (терригенных) горных пород

Структуры обломочных пород имеют собственные названия. Если порода сложена обломками размером 0,001-0,01 мм, то такая структура называется пелитовой или глинистой. При размере обломков от 0,01 до 0,1 мм структура породы алевритовая или пылеватая. Если же размер обломков больше 0,1 мм, но не превышает 2 мм, то структура породы псаммитовая или песчаная. В том случае, если размер обломков превышает 2 мм, то структура породы псефитовая или грубообломочная.

Классификация обломочных (терригенных) горных пород

Классификация обломочных горных пород основана на размере обломков, слагающих породу, их окатанности и рыхлости или сцементированности породы. Представлена она в таблице ниже.

ГалькаЩебеньВалун

Не стоит забывать о вулканическом (пирокластическом) материале. Его классификация тоже основана на размерах частиц и их сцементированности, кроме того, учитывается соотношение пирокластического материала и чужеродных примесей.

Обломки размером менее 1 мм называются вулканическим пеплом, 1-2 мм — вулканический песок, 2-30 мм — лаппили, а обломки размером более 30 мм называются вулканическими бомбами.

Column 1Column 2

Цемент в терригенных горных породах

Как мы уже установили, обломочные горные породы могут быть рыхлыми и сцементированными. Что же может цементировать обломки?

Чаще всего встречается глинистый цемент, очень широко распространён карбонатный цемент: в роли цемента обычно выступают кальцит, сидерит и некоторые другие минералы. Кроме того, цемент может быть кремнистым, железистым, фосфатным и др.

Существует несколько типов цемента:

  • базальный – обломки друг с другом не соприкасаются, а свободно «плавают» в цементе;
  • поровый – обломки соприкасаются друг с другом, при этом цемент заполняет поры между ними;
  • плёночный – вокруг каждого обломка существует плёнка цемента;
  • контактовый – обломки очень тесно прижаты друг к другу, цемент можно встретить только в местах их непосредственного соприкосновения;

Кроме того, цемент может по-разному взаимодействовать с обломками. А именно:

  • Обрастать обломки. Такой цемент называют крустификационным.
  • Обломки могут дорастать (если совпадает состав цемента и обломков). Такой цемент называется регенерационным.
  • Крупные кристаллы цемента могут «заглатывать» обломки. Это пойкилитовый цемент.
  • Также цемент может разъедать обломки. Этот тип цемента назван коррозионным.

Кроме того, возможна цементация рыхлых пород без цемента. Как такое возможно? При большом давлении зёрна могут буквально «вгрызаться» друг в друга, изгибаться и подстраиваться под форму соседних зёрен. В результате такого уплотнения получается очень прочная порода.

Гравелит с карбонатным цементом базального типа

Песчаник с карбонатным цементом базального типа (реакция с HCl)

Доломитовая брекчия с кремнистым цементом базального и плёночного типа

Текстуры обломочных (терригенных) горных пород

У осадочных терригенных пород нередко встречается однородная текстура. Однако преобладают слоистые текстуры, при этом наблюдается обычно три вида слоистости: прямая, косая и волнистая. Существуют, конечно, и другие виды слоистости, но эти – самые главные. Для глинистых пород характерны сланцеватые текстуры, проявляющиеся в плитчатой отдельности.

Что интересно, по разным типам слоистости можно определить происхождение породы: были намыты обломки на морском берегу, в русле реки или даже перенесены ветром. В текстурах эта информация записана, словно в книге, которую надо суметь прочитать.

Особое внимание стоит уделять поверхностным текстурам. К ним относятся знаки ряби, следы капель дождя, следы ползания, трещины усыхания, отпечатки (глиптоморфозы) кристаллов солей и льда и т.д. Трещины усыхания, а точнее, слепок по таким трещинам – противоотпечаток, можно увидеть на одной из фотографий ниже.

