Реферат: Акбельская скважина №3
Литология.В целом литологическийразрез скважины Акбельской № 3 сложен сульфатно-карбонатными и глинистымипородами возраста среднего карбона (башкирский и московский яруса), которыевскрыты в интервале глубин от 1410 до 1864 м. Разрез можно разделить на 9 пачекчетырёх типов, которые чередуются между собой:
1 тип. Глинистая пачка;
2 тип.Сульфатно-карбонатная пачка;
3 тип. Известняковаяпачка;
4 тип.Глинисто-карбонатная пачка
Описание разреза.
1 пачка.
В оновании первой глинисто-карбонатной пачки залегаетглинистый мергель. Он вскрыт в интервале глубин от 1859 до 1864м. Выше по разрезу,в интервале глубин от 1836 до 1859 залегает глина известковая, мощностькоторой 23 м. Соделжание глинистого материала в ней увеличивается в двараза, а известняка уменьшается в два раза по сравнению с нижележащим слоеммергеля. Ещё выше по разрезу, в интервале глубин от 1800 до1836 м вскрыта глинадоломитовая, мощность которой составляет 36 м. Содержание в ней глинистогоматериала почти не изменилось, по сравнению с нижележащем слоем, зато вместоизвестняковой составляющей появилась доломитовая составляющая(39,7%).
2 пачка.
В основании второй сульфатно-карбонатной пачкизалегает ангидрит, вскрытый в интервале глубин от 1771 до 1776 м., мощностькоторого 29 метров. Выше по разрезу второй пачки постепенно уменьшается содержаниеCaSO4<sup/> и в интервале глубин от 1758 до1771 метров ангидритполностью переходит в доломит, в котором отсутствуют нерастворимое органическоевещество и CaSO4 ,но незначительно присутствует СaCO3(8,6%). Ещё выше по разрезу увеличивантся содержание СaCO3 до 18,5% и в интервалеглубин от 1746 до1758 залегает толща доломита известковистого, мощностью 12м.
3 пачка.
В основании третьей известняковой пачки в интервалеглубин от 1735 до 1746 м залегает известняк глинистый, мощность которого 11м.Содержание глины в известняке равно19.3%. Выше по разрезу пачки постепенноувеличивается содержание глинистого материала и уменьшается содержаниеизвестняка. Так в интервале глубин от1722 до 1735 м вскрыт мергель, мощностью13 м, в котором содержание глины равно 31,8%, а известняка 69,2%. Ещё выше поразрезу, в интервале глубин от 1693 до1722 м вскрыт мергель, мощность которого29 м, а содержание глинистого материала равно 70,4%, а известняка 29,6%.
4 пачка.
В основании четвёртой глинистой пачки залегает глина винтервале глубин от 1682 до 1693 м, мощност которой составляет 11м. Содержание вней глинистого материала равно 96,1% и только 3,9% известняка. Выше по разрезупачки постепенно растёт содержание известняковой составляющей в глине. Так, винтервале глубин от1644 до 1682 м залегает глина известковистая, в которойсодержание известняка увеличивается до 11,6%.
5 пачка.
В основании пятой известняковой пачки в интервлеглубин от1626 до 1644 м залегат ихвестняк, мощность которого 18м. Постеппенновверх по разрезу увеличивается содержание глинистого материала в известняке.Так в интервале глубин от 1602 до 1626м залегает известняк глинистый, мощностькоторого равна 24 м, а содержание в нём глины достигло 17,3%.
6 пачка.
В основании шестой глинисто-карбонатной пачки винтервале глубин от 1586 до 1603м золегает доломит, мощность которого равна16м. Содержание в нём глинистого материала и известняка очень незначительно(4,9% и 3,9% соответственно). Постепенно вверх по разрезу пачки содержаниедоломита уменьшается, а содержание известняка и глинистого материалаувеличивается. И уже в кровле пачки, в интервале глубин от 1568 до 1586 мзалегает мергель, мощность которого равна 20 м. В его содержании полностьюотсутствует доломитовая составляющая, а содержание известняка и глинистогоматериала равно соответственно 42,1% и 57,9%.
7 пачка.
В основании седьмой известняковой пачки залегаетизвестняк в интервале глубин от 1537 до 1568 м, мощность его составляет 31 м.Содержание в нём СACO3 равно 98,1%, а глинистого материала 1.9%.Выше по разрезу пачки, в интервале глубин от 1521 до 1537 так же залегаетизвестняк, мощность которого равна 26м, содержание в нём СaCO3<sub/>равно 96,3%.
8 пачка.
