Акбельская скважина №3

Акбельская скважина №3

Литология.

В целом литологический разрез скважины Акбельской № 3 сложен

сульфатно-карбонатными и глинистыми породами возраста среднего

карбона (башкирский и московский яруса), которые вскрыты в интервале

глубин от 1410 до 1864 м. Разрез можно разделить на 9 пачек четырёх

типов, которые чередуются между собой:

1 тип. Глинистая пачка;

2 тип. Сульфатно-карбонатная пачка;

3 тип. Известняковая пачка;

4 тип. Глинисто-карбонатная пачка

Описание разреза.

1 пачка.

В оновании первой глинисто-карбонатной пачки залегает

глинистый мергель. Он вскрыт в интервале глубин от 1859 до 1864м.

Выше по разрезу, в интервале глубин от 1836 до 1859 залегает глина

известковая, мощность которой 23 м. Соделжание глинистого материала

в ней увеличивается в два раза, а известняка уменьшается в два

раза по сравнению с нижележащим слоем мергеля. Ещё выше по разрезу,

в интервале глубин от 1800 до1836 м вскрыта глина доломитовая,

мощность которой составляет 36 м. Содержание в ней глинистого

материала почти не изменилось, по сравнению с нижележащем слоем,

зато вместо известняковой составляющей появилась доломитовая

составляющая(39,7%).

2 пачка.

В основании второй сульфатно-карбонатной пачки залегает

ангидрит, вскрытый в интервале глубин от 1771 до 1776 м., мощность

которого 29 метров. Выше по разрезу второй пачки постепенно

уменьшается содержание CaSO4 и в интервале глубин от 1758 до1771

метров ангидрит полностью переходит в доломит, в котором

отсутствуют нерастворимое органическое вещество и CaSO4 , но

незначительно присутствует СaCO3(8,6%). Ещё выше по разрезу

увеличивантся содержание СaCO3 до 18,5% и в интервале глубин от

1746 до1758 залегает толща доломита известковистого, мощностью 12м.

3 пачка.

В основании третьей известняковой пачки в интервале глубин от

1735 до 1746 м залегает известняк глинистый, мощность которого 11м.

Содержание глины в известняке равно19.3%. Выше по разрезу пачки

постепенно увеличивается содержание глинистого материала и

уменьшается содержание известняка. Так в интервале глубин от1722 до

1735 м вскрыт мергель, мощностью 13 м, в котором содержание глины

равно 31,8%, а известняка 69,2%. Ещё выше по разрезу, в интервале

глубин от 1693 до1722 м вскрыт мергель, мощность которого 29 м, а

содержание глинистого материала равно 70,4%,а известняка 29,6%.

4 пачка.

В основании четвёртой глинистой пачки залегает глина в

интервале глубин от 1682 до 1693 м,мощност которой составляет 11м.

Содержание в ней глинистого материала равно 96,1% и только 3,9%

известняка. Выше по разрезу пачки постепенно растёт содержание

известняковой составляющей в глине. Так, в интервале глубин от1644

до 1682 м залегает глина известковистая, в которой содержание

известняка увеличивается до 11,6%.

5 пачка.

В основании пятой известняковой пачки в интервле глубин от1626

до 1644 м залегат ихвестняк, мощность которого 18м. Постеппенно

вверх по разрезу увеличивается содержание глинистого материала в

известняке. Так в интервале глубин от 1602 до 1626м залегает

известняк глинистый, мощность которого равна 24 м, а содержание в

нём глины достигло 17,3%.

6 пачка.

В основании шестой глинисто-карбонатной пачки в интервале

глубин от 1586 до 1603м золегает доломит, мощность которого равна

16м. Содержание в нём глинистого материала и известняка очень

незначительно (4,9% и 3,9% соответственно). Постепенно вверх по

разрезу пачки содержание доломита уменьшается, а содержание

известняка и глинистого материала увеличивается. И уже в кровле

пачки, в интервале глубин от 1568 до 1586 м залегает мергель,

мощность которого равна 20 м. В его содержании полностью

отсутствует доломитовая составляющая, а содержание известняка и

глинистого материала равно соответственно 42,1% и 57,9%.

7 пачка.

В основании седьмой известняковой пачки залегает известняк 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

залегает известняк, мощность которого равна 26м, содержание в нём

СaCO3 равно 96,3%.

8 пачка.

В основании восьмой глинистой пачки залегает в интервале

глубин от 1495 до 1521 мергель глинистый, мощность которого равна

26 м. В нём содержание глинистого материалм равно 73.8%, а СaCO3

26,2%. Выше по разрезу пачки содержание СaCO3 уменьшается, а

глинистого материала увеличивается. Так в интервале глубин от 1466

до1495 м залегает глина известковистая , мощность которой равна 29

м, а содержание СaCO3 равно 13,7 %.

9 пачка.

В основании девятой сульфатно-карбонатной пачки, в интервале

глубин от 1440 до 1466 м залегает ангидрит, с небольшим

содержанием глинистого материала (2,6 %), мощность которого равна

26 м. Выше по разрезу содержание CaSO4 уменьшается , а растёт

содержание глинистого материала и СaCO3 . Так в интервале глубин от

1423 до 1440 вскрыт ангидрит, мощностью 17 м, в котором содержание

СaCO3 увеличивается до 5,23 % , содержание глинистого материала

увеличивается до 10,8 % и содержание CaMg(CO3)2 увеличивается до

29,6 %. В кровле пачки залегает мергель глинистый. Он вскрыт в

интервале лубин от 1410 до 1423 м , мощность его составляет 13м, а

содержание глинистого материала и СaCO3 равно соответственно 76,8 %

и 23,2 %. Вероятно этот слой глинистого мергеля является

основанием вышележащей новой пачки.

Таким образом я выделила в разрезе девять пачек четырёх типов.

Пачки выделены на основании преобладающего в их составе компонента.

Так, непример, глинистая пачка выделена потому, что в ней

преобладают породы с повышенным содержанием глины. В разрезе

наблюдается чередование пачек, что говорит о закономерном изменении

пород.

2.Условия осадконакопления.

Смена пород в разрезе обусловлена сменой обстановки

осадконакопления.

Среди множества факторов, определяющих условия образования

осадочных пород и закономерности их формирования, ведущее положение

занимает тектоника и, в частности, режим колебательных движений

земной коры. Большое влияние на общий ход осадочного процесса

оказывает климат, но его роль в определенной мере регулируется

тектоникой. Кроме того, на формирование осадочных толщ оказывают

влияние рельеф, жизнедеятельность организмов, солевой соста и

солёность вод, Eh, pH и т.д.

В изученном мною разрезе скважины №3 Акбельская вскрыты

породы различного состава, что говорит о различии их условий

осадконакопления. Наиболее распространены в разрезе карбонатные

материалы (кальцит и доломит), которые образуются в широких

пределах солёности - от слабо минерализованных, практически

пресноводных условий до морских, нередко с несколько повышенной

солёностью. В то же время достаточн точно установлено,что они

образуются в зоне относительно высоких температур. Современные

неритовые карбонатные осадки располагаются двумя полосами примерно

в пределах 15-25оС обеих широт. Фораминиферовые океанические осадки

также распространены в низких и умеренных широтах и не заходят в

полярные области, что в целом определяется климатическим контролем

развития известьвыделяющего планктона. Принципиально подобная

картина распределения карбонатных отложений установлена и в более

древних геологических образованиях. Вопрос об озёрном, лагунном или

морском генезисе карбонатных пород может быть решён лишь с

привлечением дополнительных данных о содержащихся в них остатках

фауны и флоры, характера строения отложений, площадном

распространении, фациальных соотношениях и т.д. Судя по мощностям

накопления карбонатов в рассматриваемом разрезе они имеют морское

происхождение.

Наличие в разрезе толщ ангидритов чётко указывает на высокие

стадии зосолонения бассейнов, которые обычноопределяются резкой

аридизацией климата.

Наличие в разрезе мощных глинистых толщ говорит о наличии

области сноса террегенного материала

Периодичнсть осадконакопления.

В разрезе осадочной оболочки Земли имеет место неоднократная

повторяемость слоёв пород или даже целых комплексов, близких по

составу и внешнему виду. Повторяемость слоёв и осадочных комплексов

(пачек, толщ, формаций) в истории Земли происходит на фоне общего

поступательного развития планеты и называется периодичностью

осадконакопления. Периодичность имеет различные масштабы.