Горизонтальная слоистость в алевропесчаниках чаргинской свиты раннего карбона (карьер "Сухой")

Косая слоистость в алевролитах ойдановской свиты позднего девона (район озера Шира)

Трещины усыхания в породах чаргинской свиты раннего карбона (карьер "Сухой")

О составе обломочных (терригенных) горных пород

Можно выделить три большие группы обломочных пород по составу:

  • Мономиктовые – на 90% и более состоящие из одного минерала. Чаще всего это кварцевые пески и песчаники.
  • Олигомиктовые породы образованы обломками двух минералов или пород, иногда обломками одного минерала и одной породы вместе.
  • Полимиктовые породы сложены из большого количества компонентов.

Название горной породе даётся по преобладающей фракции. Допустим, наша порода состоит из песчинок и карбоната. Как её назвать?

Если компонента <5%, то к названию породы добавляется «с примесью /компонент/ материала», например, песчаник с примесью известкового материала. Если содержание компонента 5-25%, то указывается название компонента с суффиксом «-ист», например, известковистый песчаник. И если компонента в породе 25-50%, то этот компонент указывается в названии с суффиксом «-ов», например, известковый песчаник. В том случае, если известкового материала у нас окажется >50%, породу нужно будет определить как известняк, т.к. карбонат будет преобладать.

Песчаники, содержащие <10% алевритового и глинистого материала называют аренитами. Если же такого материала содержится 10-50%, то такие породы называются вакками.

Среди песков и песчаников существует особая классификация по составу.

Так, если песчаник или песок состоит из кварца на 90% и более, он называются кварцевым. Если кварца в породе 90-75%, порода будет названа олигомиктовой. И если кварца <75%, а полевых шпатов <25% и обломков пород <25% , то это мезамиктовый песчаник или песок.

Аркозовыми песками и песчаниками называют породы, содержащие >25% полевых шпатов, <25% обломков пород и 25-50% кварца. Полевошпатовыми породы называют, если кварца <25%, обломков пород <25%, а всё остальное сложено полевыми шпатами.

Граувакками называют породы, содержащие >75% обломков пород. Если обломков пород >25% и над полевыми шпатами преобладает кварц, то это кварцевые граувакки, иначе – полевошпатовые граувакки.

В песках и песчаниках могут присутствовать и важные для промышленности примеси. Если этих примесей <2%, они называются акцессорными, если >2% – адъюнктивными. Необходимо правильно указать эти примеси в названии. Если примесей <2%, то к названию породы добавляется «с /компонент/», например, песок с монацитом. При содержании примесей 2-10%, добавляется «содержащий /компонент/», например, песок, содержащий монацит. И если примесей >10%, название компонента добавляется к названию породы в качестве прилагательного, например, монацитовый песок.

Можно ещё много говорить об терригенных породах, но здесь представлена только краткая информация. Перейдём к хемогенным породам.

Хемогенные породы

Структуры хемогенных пород

Структуры хемогенных пород подразделяются по величине слагающих породу зёрен. Если размер зёрен менее 0,01 мм, структура называется пелитоморфной, тонкозернистой при размере зёрен 0,01-0,1 мм, мелкозернистой, если размер зёрен 0,5-0,1 мм, среднезернистой, если размер кристаллов составляет 0,5-1 мм,а если кристаллы >1 мм, то структура будет крупнозернистой или крупнокристаллической.

Классификация хемогенных пород

Ниже перечислены классы хемогенных осадочных пород и указаны важнейшие представители этих классов.

ФосфоритыБокситыЛимониты

Текстуры хемогенных пород

Текстуры осадочных хемогенных горных пород лучше рассматривать на примере конкретных пород — слишком уж велико текстурное многообразие.

Среди карбонатных пород наиболее распространены следующие текстуры: плотные, пористые, кавернозные, брекчиевидные, пятнистые, слоистые и др.

Среди эвапоритов преобладают плотные и слоистые текстуры, иногда пятнистые. Гипс и ангидрит иногда могут иметь параллельно-волокнистое строение — это всем известный гипс-селенит, из которого делают многочисленные сувениры.

