I~1 (654429), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

( рис. 12).

Суммарный объем пор и каверин выщелачивания, если они не под-верглись позднейшему " залечиванию " минеральными новообразовани-ями, может быть значительным. Обусловленная им вторичная пористость карбонатных пород нередко превышает межзерновую пористость и служит основным видом емкости карбонатного коллектора.

СУЛЬФАТИЗАЦИЯ.

Сульфаты ( гипс, ангидрит ) часто ассоциируются с карбонатными породами, в которых они могут быть генетически как первичными, так и вторичными.

Первичные седиментационно -диагенетические сульфаты (ангидрит ) наблюдаются в доломитах эвапоритовых толщ, в разрезе которых наряду с солями образуют отдельные, иногда мощные пласты. В самих доломитах седиментационно - диагенетические выделения ангидрита наблюдаются в виде рассеянных мелких зерен и их агрегатных скоплений, образующих различные по размерам линзы, линзовидные пропластки и прослои.

В раннем диагенезе в обводненных осадках начинается активное перераспределение веществ, при котором значительно более неустой-чивые, растворимые и подвижные сульфаты проникают в доломитовые илы, выделяясь в них там, где это возможно. Нередко это приводит к образованию пород смешанного ангидрит - доломитового состава.

Вторичные, позднедиагенетические и особенно эпигенетические, выделения сульфатов ( ангидрита и гипса ) возможны в любых карбонат-ных породах, в самых различных типах доломитов и известняков. Обычно эти сульфаты ясно- и крупнозернистые. Их выделение происходит из под-земных вод, циркулирующих по карбонатным породам. Сульфаты ( осо-бенно гипс ) пойкилитово прорастают карбонатную массу, развиваются в межзерновых и межформенных порах, выполняют различные пустоты выщелачивания и открытые микротрещины. Во всех случаях сульфатная минерализация приводит к запечатыванию пустот и, таким образом, снижает пористость карбонатной породы.

3. Различный характер этих трех основных типов карбонатных осад-ков и последующих диагенетических, главным образом раннедиа-генети-ческих, их преобразований определяет различный характер их первичной пористости:

а) пелитоморфные карбонатные илы уплотняются ( и литифициру-ются ) весьма быстро, при этом резко снижается пористость. Сохранившаяся ее доля незначительна и обусловлена почти исключитель-но межзерновыми порами, по размерам очень небольшими;

б) карбонатные осадки, существенно или преимущественно состоя-щие из форменных образований, имеют более жесткую каркасную основу и реагируют на уплотнение заметно слабее. Их пористость обусловлена меж- и внутриформенными пустотами, межзерновые поры играют подчи-ненную роль. Сохранение первичной пористости таких карбонатных осад-ков во многом зависит от количества химически или биохимически осаж-денного пелитоморфного карбоната и интенсивности диагенетической цементации;

в) прижизненно возникавшие органогенные карбонатные постройки уже на стадии седиментоза имели жесткий, устойчивый каркас, как пра-вило, высокопористый. Уплотнению они почти не подвергаются. Сохране-ние в диагенезе их значительно высокой пористости ( главным образом внутриформенной, частично межформенной и межзерновой ) определя-ется в основном процессами диагенетической минерализации.

4. Окончательное оформление коллекторских свойств карбонатных пород происходит в эпигенезе в результате развития тектонических тре-щиноватости и процессов эпигенетического выщелачивания и минера-лообразования.

Трещиноватость и выщелачивание способствуют возрастанию про-ницаемости и пористости карбонатных пород. Процессы сульфатизации, окремнения и кальцитизации снижают пористость ( и проницаемость ) последних. Эпигенетическая перекристаллизация и доломитизация могут оказывать на изменение этих параметров различное влияние, соответ-ственно улучшая или ухудшая коллекторские свойства пород.

Резимируя приведенные выше данные относительно происхождения карбонатных осадков - пород, о процессах их диагенетических и эпигене-тических изменений и их влиянии на формирование коллекторских свойств этих пород, подчеркнем следующее.

1. Формирование емкости карбонатных пород во многом предопре-деляется условиями карбонатного осадкообразования. Диагенетические преобразования отдельных типов карбонатных осадков заметно различны.

2. В числе основных типов карбонатных осадков, возникающих при седиментогенезе, можно выделить: а) химически и биохимически осажде-нные пелитоморфные карбонатные илы; б) карбонатные осадки, в значи-тельной части или преимущественно ( 40 - 50 % и более ) сложенные раз-личными форменными образованиями ( скелетными остатками, оолитами, сгустками и комками и т. д. ); в) различные органогенные карбонатные постройки, возникшие за счет жизнедеятельности организмов при их жиз-ни, на местах обитания.

3. Различный характер этих трех основных типов карбонатных осад-ков и последующих диагенетических, главным образом раннедиагенети-ческих, их преобразований определяет различный характер их первичной пористости:

а) пелитоморфные карбонатные илы уплотняются ( и литифициру-ются ) весьма быстро, при этом резко снижается пористость. Сохранив-шаяся ее доля незначительна и обусловлена почти исключительно межзер-новыми порами, по размерам очень небольшими;

б) карбонатные осадки, существенно или преимущественно состоя-щие из форменных образований, имеют более жесткую каркасную основу и реагируют на уплотнение заметно слабее. Их пористость обусловлена меж- и внутриформенными пустотами, межзерновые поры играют подчи-ненную роль. Сохранение первичной пористости таких карбонатных осадков во многом зависит от количества химически или биохимически осажденног опелитоморфного карбоната и интенсивности диагенетической цементации;

в) прижизненно возникавшие органогенные карбонатные постройки уже на стадии седиментогенеза имели жесткий, устойчивый каркас, как правило, высокопористый. Уплотнению они почти не подвергаются. Сох-ранение в диагенезе их значительно высокой пористости ( главным образом внутриформенной, частично межформенной и межзерновой ) определяется в основном процессами диагенетической минерализации.

4. Окончательное оформление коллекторских свойств карбонатных пород присходит в эпигенезе в результате развития тектонической трещиноватости и процессов эпигенетического выщелачивания и минералообразования.

Трещиноватость и выщелачивание способствуют возрастанию проницаемости и пористости карбонатных пород. Процессы сульфатизации, окремнения и кальцитизации снижает пористость ( и проницаемость ) последних. Эпигенетическая перекристаллизация и доломитизация могут оказывать на изменение этих параметров различное влияние, соответственно улучшая или ухудшая коллекторские свойства пород.

ГЛАВА II. Основные оценочные параметры

карбонатных коллекторов.

Пористость относится к числу наиболее важных параметров, необхо-димых для подсчета запасов флюида, поэтому очень большое значение имеет ее точное определение. Открытая пористость карбонатных коллек-торов различного типа изменяется в широких пределах, от долей процента до 30 - 35 %. Вследствие многообразия форм пустотного пространства, характеризующего карбонатные породы - коллекторы, при изучении их требуется специальный подход. Особенно большие затруднения возника-ют при устанвлении емкости коллекторов трещинного и каверного типа.

Различают три вида пористости: общую ( физическую или абсолют-ную ), открытую ( насыщения ) и эффективную ( полезную или динамичес-кую). Под общей понимается пористость, характеризующая объем всех пустот породы, включая поры, каверны, трещины, сообщающиеся между собой и изолированные. Открытой называют пористость, включающую объем только сообщающихся между собой пор. Открытая пористость меньше общей на объем изолированных пор. Эффективная пористость характеризует ту часть объема, которая занята движущимися в порах флюидом ( нефтью, газом) при полном насыщения порового пространства этим флюидом.

Эффективная ( полезная ) пористость в понимании большинства ис-следователей определяется объемом поровой системы, способной вмес-тить нефть и газ, с учетом остаточной ( связанной ) водонасыщенности.

Понятие эффективной пористости, предложенное Л. С. Лейбензоном ( 1947 ), характеризует свободный объем системы взаимосвязанных пор с учетом порового пространства, занятого связанной ( остаточной ) водой. Этот вид пористости по существу характеризует полезную емкость пород для нефти и газа и отражает газонефтенасыщенность. Ее определяют по разности объема от открытых пор и объема, занимаемого остаточной водой.

Общую пористость пород определяют методом А. Мелчера ( 1921 ). Для установления открытой пористости чаще всего используют метод И. А. Преображенского, применяя для заполнения пустот очищенный керо-син и взвешивание предварительно экстрагированного и высушенного образца в воздухе и керосине. Аналогично определяется пористость по воде.

Очень большое влияние на величину открытой пористости оказыва-ют различные способы снятия поверхностной пленки, так как в зависи-мости от преобладающего развития пор, каверен и трещин при обработке образцов теряется разное количество керосина или воды. Из крупных ка-верен происходит механическое вытекание жидкости, поэтому при взве-шивании регистрируется меньший объем, чем фактический объем жидкос-ти, вошедшей в образец при насышении под вакуумом.

Остаточная водонасыщенность.

Понятие об остаточной водонасыщенности.

Осадочные породы, которые являются коллекторами нефти и газа, накапливаются в основном в водных бассейнах, благодаря чему пустотное пространство их заполнено водой.

Большая часть воды, оказывающаяся в поровых пространствах све-жевыпавших осадков, отжимаетсяя и возвращается в гидросферу еще на ранних этапах диагенеза, но заметное ее количество сохраняется в осадо-чной толще даже при достаточно больших нагрузках вышележащих слоев. Одним из важнейших свойств воды, имеющих первостепенное значение для геологических процессов, является ее способность проникать через толщу пород. Повышение температуры и давления сопровождается разрывом водородных связей молекул воды и увеличением ее проникающих свойств. Водородные связи обуславливают необычайную силу сцепления воды, проявляющуюся в ее высоком поверхностном натяжении, а также необыкновенную способность воды смачивать различные вещества.

При дальнейшем погружении пород, сопровождающимся постепен-ным повышением температуры среды, поровые воды могут сильно изме-нить свою структуру, а соответственно и вязкость, поэтому они приобре-тают способность к циркуляции через толщи, ранее служившие для них водоупором. Поток таких вод по известным законам пойдет в направлении зон пониженных давлений, где произойдет их разгрузка и перемещение в более высокие горизонты земной коры, вплоть до дневной поверхности.

Таким образом, за длительный период формирования осадочных толщ пространство между зернами, кристаллами, обломками полностью заполнится водой, связь которой с твердыми частицами пород будет различной. В дальнейшем в процессе образования нефтяных и газовых залежей происходит вытеснение воды из пористых сред вновь пришедшим флюидом. Вытеснение воды из пористых сред нефтью и газом происходит под давлением, но несмотря на это часть ее сохраняется, будучи удержана силами молекулярного взаимодействия. Количество и характер распределения остаточной воды различны и зависят от сложности строения пористой среды, величины удельной поверхности, а также от поверхностных свойстыв попрод. Эту сохранившуюся часть воды исследователи называют остаточной, погребенной, связанной, иногда реликтовой.

Очень удачным является термин " остаточная вода " , примененный в 1955 г. С. Л. Заксом, который считал, что остаточная вода - это вода, оставшаяся в поровом пространстве пласта при формировании залежей нефти и газа. Естественно, что различное строение пустотного простран-ства пласта в целом и определяет размещение остаточной воды в коллек-торе. Поскольку сохранение ее в породах обусловлено силами молеку-лярно - поверхностного притяжения, можно и нужно использовать как синоним термин " связанная ", определяя этим характер взаимосвязи воды с породами.

В нефтянных пластах часть воды может быть и в свободном состо-янии в виде водоносных пропластков за счет недостаточного давления или объема вытесняющего флюида - нефти или газа. Это же явление может наблюдаться и в приконтурной части месторождения. Но при полном за-полнении ловушки нефтью или газом количество оставшейся воды должно определяться прежде всего структурными особенностями порового прос-транства: размером, процентным соотношением мелких и крупных пор, извилистостью их стенок, т. е. величиной внутренней удельной поверх-ности каналов, поверхностными свойствами пород и пластовых жидкос-тей. Гидрофильные и олефильные свойства самих пород имеют при сохра-нении остаточной воды в поровых каналах огромное значение. Увеличение содержания органических и глинистых смесей, облажающих высокой сорбционной способностью, приводит к повышенному содержанию остаточной воды в пласте - коллекторе. Различный минеральный состав горных пород определяет неодинаковые поверхностные свойства, в том числе и смачиваемость. Смачиваемость пористой среды различными флюидами является одним из важнейших параметров, определяющих остаточную водонефтенасыщенность, скорость вытеснения, капиллярную пропитку и относительную проницаемость пород. Благодаря ей в породах с одинаковыми фильтрационными свойствами количество удержанной воды в поровых каналах будет различным. Сохраняясь в пористой среде за счет сил молекулярного сцепления, остаточная ( связанная ) вода имеет неодинаковый характер распределения: вв виде пленок различной толщины она располагается в крупных и мелких поровых каналах, заполняет углы и извилистые участки и почти полностью занимает мельчайшие поры размером менее 1 мкм.

Породы - коллекторы, фильтрационные свойства которых обусло-влены трещинами, не могут содержать свободной воды, так как в связи с отсутствием крупных сообщающихся поровых каналов филтрация вод по ним невозможна.

Проницаемость.

Проницаемость - свойство породы, определяющее возможность про-хождения флюидов через сообщающиеся поры, трещины, каверны. Прони-цаемость является мерой фильтрационной проводимости породы и отно-сится к числу наиболее важных параметров коллектора. Установившаяся скорость течения и его направление связаны с различными физическими свойствами движущегося флюида, а также особенностями геометрии по-рового пространства ( размеры поперечного сечения и форм поровых ка-налов, их распределение в пором объеме, которые предопределяют пропускную способность пористой среды ). Проницаемость тесно связана со структурой пустотного пространства, поэтому исследование различных видов ее дает возможность глубже понять характер пористой среды.

Характеристики

Список файлов реферата