В основании восьмой глинистой пачки залегает винтервале глубин от 1495 до 1521 мергель глинистый, мощность которого равна 26м. В нём содержание глинистого материалм равно 73.8%, а СaCO3 26,2%.Выше по разрезу пачки содержание СaCO3 уменьшается, а глинистогоматериала увеличивается. Так в интервале глубин от 1466 до1495 м залегает глинаизвестковистая, мощность которой равна 29 м, а содержание СaCO3равно 13,7 %.
9 пачка.
В основании девятой сульфатно-карбонатной пачки, винтервале глубин от 1440 до 1466 м залегает ангидрит, с небольшим содержаниемглинистого материала (2,6 %), мощность которого равна 26 м. Выше по разрезусодержание CaSO4 уменьшается, а растёт содержание глинистогоматериала и СaCO3. Так в интервале глубин от 1423 до 1440 вскрытангидрит, мощностью 17 м, в котором содержание СaCO3 увеличивается до 5,23 %, содержание глинистогоматериала<sub/>увеличивается до 10,8 % и содержание CaMg(CO3)2 увеличивается до 29,6 %. В кровле пачкизалегает мергель глинистый. Он вскрыт в интервале лубин от 1410 до 1423 м, мощностьего составляет 13м, а содержание глинистого материала и СaCO3 равно соответственно 76,8% и 23,2 %. Вероятно этот слой глинистого мергеля является основаниемвышележащей новой пачки.
Таким образом я выделила в разрезе девять пачекчетырёх типов. Пачки выделены на основании преобладающего в их составекомпонента. Так, непример, глинистая пачка выделена потому, что в нейпреобладают породы с повышенным содержанием глины. В разрезе наблюдаетсячередование пачек, что говорит о закономерном изменении пород.
2.Условия осадконакопления.
Сменапород в разрезе обусловлена сменой обстановки осадконакопления.
Среди множества факторов, определяющих условияобразования осадочных пород и закономерности их формирования, ведущее положениезанимает тектоника и, в частности, режим колебательных движений земной коры.Большое влияние на общий ход осадочного процесса оказывает климат, но его рольв определенной мере регулируется тектоникой. Кроме того, на формированиеосадочных толщ оказывают влияние рельеф, жизнедеятельность организмов, солевойсоста и солёность вод, Eh, pH и т.д.
В изученном мною разрезе скважины №3 Акбельскаявскрыты породы различного состава, что говорит о различии их условийосадконакопления. Наиболее распространены в разрезе карбонатные материалы(кальцит и доломит), которые образуются в широких пределах солёности — от слабоминерализованных, практически пресноводных условий до морских, нередко снесколько повышенной солёностью. В то же время достаточн точно установлено, чтоони образуются в зоне относительно высоких температур. Современные неритовыекарбонатные осадки располагаются двумя полосами примерно в пределах 15-25оСобеих широт. Фораминиферовые океанические осадки также распространены в низкихи умеренных широтах и не заходят в полярные области, что в целом определяетсяклиматическим контролем развития известьвыделяющего планктона. Принципиальноподобная картина распределения карбонатных отложений установлена и в болеедревних геологических образованиях. Вопрос об озёрном, лагунном или морскомгенезисе карбонатных пород может быть решён лишь с привлечением дополнительныхданных о содержащихся в них остатках фауны и флоры, характера строенияотложений, площадном распространении, фациальных соотношениях и т.д. Судя помощностям накопления карбонатов в рассматриваемом разрезе они имеют морскоепроисхождение.
Наличие в разрезе толщ ангидритов чётко указывает навысокие стадии зосолонения бассейнов, которые обычноопределяются резкойаридизацией климата.
Наличие в разрезе мощных глинистых толщ говорит о наличииобласти сноса террегенного материала
Периодичнсть осадконакопления.
В разрезе осадочной оболочки Земли имеет местонеоднократная повторяемость слоёв пород или даже целых комплексов, близких посоставу и внешнему виду. Повторяемость слоёв и осадочных комплексов (пачек,толщ, формаций) в истории Земли происходит на фоне общего поступательногоразвития планеты и называется периодичностью осадконакопления. Периодичностьимеет различные масштабы. Чередуются тонкие (сантиметры и их доли)литологически однородные слойки, пласты и литологические комплексы (толщи вдесятки метров), состоящие из целого набора пород, залегающих в определеннойпоследовательности.
Разномасштабность явления послужила основанием длявыделения периодичности низшего и высшего порядков. К периодичности низшегопорядка относят чередование элементарных слойков или слоёв, имеющих толщину отдолей до десятков сантиметров. Периодичность высшего порядка составляюткомплексы (толщи, формации) толщиной в десятки и сотни метров. Обычно периодичностьнизшего порядка называют ритмичностью, а периодичность высшего порядка называютцикличностью, одноко единства в терминологии нет.