У кремнистых пород текстуры довольно разнообразны: массивные, плотные, полосчатые, пятнистые, брекчиевидные и другие. Стоит только представить насколько разнообразны бывают рисунки у яшм, чтобы понять многообразие текстур кремнистых пород.

Многолики и фосфориты. Их текстуры бывают массивными, слоистыми, желваковыми, оолитовыми, брекчиевидными и, конечно же, конкреционными. Конкреции в фосфоритах — довольно частое явление.

Аллитовые породы — бокситы —

Состав хемогенных пород

Состав хемогенных осадочных горных пород вытекает из их классификации.

Полезная статья? Поделись с друзьями!

Авторские права на все тексты, фотографии и рисунки, использованные на сайте, принадлежат Лобастову Борису Михайловичу, за исключением изображений, отмеченных особо.
Любое копирование материалов без ссылки на данный сайт запрещено.
Этот сайт пользуется сервисом Google Analytics, пользующимся cookie-файлами, которые осуществляют сбор анонимных данных трафика.
(с) LBM02, 2011 — 2016

Базальный цемент горных пород

Вачимское газонефтяное месторождение, расположенное в Сургутском нефтегазоносном районе, является сложнопостроенным, наиболее разведанным и богатым по запасам.

В геологическом отношении территория представляет часть молодой эпигерцинской Западно-Сибирской плиты. Нижний структурно-тектонический этаж сложен кристаллическими породами фундамента, а верхний – отложениями мезозойско-кайнозойского платформенного чехла. В тектоническом отношении месторождение представляет собой систему локальных поднятий.

В настоящее время все объекты, которые вводятся в разработку на месторождениях центральной части Западно-Сибирской низменности имеют очень сложное геологическое строение, в связи с чем при разработке, чтобы обеспечить высокие темпы добычи и показатели нефтеотдачи пластов применяют различные методы воздействия на пласт (физико-химические, гидродинамические, тепловые и др.).

На сегодняшний день главным критерием оценки коллекторских свойств породы остается керновый материал по которому возможно получить наиболее точную и детальную информацию обо всех литологических и промысловых характеристиках пласта-коллектора, которые в дальнейшем являются одним из основных параметров для выбора метода воздействия на пласт. В разрезе породы характеризуются значительной изменчивостью литолого-фациальных свойств, неравномерностью распределения коллектора по площади пластов АС7, АС8, АС9, ЮС2, о чем свидетельствуют данные по добычи и обводненности скважин Вачимского газонефтяного месторождения. Это обуславливает необходимость применения системы методов воздействия на объекты. Одним из наиболее эффективных методов на данный тип коллектора признан гидроразрыв пласта (ГРП). Однако эффект от гидроразрыва пласта в разных скважинах не всегда бывает положительным, а в некоторых случаях и отрицательным.

Поэтому в процессе исследований коллекторов Вачимского месторождения была сделана попытка установить связь геологических характеристик коллектора, в частности типа цемента, с полученными результатами после проведения ГРП.

Целью исследований являлось изучение особенностей пород как в шлифах так и макроскопически: 1) изучение цемента породы, его количественной роли, морфологических признаков (окраски, степени прочности), структуры и состава; структурный тип цемента определялся по его количеству (базальный, поровый и т.п.), а также – по внутренней структуре (кристаллически-зернистый, аморфный) или по ориентировке относительно обломков (регенерационный, пойкилитовый и т.д.); 2) изучались вторичные изменения – признаки выветривания, растворения зерен под давлением или перекристаллизации.

По результатам изучения шлифов установлено, что песчаники и алевролиты серые, крупно- средне- мелкозернистые, плотные, крепкие, слюдистые, с карбонатно-глинистым, карбонатно-хлоритовым цементом. По минералогическому составу песчаники и алевролиты относятся к полимиктовым, аркозовым. Сортировка зерен плохая. Акцессорные минералы представлены, в основном, эпидотом, цирконом турмалином. Содержание цемента изменяется от 10-12 до 20-25%, в алевролитах достигает 30-35%. Тип цемента поровый, пленочно-поровый, базальный, регенерационный, крустификационный. Поры выполнены карбонатом, а также хлоритом, гидрослюдой в некоторых участках отмечаются изменения в виде карбонатизации и сидеритизации глинистого вещества.

