Диссертация (1172960), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Образованиепустотвстадиюседиментогенезазависитотразмеровистепениотсортированности компонентов осадков. При хемогенном осадконакопленииформируются мельчайшие поры между кристаллами, которые после их осажденияостаются заполненными высокоминерализованными материнскими растворами, изкоторых может осаждаться карбонатное вещество, запечатывающее поры. Другойтип пустот, образующихся на этой стадии – междетритовые и межобломочныепустоты. Обычно это микропоры и мелкие поры. Сообщаемость таких пустотобуславливает проницаемость коллектора. Отложения более крупных материалов,которые с самого начала своего возникновения не могут перемещаться по дну,отличаются тем, что они лишены возможности сортировки материала иуплотнения.
Наиболее характерным подтипом пустот такого рода являютсярифовые пустоты, образующиеся в ядрах рифов и биогермов. Значительная частьобъема рифовых пустот исчезает под воздействием волноприбойной деятельности,в результате чего механически нарушается взаиморасположение окаменевшихрифостроителей, а образующийся в огромных количествах обломочный материалзаполняет пустоты. Под воздействием таких процессов, а также деятельностиразличныхмоллюскови последующихлитогенетическихпреобразованийкарбонатных отложений рифов и биогермов иногда создаются условия, ведущиек уничтожению фактически всех рифовых пустот. Поэтому нередко ядра древнихрифов и биогермов сложены плотными плохо проницаемыми карбонатнымипородами.Образование пустот в стадии диагенеза контролируется, прежде всего,действием двух факторов – уплотнению и взаимодействию с углекислотой,13образующейсяврезультатеразложенияорганическоговещества,присутствующего в осадке.
Если первый фактор однозначно ведет к сокращениюпустот, то второй действует разнонаправленно за счет и растворения, и переноса,и переотложения карбонатного вещества. Особое значение для образования пустотв стадию диагенеза имеет процесс доломитизации. Доломит обладает большейплотностью по сравнению с кальцитом и в результате замещения по принципу«молекула на молекулу» происходит сокращение объема породы и образуютсяпустоты «контракции». Кроме того, при доломитизации происходит частичноерастворение кальцита, как менее устойчивого по отношению к доломиту. Важноотметить, что возникновение пустот контракции и растворения при доломитизацииможет происходить в уже достаточно твердом осадке, то есть при уже завершенномпроцессе уплотнения на поздней стадии диагенеза.Образование пустот в стадии катагенеза характеризуется разнообразием поморфологии и генезису.
Особое значение эта стадия имеет потому, что ко времениее проявления в карбонатных породах создаются благоприятные условия дляразвития трещиноватости.При региональном прогрессивном катагенезе отчетливо выражена тенденцияк сокращению пустотного пространства за счет уплотнения и цементации.Исключение составляют уже возникшие в диагенезе трещины и пустоты неполнойцементации – «остаточная» пористость.При региональном регрессивном катагенезе в карбонатных породахинтенсивнопроявляетсявыщелачиваниеврезультатеизменениягидродинамических условий. При перемещении осадочной толщи вверх снижаетсяминерализация подземных вод, возрастает их подвижность и способностьк выщелачиванию.
Процессы выщелачивания особенно активно протекают в техразностях карбонатных пород, в которых уже имеются системы сообщающихсяпустот, сохранившиеся с более ранних стадий развития породы. Кроме того,интенсивное образование пустот происходит в том случае, если упаковкакарбонатных зерен неплотная, что зависит от малого горного давления, то естьв подразмывных зонах.14Образование пустот в стадии гипергенеза.
Пористо-кавернозные породы,образовавшиеся в условиях активного водообмена гидрокарбонатных вод в стадиирегионального регрессионного катагенеза, при продолжающемся поднятии могутпопасть в зону гипергенеза и быть вскрыты денудационными процессами. Врезультате нового цикла седиментации уже сформировавшаяся пористокавернозная парода оказывается под поверхностью несогласия. В этот период здесьможетпроисходитьвдостаточнобольшихмасштабахформированиеунаследованных пустот выщелачивания и развитие карста.Таким образом, важнейшие элементы структуры пустотного пространствапороды-коллектора пористость и кавернозность – являются генетическисвязанными с породой на всем протяжении литогенеза.Развитие матрицы на рассмотренных стадиях ее генезиса дополняетсяформированием трещинных систем, что и является критерием отнесениемколлектора к сложным.По определению Т.Р.