Среди причин, вызывающих ритмичность, прежде всегоследует назвать сезонные, годичные и многолетние изменения климата, связанные сциклами солнечной активности: 11, 22, 35, 105, 150 лет и более. Напериодичность низших порядков влияют также изменения климата, связанные спериодичностью изменения ориентировки земной оси, колебанием угла наклоназемной оси в плоскости её орбиты, изменением формы последней.
Первопричиной периодичности высшего порядка считаютвозмущающее 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 вызываютизменение условий седиментогенеза и состава откладывающего осадка.
В изученном разрезы можно выделить четыре цикла.
Первый цикл.
Цикл начинается глинисто-карбонатной пачкой, чтоговорит о морских условиях осадконакопления. Море, вероятно, было нормальнойсолёности, тёплым, с имеющейся не по-далёку областью сноса террегенногоматериала (о чём говорит наличие нерастворимой части). Постепенно солёнсть водыувеличивалась и климат станвился более жарким, аридным (условие накопленияангидритов, солей), что привело к накоплению сульфатно-карбонатной пачки.
Второй цикл.
Цикл начинается с накопления известняковой пачки. Т.е.солёность воды в море нормализовалась, что и способствовало накоплениюкарбонатов. Дальнейшее увеличение привноса террегенного материала привелокнакоплению глинистой пачки. Вероятно, толща откладывалася в спокойнойобстановке.
Третий цикл.
Происходит постепенное уменьшение привносатеррегенного материала, что способствовало накоплению в морской среденормальной солённости известняковой толщи. Далее, вероятно, солёность водыпостепенно увеличивалась, что привело к накоплению глинисто-доломитовой пачки.
Четвёртый цикл.
Опять нармализуется солёность морского бассейна вначале цикла, что выражается в накоплении известняковой пачки. Далее происходитпостепенное увеличение привноса террегенного материала и образование глинистойпачки. Резкое накопление ангидрита вызвано наступлением жаркого засушливогоклимата при малом выподении атмосферных осадков при условии, что испарение водыкомпенсировалось притоком морских вод.Далее происходит уменьшение солёностиводы и накапливаются толщи мергелей.
Таким образом, изучая особенности каждого цикла вразрезе можно выделить идеальный цикл, котороый характеризуется следующейпоследовательностью пород: глина, известняк, доломит, ангидрит. В разрезескважины этот идеальный цикл притерпевает изменения, связанные с резкимизменением условий осадконакопления. Так, при идеальом цикле должно происходитьпостепенное увеличение солёности воды и постепенном переходу от известнякачерез доломит к ангидриту. В разрезе, как мы видим это не всегда происходит.
3.Коллекторскиесвойства.
Породы, содержащие жидкие или газообразные флюиды иотдающие их при разработке, называются коллекторами. Основные признаки,характеризующие качество пород-коллекторов, — пористость, проницаемость,плотность и насыщенность пор флюидами. По изученном разрезе № 3 скважиныАкбельская отсутствуют данные о степени уплотнения инефте-газо-водонасыщенности пород, поэтому я хочу подробнее остановиться на техколлекторских свойствах, данные о которых имеются.
Совокупность всех пор независимо от их формы, размера,связи друг с другом и генезиса называется пористостью. Численнопористость выражается через коэффициент пористости, который представляет собойотношение суммарного объёма пор к объёму породы, в которой они находятся, ивыражается в долях единицы или процентах.
Кпор=Vпор / Vпороды *100 %
Различают три вида пористости: полную, открытую иэффективную.
Полная пористость – это совокупность всех видов пор,независимо от их размера, формы, сообщаемости и генезиса.
Открытая пористость – это совокупность сообщающихсямежду собой пор.
Эффективная пористость – совокупность пор, черезкоторые может осуществляться миграция данного флюида.
Пористость разных видов в одном образце не одинакова.Наиболее высокие значения характерны для полной пористости, далее – открытой исамые низкие – эффективной.