В.М. Луговая, А.М. Никашкин, Р.Ф. Акманаев (2) при изучении особенностей строения пласта ЮС2 Восточно-Сургутского месторождения отмечают, что величина дебита после проведения ГРП не зависит или мало зависит от эффективной мощности пласта, песчанистости и расчлененности, а также неоднозначна связь результатов ГРП и проницаемости пласта (при проницаемости равной 76 х 10 -3 мкм 2 дебит скважины после ГРП увеличился всего в 1,5 раза). Это еще раз подтверждает, что остается открытым вопрос о соотношении техногенного и геологического факторов.

И.Ш. Усманов, Е.Б. Топычканова (1) при исследовании пористости и проницаемости песчано-алевролитовых пород ачимовской пачки не выявили хорошей прямой связи между коэффициентом пористости (Кп) и коэффициентом проницаемости (Кпр). Однако отметили, что существует зависимость проницаемости от содержания среднезернистой песчаной фракции (чем больше в песчано-алевролитовых породах содержание зерен более 0.1 мм, тем выше проницаемость в них).

В процессе работы был изучен керн песчаных и алевролитовых коллекторов 6 скважин пробуренных на пласт АС7 и 2 скважин пробуренных на пласты АС9 и ЮС2 и установлена зависимость коллекторских свойств породы от типа цемента, литологического и гранулометрического состава.

В результате исследований показателей дебита нефти, жидкости, обводненности скважин до и после проведения ГРП, изучение наиболее распространенного типа цемента горной породы для соответствующего пласта прослеживается следующая закономерность:

  1. в песчаниках пласта АС7 с поровым и порово-базальным, кристаллически-зернистым хлоритовым и хлоритово-карбонатным цементом после проведения ГРП дебит увеличился в 8–25 раз;
  2. в песчаных породах пластов АС7, АС9, ЮС2 с поровым, кристаллически-зернистым кальцитовым цементом после проведения ГРП дебит увеличился в 3,4–5 раз;
  3. в песчаниках пласта АС7 средне-мелкозернистых с преобладанием пленочного крустификационного цемента дебиты практически не возрастают, а в одной скважине отмечается даже отрицательный результат.

В заключении следует отметить, что по результатам данных исследований можно с достаточной долей уверенности сказать, что зависимость между типом цемента и степенью его разрушения при технологическом воздействии на пласт выявлена и существует. Но очень важным остается вопрос изучения литологических характеристик породы, в частности слоистости, карбонатности цемента, присутствия хлорит-гидрослюдистых пленок вокруг зерен, что в целом уменьшает проницаемость породы.

Для более детальных исследований необходимо учитывать и особенности строения резервуаров, сложнопостроенных, тонкослоистых пластов, проводить объемные исследования кернового материала, возможно эффективность метода зависит и от прочности цемента (базальный цемент характеризуется прочной цементацией; поровый имеет различную по прочности цементацию; в пленочном чаще всего отмечается не прочная цементация).

Полученный результат позволяет сделать лишь предварительные заключения о возможности использования полученных данных при прогнозе и анализе дебита скважин после проведения гидравлического разрыва пласта (ГРП), т.к. для более точных выводов необходим объемный фактический материал и его статистическая обработка.

Базальный цемент горных пород

Если горные породы состоят из: 1. Частиц неправильной формы (без граней и ребер) размером более 0,01 мм (палец ощущает зернистость) — обломков — это обломочные породы. 2. Частиц размером менее 0,01 мм — глинистых — глинистые породы. 3. Частиц с гранями, ребрами (правильных ограничений) — кристаллов — кристаллические породы. 4. Из аморфного вещества: вулканического стекла, минерала опала — аморфные породы.