Чередуются тонкие (сантиметры и их доли) литологически однородные

слойки, пласты и литологические комплексы (толщи в десятки метров),

состоящие из целого набора пород, залегающих в определенной

последовательности.

Разномасштабность явления послужила основанием для выделения

периодичности низшего и высшего порядков. К периодичности низшего

порядка относят чередование элементарных слойков или слоёв, имеющих

толщину от долей до десятков сантиметров. Периодичность высшего

порядка составляют комплексы (толщи, формации) толщиной в десятки и

сотни метров. Обычно периодичность низшего порядка называют

ритмичностью, а периодичность высшего порядка называют

цикличностью,одноко единства в терминологии нет.

Среди причин, вызывающих ритмичность, прежде всего следует

назвать сезонные, годичные и многолетние изменения климата,

связанные с циклами солнечной активности: 11, 22, 35, 105, 150 лет

и более. На периодичность низших порядков влияют также изменения

климата, связанные с периодичностью изменения ориентировки земной

оси, колебанием угла наклона земной оси в плоскости её орбиты,

изменением формы последней.

Первопричиной периодичности высшего порядка считают

возмущающее 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 вызывают изменение условий

седиментогенеза и состава откладывающего осадка.

В изученном разрезы можно выделить четыре цикла.

Первый цикл.

Цикл начинается глинисто-карбонатной пачкой, что говорит о

морских условиях осадконакопления. Море, вероятно, было нормальной

солёности, тёплым, с имеющейся не по-далёку областью сноса

террегенного материала (о чём говорит наличие нерастворимой части).

Постепенно солёнсть воды увеличивалась и климат станвился более

жарким, аридным (условие накопления ангидритов, 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

накоплению карбонатов. Дальнейшее увеличение привноса террегенного

материала привелок накоплению глинистой пачки. Вероятно, толща

откладывалася в спокойной обстановке.

Третий цикл.

Происходит постепенное уменьшение привноса террегенного

материала, что способствовало накоплению в морской среде нормальной

солённости известняковой толщи. Далее, вероятно, солёность воды

постепенно увеличивалась, что привело к накоплению глинисто-

доломитовой пачки.

Четвёртый цикл.

Опять нармализуется солёность морского бассейна в начале

цикла, что выражается в накоплении известняковой пачки. Далее

происходит постепенное увеличение привноса террегенного материала и

образование глинистой пачки. Резкое накопление ангидрита вызвано

наступлением жаркого засушливого климата при малом выподении

атмосферных осадков при условии, что испарение воды

компенсировалось притоком морских вод.Далее происходит уменьшение

солёности воды и накапливаются толщи мергелей.

Таким образом, изучая особенности каждого цикла в разрезе

можно выделить идеальный цикл, котороый характеризуется следующей

последовательностью пород: глина, известняк, доломит, ангидрит. В

разрезе скважины этот идеальный цикл притерпевает изменения,

связанные с резким изменением условий осадконакопления. Так, при

идеальом цикле должно происходить постепенное увеличение солёности

воды и постепенном переходу от известняка через доломит к

ангидриту. В разрезе, как мы видим это не всегда происходит.

3.Коллекторские свойства.

Породы, содержащие жидкие или газообразные флюиды и отдающие

их при разработке, называются коллекторами. Основные признаки,

характеризующие качество пород-коллекторов, - пористость,

проницаемость, плотность и насыщенность пор флюидами. По изученном

разрезе № 3 скважины Акбельская отсутствуют данные о степени

уплотнения и нефте-газо-водонасыщенности пород, поэтому я хочу

подробнее остановиться на тех коллекторских свойствах, данные о

которых имеются.

Совокупность всех пор независимо от их формы, размера, связи

друг с другом и генезиса называется пористостью. Численно

пористость выражается через коэффициент пористости, который

представляет собой отношение суммарного объёма пор к объёму породы,

в которой они находятся, и выражается в долях единицы или

процентах.

Кпор=Vпор / Vпороды *100 %

Различают три вида пористости: полную, открытую и эффективную.