Голф-Рахта «трещина представляет собой поверхность,по которой произошло нарушение сплошности или потеря сцепления материала. Вобщем случае трещина, по которой отмечается относительное смещение пород,может классифицироваться как разлом или нарушение, в то время как трещина, покоторой не наблюдается заметных смещений, может классифицироваться кактрещина или макротрещина» [12].Условия для образования трещин карбонатных породах возникают по мереих литификации и потери ими пластичности уже на стадии диагенеза.
Это наиболееобильные в карбонатных породах литогенетические трещины, называемые такжедиагенетическими включают трещины усыхания, уплотнения и кристаллизации.По условиям образования в результате микролокальных напряжений они не имеютсистемной ориентации, характеризуются извилистостью и малыми размерами:раскрытость – единицы мкм, протяженность от нескольких миллиметров донескольких сантиметров.Это волосные тонкие и очень тонкие микротрещины. «Микротрещины – этотрещины с ограниченной длиной и раскрытостью, но нередко образующие15непрерывную сеть, которая гидродинамически очень схожа с пористой средой»[33; 35]. Еще одним типом трещин не тектонического происхождения являютсятрещины уплотнения, которые можно классифицировать как мезотрещины. Онивозникают в результате неравномерного уплотнения пород и образующихся приэтом внутрипластовых или даже внутрислойных напряжений [94].
Истоком такихнапряжений,называемых«усталостными»могутбытьмалоамплитудныеколебания осадочных толщ под действием поверхностных факторов, в том числелокализованных эрозий и приливно-отливных процессов [8]. Мезотрещинысущественнобольшемикротрещин,наблюдаютсявкернахиимеютсистематически субвертикальную ориентацию. Их раскрытость составляет десяткимкм до ста мкм, густота 1/см. Макротрещины своим происхождением обязанысущественнымтектоническимподвижкамисдвигам,сопровождающимструктурные изменения, а также процессам складкообразования. Как составнаячасть коллектора они могут быть самостоятельными или входить в «оперяющую»систему разломов. Как самостоятельные они образуются на крыльях формируемыхструктур под действие растягивающих сил.
Их густота в этом случае поддаетсяоценке исходя из угла и радиуса наклона крыла. В керн они фактически непопадают, а на стенках ствола скважины могут фиксироваться специальнымиметодами. Такие трещины могут создавать системную сеть. Оперяющиемакротрещины вместе с основным разломом выходят за рамки компонентаколлектора и рассматриваются как структурные элементы.Характеристики трещиноватости (результаты трещинообразования) такиекак раскрытость трещин, их размеры, распространение, системность и ориентациясвязанны не только с характером возникающих внутрипластовых напряжений, нои состоянием и типом самих пород (хрупкость или пластичность), ихструктурными особенностями, глубиной залегания и давлением вышележащихпород, а также литологией и мощностью пласта.
На рисунке 1.1 представленыстатистические данные, характеризующие степень зависимости густоты трещин отлитологии породы (Рисунок 1.1).16Изменение среднего числа трещин взависимости от литологии пород700628Число трещин, шт60050041740030020214020087100012345Литологические типы породРисунок 1.1 – Изменение среднего числа трещин в зависимости от литологии пород [12]:1 – кварциты; 2 – доломиты; 3 – кварцевые песчаники;4 – песчаники с кальцитовым цементом; 5 – известнякиРассмотренные выше условия формирования карбонатной породы отнакопления осадка, консолидации и последующего преобразования породы поддействием горно-геологических условий, включения в структуру пустотногопространства новых элементов, таких как каверны и трещины, обусловливаетприобретение породой характеристик, соответствующей ей как карбонатномутрещиноватому коллектору. Вместе с тем, данная последовательность стадийразвития коллектора имеет как бы унаследовано вертикальный характер.
Онахарактеризует историю и состояние коллектора в определенной точке или налокальном участке пласта, резервуара. В то же время латеральные измененияколлектора для стратиграфически идентичных элементов разреза могут бытьдостаточно существенными в силу различия в фациальных условиях исходногоформирования породы.
Различия эти обусловлены наличием палеорельефа и болеевсего динамикой соотношения зоны осадконакопления и уровнем моря,обусловливающую фациальную цикличность разреза (Рисунок 1.2). Результатыфациального и циклического анализа могут быть реализованы в видеседиментационных моделей карбонатных тел, в которых циклиты отражаютособенности процесса седиментации во времени, а фации в пространстве. При этом17седиментационная трансляция (термин А.Н.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