По генезису различают поры первичные, возникшие настадии формирования горной породы (седиментогенез, диагенез), и вторичные, образовавшиесяв стадию бытия (катагенез, гипергенез). Первичные поры в карбонатных породахобразуются вследствие неполного прилегания друг к другу оолитов или органогенныхостатков, а также благодаря наличию полостей и камер в скелетных остаткахразличных породообразующих организмов (фораминифер, гастропод, кораллов ит.д.), слагающих известняки с низким содержанием глинистого и терригенногоматериала. Вторичную пористость представлябт трещины, каверны, межзерновыепоры. Трещины образуются при литологических превращениях пород, а также вхрупких породах (плотных известняках, доломитах, аргиллитах, крепкихпесчанниках и др.) при разрядке тектонических напряжений и вседствиеестественного 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-этоспособность горной породы пропускать сквозь себя жидкость или газ. Величинупроницаемости выражают через коэффициент пронициемости. Единицей проницаемостив СИ принят 1*10-12м2, который соответствует 0,981 Д(дарси) – внесистемной единице, применяемой в промышленности. Проницаемость1*10-12м2 соответствует расходу жидкости (Q) 1м3/с при фильтрации её через пористый образец горной породы длиной (L ) 1м, площадью поперечного сечения ( F ) 1м2 при вязкости жидкости ( μ ) 0,001 Па*с и перепаде давления (Δp) 0,1013 Мпа.
Согласнолинейному закону фильтрации Дарси,проницаемость породы выражается в следующем виде:
Кпр = Q*μ*L/Δp*F
Различают абсолютную, эффектиную и относительнуюпроницаемость.
Абсолютная проницаемость — это проницаемость горнойпороды (или какого-либо другого пористого тела) применительно к однородному флюиду,не вступающему с ней во взаимодействие.
Эффективная проницаемость – это проницаемость горнойпороды или вообще пористого тела для данного жидкого (или газообразного) флюидапри наличии в поровом пространстве газов (или жидкостей).
Относительная проницаемость – это отношениеэффективной проницаемости к абсолютной, она вычисляется арифметически.
Вследствие анизотропии физических свойств горных породи ориентированного расположения трещин проницаемость в пласте горных пород поразным направлениям может существенно различаться. Обычно в слоистых породахпроницаемоть по наслоению выше, чем в направлении перпендикулярном кнаслоению. В трещиноватой породе по направлению трещин проницаемость можетбыть очень высокой, а в перпендикулярных направлениях может практическиосутствовать. Диапазон колебаний численных значениий абсолютной проницаемостиочень велик от 5-10*10-11 м2 до 1*10-17 м2и менее.
Проницаемость в разрезе скважины была изучена в двухнаправлениях – по напластованию и вкрест напластования. Численно эти значенияпрактически одинаковы во всех породах (исключение составляет известняк глинистый,в котором Кпр по наслоению равен 8*10-15, а перпендикулярнонаслоению Кпр равен 109*10-15). В разрезе проницаемостью обладают известняк– образец № 6 (Кпр = 832*10-15), известняк – образец № 7 (Кпр =1003*10-15), доломит – образец № 9 (Кпр = 38*10-15),известняк глинистый – образец № 10 (Кпр =22 * 10-15), известняк –образец № 11 (Кпр = 109*10-15), известняк глинистый – образец № 16(Кпр = 109*10-15), доломит известковистый – образец № 17 (Кпр =138*10-15), доломит – образец № 18 (Кпр = 56*10-15).
Таким образом в изученном разрезе пористостью обладаютвсе породы, а проницаемостью только некоторые. Причём проницаемость вдоль ипоперёк наслоения практически одинакова, что говорит об однородном строениипороды. По сочетанию рассмотренных коллекторских свойств можно выделитьследующие пласты-коллекторы:
1. Пласт представлен известняком(образец № 6), в котором Кп = 15,6, а Кпр = 832*10-15. Коллектор,возможно, порового типа. Мощность пласта равна 16 м.
2. Пласт представлен известняком(образец № 7), в котором Кп=16,4, а Кпр = 1003*10-15. Коллектор,возможно, порового типа с внутриформенным видом порового пространства. Мощностьпласта равна 31 м
3. Пласт представлен доломитом(образец № 9), в котором Кп = 5,8, а Кпр = 38-45*10-15. Коллектор,возможно, порового типа с межзеновым видом порового пространства. Мощностьпласта равна 16 м.
4. Пласт представлен известнякомглинистым (образец № 10), в котором Кп = 12,3, а Кпр = 17-22*10-15.Коллектор, возможно, смешанного типа. Мощность его составляет 24м.
5. Пласт представлен известняком(образец № 11), в котором Кп = 14,9, а Кпр = 109-123*10-15. Типколлектора, скорее всего, смешанный. Мощность пласта равна 18 м.
6. Пласт представлен известнякомглинистым (образец № 16), в котором Кп =19,3, а Кпр параллельно наслоению равен8*10-15м2 и перпендикулярно наслоению равен 109*10-15м2.Коллектор, вероятно, трещиноватого типа. Мощность пласта равна 11 м.