Полная пористость – это совокупность всех видов пор,

независимо от их размера, формы, сообщаемости и генезиса.

Открытая пористость – это совокупность сообщающихся между

собой пор.

Эффективная пористость – совокупность пор, через которые может

осуществляться миграция данного флюида.

Пористость разных видов в одном образце не одинакова. Наиболее

высокие значения характерны для полной пористости, далее – открытой

и самые низкие – эффективной.

По генезису различают поры первичные, возникшие на стадии

формирования горной породы (седиментогенез, диагенез), и вторичные,

образовавшиеся в стадию бытия (катагенез, гипергенез). Первичные

поры в карбонатных породах образуются вследствие неполного

прилегания друг к другу оолитов или органогенных остатков, а также

благодаря наличию полостей и камер в скелетных остатках различных

породообразующих организмов (фораминифер, гастропод, кораллов и

т.д.), слагающих известняки с низким содержанием глинистого и

терригенного материала. Вторичную пористость представлябт трещины,

каверны, межзерновые поры. Трещины образуются при литологических

превращениях пород, а также в хрупких породах (плотных известняках,

доломитах, аргиллитах, крепких песчанниках и др.) при разрядке

тектонических напряжений и вседствие естественного 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-это способность горной породы пропускать сквозь

себя жидкость или газ. Величину проницаемости выражают через

коэффициент пронициемости. Единицей проницаемости в СИ принят 1*10-

12м2, который соответствует 0,981 Д (дарси) – внесистемной единице,

применяемой в промышленности. Проницаемость 1*10-12м2 соответствует

расходу жидкости (Q) 1 м3/с при фильтрации её через пористый

образец горной породы длиной ( L ) 1м, площадью поперечного сечения

( F ) 1 м2 при вязкости жидкости ( ? ) 0,001 Па*с и перепаде

давления (?p ) 0,1013 Мпа.

Согласнолинейному закону фильтрации Дарси, проницаемость

породы выражается в следующем виде:

Кпр = Q* ?*L/?p*F

Различают абсолютную, эффектиную и относительную

проницаемость.

Абсолютная проницаемость - это проницаемость горной породы

(или какого-либо другого пористого тела) применительно к

однородному флюиду, не вступающему с ней во взаимодействие.

Эффективная проницаемость – это проницаемость горной породы

или вообще пористого тела для данного жидкого (или газообразного)

флюида при наличии в поровом пространстве газов (или жидкостей).

Относительная проницаемость – это отношение эффективной

проницаемости к абсолютной, она вычисляется арифметически.

Вследствие анизотропии физических свойств горных пород и

ориентированного расположения трещин проницаемость в пласте горных

пород по разным направлениям может существенно различаться. Обычно

в слоистых породах проницаемоть по наслоению выше, чем в

направлении перпендикулярном к наслоению. В трещиноватой породе

по направлению трещин проницаемость может быть очень высокой, а в

перпендикулярных направлениях может практически осутствовать.

Диапазон колебаний численных значениий абсолютной проницаемости

очень велик от 5-10*10-11 м2 до 1*10-17 м2 и менее.

Проницаемость в разрезе скважины была изучена в двух

направлениях – по напластованию и вкрест напластования. Численно

эти значения практически одинаковы во всех породах (исключение

составляет известняк глинистый, в котором Кпр по наслоению равен

8*10-15, а перпендикулярно наслоению 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 обладают все

породы, а проницаемостью только некоторые. Причём проницаемость

вдоль и поперёк наслоения практически одинакова, что говорит об

однородном строении породы. По сочетанию рассмотренных

коллекторских свойств можно выделить следующие 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.

Мощность пласта 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. Мощность

пласта равна 16 м.

4. Пласт представлен известняком глинистым (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. Тип коллектора, скорее

всего, смешанный. Мощность пласта равна 18 м.

6. Пласт представлен известняком глинистым (образец № 16), в

котором Кп =19,3, а Кпр параллельно наслоению равен 8*10-

15м2 и перпендикулярно наслоению равен 109*10-15м2.

Коллектор, вероятно, трещиноватого типа. Мощность пласта

равна 11 м.

7. Пласт представлен доломитом известковистым (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 коллекторских свойств.

Большое влияние на коллекторские свойства оказывают

литологический состав породы, глубина залегания и этап, на котором

происходило формирование пустот (при образовании осадка, при

диагенезе, катагенезе, гипергенезе).

В этой главе я попытаюся выявить зависимости коллекторских

свойств породы (пористости и проницаемости) от её литологического

состава

На графике № 1 и графике № 2показаны зависимости Кп и Кпр от

содержания CaMg (Co3) 2 в породе. В целом можно сказать, что при

увеличении доломитовой составляющей пористость в породе

увеличивается. Наибольшие значения Кп имеет при вторичной

доломитизации известняка. Теоретически было

График № 1

График № 2

показано, что при доломитизации должно происходить уменьшение объёма

занятого доломитом, по отношению к объёму, занятому кальцитом на 12,2 %; на

эту виличину и должен теоретически возрастать объём пустотного

пространства. Фактически соотношение пористости и степени доломитности для

разных районов и различных отложений зависят от структурно-генетического

типа первичной породы, времени и химизма процессов доломитообразования.

Первичные доломиты, как правило однорадные и имеют микро- и тонкозернистую

структуру, и характеризуются низкими значениями пористости и проницаемости.

Диагенетическая доломитизация также практически не изменяет коллекторские

свойства, т.к. диагенетическое уплотнение ликвидирует дефицит объёма и

увеличение пористости не происходит. Увеличение пустотного пространства

происходит только при катагенетической метасоматической доломитизации.

Таким образом устанавливается влияние на коллекторские свойства не просто

доломитности (абсолютного содержания доломита), а именно доломитизации –

наложенного процесса, причём наибольшее значение катагенетическая

метасоматическая доломитизация.

На графике № 3 показана зависимость Кп от содержания ангидрита. Таким

образом, коллекторские свойства пласта уменьшаются при увеличении

сульфатной составляющей. График зависимость Кпр от содержания ангидрита

имеет аналогичное строение. Пласты ангидрита в разрезе могут являться

хорошими флюидоупорами (покрышками).

График № 3

[pic]

На графике № 4 и на графике № 5 показана зависимость Кп и Кпр от глинистой

составляющей. Глинистые породы в практике поисковЮ, разведи и разработки

нефтяных и газовых месторождений известны в основном как флюидоупоры.

Вследствие значительных вариаций литологического состава и строения

глинистые породы выделяются довольно широким спектором коллекторских

свойств. Обычно коллекторы относятся к

График №

4

сложному порово-трещинному типу. Открытая пористость пород в разрезе равна

1- 12 %, а проницаемость отсутствует.

На умеренных и больших глубинах (? 3 км) глинистые породы могут быть

коллекторами. Их пористость в значительной части первична, а проницаемость

почти всегда вторична. Она обязана литологической и тектонической

трещеноватости, сформировавшейся после того, как породы достаточно

уплотнилися.

Мы видим, что при увеличении содержания глины в породе,

проницаемость её уменьшается, а пористость увеличивается.

График № 5

На графиках № 6 и № 7 показаны зависимости Кп и Кпр от содержания в

породе CaCO3. В целом, видно, что при увеличении содержания CaCO3 в породе,

её коллекторские свойства улучшаются. При этом очень важное значение имеет

этап, при котором формировалось пустотное пространство и генезис породы.

Так, при осаждении тонкозернистого карбонатного материала формируются

породы высокопористые (порядка 70-80 %) и относительно равномернопористые.

При формировании карбонатных осадков, состоящих из форменных элементов, в

них образуются внутрискелетные и межформенные пустоты.

График № 6

График

№ 7

Очень важное значение для изучения коллекторских свойств породы имеет

глубина её залегания.

Известно, что по мере увеличения глубины залегания осадочных горгых пород

их строение и физические свойства (в том числе и коллекторские) изменяются.

Удалось установить общую закономерность, которая заключается в том, что по

мере увеличения глубины залегания пород их пористость и проницаемость

постепенно понижаются, а плотность и хрупкость возрастают.

Список используемой литературы.

Литология. Б.К.Прошляков, В.Г.Кузнецов.

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.

-----------------------

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]