Обломочные породы разделяются по размеру обломков. Если обломки менее 1 мм, породы мелкообломочные, если более 1 мм — крупнообломочные. Мелкообломочные разделяются по размеру обломков: если размер от 0,01 мм до 0,1 мм, это алевритовые породы. При размере от 0,1мм до 1мм — псаммитовые породы. Те и другие подразделяются по взаимосвязи обломков. Если обломки не связаны, породы рыхлые: алеврит и песок. Если обломки связаны, породы сцементированные: алевролит и песчаник. Песчаник далее определяется по составу слагающих его обломков: кварцевый, олигомиктовый и др., по составу цемента: глинистый, карбонатный, по типу цемента: поровый, базальный и т. д.

Крупнообломочные породы разделяются по форме обломков. Она бывает угловатой (породы угловатообломочные) и округлой (округлообломочные). Те и другие разделяются по взаимосвязи обломков. Если обломки не связаны, породы рыхлые: угловатообломочные при размерах 1-10 мм — дресва, 10-100 мм — щебень, более 100 мм — глыбы, округлообломочные соответственно гравий, галька и валуны.

Глинистые породы подразделяются по взаимосвязи частиц. Если глинистые частицы не связаны, порода пластичная — глина. Сцементированная — аргиллит.

Кристаллические породы разделяются по количеству слагающих минералов. Если сложены агрегатом одного минерала, это мономинеральные кристаллические породы. Если же из нескольких минералов — полиминеральные породы.

Рассмотрим случай сложения пород минералом белого цвета. По растворимости минерала в воде породы разделяются по растворимости в воде: растворимые и нерастворимые. Растворимые подразделяются по вкусу: соленый вкус у галита, порода — каменная соль. Жгуче-горько-соленым вкусом обладает калийная соль.

Нерастворимые в воде породы белого цвета определяются по твердости слагающих минералов. Если минерал царапается ногтем — мягкий, это гипс, и порода также называется гипсом.

Если минерал не царапается ногтем, а стекло или лезвие ножа на нем оставляет бороздку — минерал средней твердости, это кальцит. Далее деление идет в зависимости от размера кристаллов кальцита. Если кристаллы не видны, порода пористая — это известняк. Если порода плотная, кристаллы кальцита крупные, различимы глазом и расположены хаотично — мрамор. Имеются и промежуточные разности: кристаллический или мраморизованный известняк в зависимости от размера кристаллов кальцита, расположенных ориентированно.

Если минерал белого цвета сам царапает стекло или лезвие ножа, это твердый минерал — кварцит. Порода, сложенная им, получила название кварцита.

Полиминеральные кристаллические породы разделяются по текстуре, или характеру расположения минералов. Если минералы образуют полосы разного цвета, текстура ориентированная, то это гнейс. Если при упорядоченной структуре нет полос, а порода сплющена, то это кристаллический сланец. В зависимости от минерального состава он может быть слюдистым, кварцево-слюдистым и т. д.

Полиминеральные кристаллические породы хаотичной текстуры подразделяются по минеральному составу: из кристаллов кварца, кислого плагиоклаза, калиевого полевого шпата и слюды — гранит, из амфибола и среднего плагиоклаза — диорит, из пироксена и основного плагиоклаза — габбро, из пироксена и оливина — перидотит.

Аморфные породы сложены аморфным веществом. Так как горные породы твердые, то слагаться они могут твердым аморфным веществом: вулканическим стеклом или опалом. Поэтому среди аморфных пород выделяют стекловатые разности и опаловые. Стекловатая основная масса пород часто содержит кристаллы — порфировая структура. По химическому составу стекловатые породы разделяются на кислые, обычно белого цвета — липариты, средние, серого цвета — андезиты и основные, темно-серые или черные — базальты.

Практика преподавания в университете показывает, что по алгоритмам студенты легко обучаются определения горных пород по особенностям их структуры и текстуры. Составить же алгоритмы определения горных пород по происхождению невозможно из-за отсутствия признаков происхождения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector