Глинистые, кремнистые и др. виды нетрадиционных коллекторов.

Глинистые коллекторы. Сравнительно недавно подобное наименование коллекторов звучало весьма необычно. Это связано с глубокой перестройкой глинистых пород, их минеральных и органических составных частей. В настоящее время вполне удовлетворительные притоки нефти получены из глинистых пород баженовской свиты Западной Сибири и из глин майкопской серии палеогена в Восточном Ставрополье. Глины весьма разнообразны по минеральному составу, что сказывается на их свойствах. В них наблюдается большое разнообразие текстурных признаков разных порядков. Текстуры могут быть реликтовые (в глинах кор выветривания), слоистые, спутанно-волокнистые, хлопьевидные, петельчатые и др. Различаются текстуры макро-, мезо- и микроуровней (последние можно увидеть только средствами электронной микроскопии). Примесь OB, которого в глинах может быть очень много (20% и более), еще усложняет эту картину, иногда же рельефнее подчеркивает текстурные особенности. Микропрослои и микролинзочки алевритового, карбонатного, кремнистого материала подчеркивают микро- и мезослоистые текстуры. При определенных преобразованиях они способствуют проницаемости вдоль напластования. Различные сгустковые микроструктуры образуются благодаря концентрации сорбированного OB, раскристаллизации стяжений различных неглинистых минералов. При облекании глинистыми чешуйками какого-либо центра возникают соответствующие текстуры. Текстурная дискретность строения глин является одной из существенных причин формирования коллекторских свойств. Т. Т. Клубова подчеркивает, что определяющими факторами при формировании

коллекторов в глинах являются те диагенетические изменения и то количество OB, которые обеспечивают создание своеобразных обволакивающих "рубашек" на блоках и агрегатах глинистых

минералов. При увеличении нагрузки на породу и росте температуры появляются и нарастают тенденции к разъединению текстурных микроблоков. Она представлена пачкой темноцветных глинистых пород толщиной до 50 м. Породы, в различной степени карбонатные, содержат примесь мелкоалевритового материала. В том или ином количестве в породах содержатся кремневые скелеты радиолярий. Иногда их содержание возрастает так, что они переходят уже в разряд другого типа пород: кремнистых радиоляритов (свойства последних, в том числе коллекторские, отличны от глинистых). От подстилающих и перекрывающих пород отложения баженовской свиты отличаются повышенным содержанием (10-18%) OB (на Салымской площади до 23%), которое является здесь не примесью, а породообразующей частью. Для пород характерны высокие значения естественной радиоактивности (десятки, сотни микрорентген в час) и удельного электрического сопротивления (на Салымской площади до 4500 Ом.м). Глины обладают пониженной плотностью (2,23-2,4 г/см3) и пористостью 5,8-10%, в то время как в глинах, перекрывающих толщу, те же свойства характеризуются параметрами 2,6-2,7 г/см3 и 4-4,2%. При повышенном содержании OB, когда само оно является породообразующим, изменение его в катагенезе приводит к дифференциации, отделению более легких и подвижных продуктов и частичному их перемещению по ослабленным зонам между блоками и по другим путям. На месте остаются более тяжелые смолисто-асфальтеновые фракции, покрывающие в виде пленок поверхности микроструктурных элементов. За счет этого механизма в породе может появиться поровое пространство. Возникающие газообразные продукты повышают внутрипоровое давление, расширяют пустоты, могут придавать им более совершенную сфероподобную форму. Многими авторами высказывается предположение, что определенную роль играют подтоки флюидов (в частности, растворов с газами) по разломам из более глубоких горизонтов, для баженовской свиты - из палеозоя и даже, может быть, глубже. Эти потоки способствуют созданию зон АВПД и увеличению температуры, что, в свою очередь, усиливает преобразование OB. Тектонические условия, наличие разломов являются существенными факторами формирования коллекторов. Дифференциальные движения блоков по разломам вызывают раскрытие полостей в ослабленных зонах между текстурными элементами. Когда начинается преобразование OB, выделяющийся CO2 способствует растворению этого карбонатного материала, на месте микролинзочки образуется ослабленный шов. При росте внутрипорового давления в этом ослабленном шве происходит микрогидроразрыв, образуются щелевидные пустоты параллельно слоистости, которые затем соединяются между собой другими трещинами литологического происхождения. Послойное образование трещин определяет анизотропию фильтрационных свойств. Значительная способность пород к образованию трещин проявляется на достаточно больших глубинах в подсолевых отложениях, что хорошо видно на примере нижнепермских глинистых отложений Прикаспия. Трещинообразование в этих породах происходит на границах, где контактируют глинистые минералы со стяжениями карбонатов и алевритовыми зернами. Существенную роль для возникновения трещиноватости играет и АВПД в подсолевых горизонтах. Отмечается некоторая связь в региональном плане зон АВПД с региональными геометрическими аномалиями. Ее причиной, по-видимому, является подъем глубинных газов. Можно предположить и другие механизмы формирования пустот в этих специфических коллекторах. Нельзя забывать о рассмотренной выше трансформации глинистых минералов и связанной с ней дегидратацией. Это также способствует разуплотнению породы и формированию пустот. Важно подчеркнуть тесную связь возникновения пустот в глинистых породах и нефтеобразования. Нефть, образовавшаяся в этих же породах, проникая через них, раздвигает ослабленные зоны между текстурными неоднородностями и микротрещины. Здесь формируются скопления. Реализация фильтрационных возможностей глинистых коллекторов происходит только во время заполнения их УВ. Гидрофобизированная поверхность способствует фильтрации нефти. При разрушении или эксплуатации залежи пустоты смыкаются и свойства коллекторов не восстанавливаются. В итоге краткого рассмотрения глинистых коллекторов нужно сказать, что текстурная неоднородность, примесь алевритового материала, включения карбонатного (скелетов планктонных организмов) и глинистого материала приводят к возникновению ослабленных зон. Возникновение пустот в этих зонах происходит под влиянием возникающих продуктов преобразования OB, содержащихся в породах, а также флюидов, поступивших извне (подток с больших глубин). Вероятность возникновения пустот повышается в приразломных зонах.