7. Пласт представлен доломитомизвестковистым (образец № 17), в котором Кп = 13,1, а Кпр =138-196*10-15м2.Коллектор, вероятно смешанного типа. Мощность пласта составляет 14 м.
8. Пласт представлен доломитом(образец № 18), в котором Кп = 8,7, а Кпр = 56-94*10-15м2…Коллектор, скорее всего, смешанного типа. Мощность пласта равна 13 м.
4.Анализ коллекторскихсвойств.
Большое влияние на коллекторские свойства оказываютлитологический состав породы, глубина залегания и этап, на котором происходилоформирование пустот (при образовании осадка, при диагенезе, катагенезе,гипергенезе).
В этой главе я попытаюся выявить зависимостиколлекторских свойств породы (пористости и проницаемости) от её литологическогосостава
На графике № 1 и графике № 2показаны зависимости Кп иКпр от содержания CaMg (Co3)2 в породе. В целом можносказать, что при увеличении доломитовой составляющей пористость в породеувеличивается. Наибольшие значения Кп имеет при вторичной доломитизацииизвестняка. Теоретически было
/> /> /> /> /> /> <td/> /> />
График№ 1 График № 2
показано, что при доломитизации должно происходить уменьшение объёмазанятого доломитом, по отношению к объёму, занятому кальцитом на 12,2 %; на этувиличину и должен теоретически возрастать объём пустотного пространства.Фактически соотношение пористости и степени доломитности для разных районов иразличных отложений зависят от структурно-генетического типа первичной породы,времени и химизма процессов доломитообразования. Первичные доломиты, какправило однорадные и имеют микро- и тонкозернистую структуру, и характеризуютсянизкими значениями пористости и проницаемости. Диагенетическая доломитизациятакже практически не изменяет коллекторские свойства, т.к. диагенетическоеуплотнение ликвидирует дефицит объёма и увеличение пористости не происходит.Увеличение пустотного пространства происходит только при катагенетическойметасоматической доломитизации. Таким образом устанавливается влияние наколлекторские свойства не просто доломитности (абсолютного содержаниядоломита), а именно доломитизации – наложенного процесса, причём наибольшеезначение катагенетическая метасоматическая доломитизация.
На графике № 3 показана зависимость Кп от содержания ангидрита. Такимобразом, коллекторские свойства пласта уменьшаются при увеличении сульфатнойсоставляющей. График зависимость Кпр от содержания ангидрита имеет аналогичноестроение. Пласты ангидрита в разрезе могут являться хорошими флюидоупорами(покрышками).
График№ 3
/>
На графике № 4 и на графике № 5 показана зависимостьКп и Кпр от глинистой составляющей. Глинистые породы в практике поисковЮ, разведии разработки нефтяных и газовых месторождений известны в основном какфлюидоупоры. Вследствие значительных вариаций литологического состава истроения глинистые породы выделяются довольно широким спектором коллекторскихсвойств. Обычно коллекторы относятся к
График№ 4
/>
сложному порово-трещинному типу. Открытая пористостьпород в разрезе равна 1- 12 %, а проницаемость отсутствует.
На умеренных и больших глубинах (≥ 3 км)глинистые породы могут быть коллекторами. Их пористость в значительной частипервична, а проницаемость почти всегда вторична. Она обязана литологической итектонической трещеноватости, сформировавшейся после того, как породы достаточноуплотнилися.
Мы видим, что приувеличении содержания глины в породе, проницаемость её уменьшается, апористость увеличивается./>
На графиках № 6 и № 7 показаны зависимости Кп и Кпрот содержания в породе CaCO3.В целом, видно, что при увеличении содержания CaCO3 в породе, еёколлекторские свойства улучшаются. При этом очень важное значение имеет этап,при котором формировалось пустотное пространство и генезис породы. Так, приосаждении тонкозернистого карбонатного материала формируются породывысокопористые (порядка 70-80 %) и относительно равномернопористые. Приформировании карбонатных осадков, состоящих из форменных элементов, в нихобразуются внутрискелетные и межформенные пустоты.
График№ 6
/>
График № 7
Очень важное значение для изученияколлекторских свойств породы имеет глубина её залегания.
Известно, что по мере увеличения глубины залеганияосадочных горгых пород их строение и физические свойства (в том числе иколлекторские) изменяются. Удалось установить общую закономерность, котораязаключается в том, что по мере увеличения глубины залегания пород их пористостьи проницаемость постепенно понижаются, а плотность и хрупкость возрастают.
Списокиспользуемой 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.