Коллекторские свойства пород на больших глубинах и их нефтегазоносность
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
?ы (геотермический градиент) колеблется в очень широких пределах.
Следует также заметить, что на небольших и средних глубинах в отдельных интервалах в соответствии с теплопроводностью пород, зависящей от их литологического состава и плотности, темп повышения температуры вниз по разрезу непостоянен. Поскольку теплопроводность зависит и от степени уплотнения пород, которая с глубиной у всех пород, незаполненных УВ, выравнивается, то в геологическом разрезе на больших глубинах (свыше 4 км) темп повышения температуры с увеличением глубины залегания пород выравнивается (имеются в виду щиты и платформенные области).
Горное или литостатическое давление возрастает с глубиной. Темп нарастания давления непостоянен. Он определяется плотностью пород, в свою очередь зависящей от структуры и литологического состава. Так, например, плотность каменной соли по усредненным данным составляет 2,2 г/см3. Давление, оказываемое толщей соли мощностью 1 км, составляет 0,21 МПа. Плотность хемогенных известняков 2,60-2,70 г/см3. Следовательно, давление, оказываемое километровой толщей таких известняков, достигает 0,25-0,26 МПа. В обломочных породах - песчаниках, алевролитах и промежуточных разностях плотность существенно меняется с глубиной. На небольших глубинах (до 1,5 км) она равна 1,8-2 г/см3, на глубине 4-6 км - 2,5-2,6 г/см3[1]. Следовательно, давление, оказываемое равными по мощности толщами пород, будет изменяться.
В связи с этим горное давление на равных глубинах в разрезах, сложенных неодинаковыми породами, различно. Это обстоятельство необходимо учитывать при решении различных геологических и технических задач.
Гидростатическое давление, которое принимается равным 0,0098 МПа на 10 м водного столба (дистиллированная вода), часто идеализируется, так как природные воды вследствие их минерализации имеют плотность, значительно превышающую 1 г/см3. Например, при минерализации 100 г/л плотность воды составляет 1,07 г/см3, при 200 г/л - 1,14 г/см3. 10-метровый столб такой воды оказывает давление 0,011 МПа. Возможно также и снижение плотности подземных вод за счет разгазирования углекислотой, метаном и другими газами. На основании экспериментальных исследований С.Д. Малинин пришел к выводу о том, что при температуре выше 180 C растворимость углекислоты в воде вновь возрастает вплоть до смешения фаз. Это обстоятельство должно сопровождаться повышением плотности раствора. Таким образом, плотности воды и образуемых ею растворов в зависимости от давления, температуры, состава газов и растворенных солей могут существенно варьировать по величине и, следовательно, гидростатическое давление тоже.
В природных условиях существует еще и аномально высокое пластовое давление (АВПД). Такое давление может определяться различными причинами. Оно характерно для пористых пород, перекрытых непроницаемыми, залегающими на средних и особенно на больших глубинах. АВПД часто значительно превышает гидростатическое, а нередко и горное давление. В последнем случае оно может привести к естественному гидроразрыву пласта. АВПД способствует сохранению высоких коллекторских свойств пород, а в случае гидроразрыва - их повышению. В Аралсорской скв. СГ-1 (Прикаспийская впадина) явления естественного гидроразрыва в виде коротких затухающих трещин, заполненных кальцитом, наблюдались в образцах керна, отобранных с глубины более 4000 м. Такие условия оказывают влияние на катагенетические изменения пород, однако они пока мало изучены.
Природные воды, находящиеся в осадках и осадочных горных породах, существенно отличаются, хотя между ними имеется и определенное сходство. Оно заключается в том, что состав основных ионов (Na+ , K+ , Mg+2, Ca+2 , Сl-1, SO-1 , НСО3) в них тождествен и соответствует составу океанических вод. Соотношение между основными ионами и микрокомпонентами как в осадках, так и в порода, залегающих на разных глубинах, неодинаково. Нельзя дать четкого ответа на вопрос, каков состав подземных вод на разных глубинах. Это определяется множеством факторов, например, такими, как геотермический градиент, степень подвижности вод и т. д. Вместе с тем известно, что на небольших глубинах минерализация вод ниже, в их составе заметную роль играют сульфат-ион и гидрокарбонат-ион. В зонах, где температура превышает 40-60 C, начинают доминировать ионы хлора, минерализация вод возрастает до 30 г/л, а затем она остается более или менее постоянной, несмотря на дальнейшее повышение температуры по мере увеличения глубины залегания. В подземных водах Прикаспийской впадины при этом происходит понижение содержания ионов Ca+2 и Mg+2 и увеличение количества ионов Na+.
Несомненно, что в зонах высокого разогрева, там, где температура приближается к 200С, в подземных водах возрастает количество и некоторых других веществ, например кремнезема, однако его роль по сравнению с ионами Сl-1 , Ca+2 , Mg+2 , Na+ , K+ остается незначительной.
В подземных водах, помимо продуктов растворения минеральной части содержатся еще и органические соединения (фенолы, бензол и др.), которые оказывают существенное влияние на процессы катагенеза.
Анализ вод из разных районов показывает, что несмотря на их различный химический состав, имеется явная тенденция к понижению рН с увеличением глубины залегания. Следует при этом помнить, что рН при нагревании воды понижается. Например, по данным А.В. Копелиовича, нагревание дистиллированной воды (рН 7) от 20 до 100 С сопровождается понижением рН до 6 [1]. В лабораторных условиях рН природных вод обычно определяют при комнатной температуре, поэто