Кремнистые коллекторы также относятся к нетрадиционным. Кремнистые породы - силициты образуются чаще всего на континентальных окраинах, чаще активного типа. Возникновению биогенных разностей силицитов способствуют условия апвеллинга и другие обстановки, связанные с подъемом в верхние слои водного бассейна элементов, активно используемых кремнестроящими организмами. Их отмирание и захоронение материала способствует повышению содержания OB в образующихся осадках. Это мы видим уже на примере баженовской свиты Западной Сибири,. Еще ярче это проявляется в таких толщах, как формация Монтереи в Калифорнии, кремнистые породы, которой содержат более 20% (иногда до 50% (?) по ISAACS) Со р г. Возникновение разных типов кремнистых пород из первично органогенных кремнистых осадков связано с постседиментационным перераспределением кремнезема, изменением его минеральной формы и перестройкой структуры осадка, а затем и породы. Скорлупки диатомовых водорослей, радиолярий и других организмов образуют ажурный скелет с большим пустотным пространством. Структурные особенности слабо измененных диатомитов характеризуются следующими параметрами: средний эффективный диаметр биопустот изменяется от 0,8 до 4 мкм, удельная поверхность составляет 12-15 м2/г, общий объем пустот более 0,5 смЗ/г, пористость 30% и выше. В пустотном пространстве содержатся глинистое и органическое вещества: в последнем за счет остатков диатомовых водорослей бывает высокое содержание наиболее легко преобразуемых липидных компонентов. В осадке диатомовые скорлупки растворяются полностью или частично, органогенная структура разрушается. В растворе кремнезема затем образуются агрегаты аморфного высокообводненного геля с высокоэнергетической поверхностью, на которой хорошо сорбируется OB. Это обстоятельство, по-видимому, способствует относительно ранней генерации УВ из благоприятного липидного материала. Процесс нефтеобразования протекает в тесной связи с трансформацией минеральных форм. В дальнейших преобразованиях кремнезема есть несколько переломных точек. Они связаны с уходом воды и раскристаллизацией геля. Сначала уходит свободная, затем рыхло связанная вода. Уход гидроксильных групп с поверхности связан с изменением структуры вещества. Начинается раскристаллизация кремнезема, возникает опал K-T, формируется глобулярная структура с более простым строением пор (см. рис. 44), величина удельной поверхности снижается до 7-10 м3 / г, поры укрупняются до 4-10 мкм. Постепенно окристаллизованность улучшается, возникает агрегатно-сферовая кристалломорфная структура. Формируются опоковидные силициты типа порцелланитов. Пористость может достигать 40-44%. По-видимому, в это время сингенетично образующиеся нефтяные УВ заполняют поровое пространство. Развитие трансформации кремнезема приводит к возникновению кварца и халцедона с неупорядоченной структурой. Дальнейшая перекристаллизация ведет к образованию халцедон-кварцевых пород (кремней), в которых развивается интенсивная микротрещиноватость. Плотность свободных трещин в этих кремнистых породах достигает 2 тыс. на квадратный метр. Трещинная проницаемость составляет 200·10- 1 5 М2 и выше, трещинная пористость - 2,6-3,0%. Нефть находится в порах матрицы и в трещинах. На основе механизма противоточной капиллярной пропитки она может выйти из этой системы пустот.

В вулканогенных и глубинных магматических породах коллекторские свойства возникают в основном в результате вторичных преобразований. Они могут затронуть любые разности пород, но в наилучшей степени повышенная емкость формируется у образований среднего и кислого состава. На месторождении Мурадханлы в Азербайджане это пироксеновые андезиты и трахиандезиты, в Японии нефтеносность связана с риолит-дацитовыми и андезитовыми породами. Зона с удовлетворительными емкостными и фильтрационными свойствами в массиве месторождения Мурадханлы достигает 450 м по вертикали. Коллекторы здесь трещинно-кавернозного и порового типов. Образование пор и каверн происходит при разрушении отдельных зерен и сростков кристаллов плагиоклазов. Общая пористость достигает 60%, а эффективная, определяемая преобладающими фильтрующими порами размером 2-6 м к м, - 13-14%. Проницаемость пород очень низка вследствие неоднородности строения порового пространства. Вторичные изменения приводят также к появлению в порах глинистых минералов-хлоритов и смектитов. Измененные кислые интрузивные породы (граниты, гранодиориты) могут представлять собой практически грубозернистые песчаники или гравелиты и являются хорошими коллекторами. Эффузивные породы в районах активной гидротермальной деятельности изменены локально, но отдельные участки преобразованы очень сильно. Особенно интенсивно происходит изменение под воздействием кислых гидротерм. Темноцветные минералы и плагиоклазы могут быть выщелочены полностью, за счет чего образуются высокопористые разности, особенно на основе пирокластики, остается один кремнезем - возникают моноопалиты с высокой пористостью. Пустоты частично заполняются новообразованными глинистыми минералами и цеолитами. Широко развитые в прогибах вулканических поясов туфы и туфогенные породы (туфопесчаники, туфоалевролиты) подвергаются сходным преобразованиям, за счет которых возникает вторичная пористость. Явления цеолитизации в них могут продолжаться и после заполнения образовавшихся пустот нефтью, цеолиты второй стадии могут запечатать залежь, однако, частью они легко растворимы, и поэтому эти коллекторы поддаются методам обработки в скважинах. Особый тип представляют коллекторы, связанные с катаклазированными и измененными интрузивными и эффузивными породами. На Кубе, например, интерес представляют серпентиниты. В них залежи приурочены к сильно тектонизированным трещиноватым зонам внутри магматических пород. Измененные серпентиниты входят в состав надвинутых олистостромных тектонических пластин (рис. 67). Из краткого рассмотрения перечисленных примеров видно, что коллекторами могут являться очень многие группы пород помимо основных - обломочных и карбонатных. На втором месте после этих двух основных стоят глинистые, затем кремнистые. Пока нет примеров нефтеносности базальтов и некоторых других разностей. Предположительно все коллекторы можно разделить на следующие категории. В обломочных и карбонатных породах емкостно-фильтрационные свойства закладываются изначально, далее они могут снижаться, может образовываться также вторичная пустотность, наследуя первичные текстурно-структурные особенности пород. К другой категории относятся коллекторы в глинистых и кремнистых (в том числе туфогенно-кремнистых) породах. Существенной особенностью образования коллекторских свойств в них является то, что они часто высокобитуминозны и процессы нефтеобразования способствуют формированию коллекторских свойств. После ухода по тем или иным причинам "своей" нефти происходят необратимые изменения, смыкание пустот, заполнение тонких пор и трещин водой, матрица породы теряет коллекторские свойства для нефти, хотя в более крупных трещинах она может оставаться. Третья категория коллекторов объединяет другие виды "нетрадиционных" коллекторов (в магматических, метаморфических породах), формирование емкостных и фильтрационных свойств в которых связано с внешним влиянием (выветривание, катаклазирование, выщелачивание гидротермами и др.). Коллекторы здесь возникают в отдельных часто изолированных участках. Выделение коллекторов связано, таким образом, с анализом влияния всех.

2. Определение медианного диаметра, коэффициента отсортированности и коэффициента асимметрии.???

Основной метод это грануло-метричексий.

МЕДИАННЫЙ И МОДАЛЬНЫЙ ДИАМЕТРЫ ЗЕРЕН - средний размер зерен гранулометрических классов или рыхлых образований, определенный по генетической либо кумулятивной кривой. На генетической кривой (гистограмме), построенной в прямоугольных координатах, где по оси абсцисс отложен диаметр обломков по фракциям, а на оси ординат - содержание фракций в %, точка, фиксирующая максимум содер., называется модой, а соответствующий ей диаметр - модальным диаметром. Медианный диаметр получают на кумулятивной кривой, построенной на графике, где по оси абсцисс отложен диаметр фракций, а по оси ординат - их нарастающее суммарное содер. Точка на кривой, где содер. составляет 50 %, называется медианой, а соответствующий ей диаметр - медианным диаметром.

КОЭФФИЦИЕНТ ОТСОРТИРОВКИ

— мера отсортированности обломочной п., показатель отклонений размеров частиц от их средней величины. За К. с. при детальном гранулометрическом анализе принимается известное в математической статистике стандартное отклонение σ. Более простым является квартальный К. с.: S0= Q3/Q1, где Q3 и Q1 — соответственно большая и меньшая квартили, т. е. диаметры частиц на кумулятивной кривой с ординатами 75 и 23%.

Коэффицие́нт асимметри́и в теории вероятности — величина, характеризующая асимметрию распределения данной случайной величины.

Билет 27

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: