Нефтегазоносность карбонатных пород

Страница 6

Благодаря ничтожной первичной пористости и сложному строению порового пространства ( очень тонкие извилистые каналы ) скорости дви-жения поровых растворов в хемогенных карбонатных породах в стадии эпигенеза незначительны. Растворяющая способность поровых растворов, концентрация которых близка к насыщению, ничтожна, поэтому развития высокой пористости в хемогенных породах практически не происходит.

Для понимания специфичности процесса образования вторичных пустот ( каверен ) в породах химического генезиса важно подчеркнуть, что они практически никогда не образуются за счет фильтрации растворов по первичным порам. Чаще всего это вновь образованная пустотность, разви-вающаяся за счет расширения отдельных трещин или избирательного рас-творения минералов. Наиболее характерная черта вновь образованной вто-ричной пористости хемогенных карбонатов заключается в значительной изолированности пустот, развитии небольших пористых участков среди плотных пород, а главное в очень низкой проводимости поровых каналов.

В органогенных, ораганогенно - обломочных и обломочных породах связь первичной и вторичной пористости выразится в общем виде в том, что при одинаковой направленности процесса наиболее интенсивно будут выщелачиваться разности с высокой пористостью и благоприятной стру-ктурой пустот. При этом еще более усугубится анизотропия карбонатных толщ, проницаемость одних пластов возрастет за счет каверен, других - останется по - прежнему низкой.

Развитие вторичной пористости будет происходить за счет расшире-ния уже существующих поровых каналов, увеличения размера и сообща-емости их, иными словами это будет унаследованная вторичная порис-тость, образующаяся в пористо - проницаемых породах.

Основное различие вторичной пористости заключается в том, что в хемогенных породах она вновь образуется в плотной непроницаемой мат-рице, а в органогенных, органогенно - детритовых - это унаследованная пористость, развивающаяся по хорошо сообщающимся поровым каналам с высокой фильтрационной способностью. Указанное различие определяет тип коллектора. Детальные исследования коллекторских свойств карбо-натных пород различного состава и генезиса паказали тесную взаимосвязь рассмотренных параметров и выявили, что в зависимости от гидрохими-ческой зональности происходит более интенсивное выщелачивание то известняков, то доломитов.

Зона хлоридных рассолов характеризуется ничтожным развитием процессов выщелачивания карбонатных пород. В этой зоне практически не происходит дополнительного формирования пустот.

Зона сульфаьтных вод оказывает значительно большее влияние на развитие вторичной пористости. Прежде всего сульфатные воды находятся в зоне более интенсивного водообмена, а растворяющая способность этих вод по отношению к породам различного состава неодинакова. Растворимость доломита и кальцита в зоне сульфатных вод различна. Образование вторичной пористости известняков под воздействием этих вод затруднено, и не редко происходит залечивание пористости за счет выпадения углекислого или сернокислого кальция.

Зона сульфатных вод благоприятна для выщелачивания доломитов, но развитие вторичной пористости происходит главным образом не в пер-вичных, а в диагенетических доломитах, первичная пористость которых значительно выше. Таким образом, в зоне сульфатных вод происходит из-бирательное развитие вторичной пористости преимущественно в доломи-тах.

Гидрокарбонатные воды находятся в зоне активного водообмена. Кроме того, эти воды недонасыщены главнейшими соединениями, входя-щими в состав карбонатных пород. В связи с этим в данной зоне формиро-вание вторичной пористости происходит весьма интенсивно, особенно в тех разностях карбонатных пород, которые отличаются высокой первич-ной пористостью и благоприятным строением порового пространства. Развитие эпигенетической пористости затруднено в первичных доломитах, хемогенных известняках, а также в диагенетических доломитах компак-тной структуры, т.е. в породах со сложным строением порового простран-ства. Наиболее интенсивно развитие вторичной пористости протекает в известняках. В отличие от зоны сульфатно - кальциевых вод раствори-мость кальцита в зоне гидрокарбонатных вод очень часто превышает рас-творимость доломита.

В заключение следует подчеркнуть, что при изучении природных резервуаров нефти и газа очень важно знать механизм и время формиро-вания пустот, выявить их генезис, с тем чтобы правильно оценить тип коллектора и потенциальную возможность нефтегазонасыщенности кар-бонатных пород.

4. Формирование емкостного пространства трещин.

Трещиноватость горных пород изучается широко, и с различных по-зиций рассматривается генезис трещин, их морфология, выявляются за-кономерности распределния трещин. Оценка трещиноватости как фактора водо -, нефте - и газопроницаемости растворимых пород остается одной из наименее изученных проблем трещиноватости. Существует большое коли-чество классификаций трещин, но для оценки фильтрационных свойств они не могут быть использованы, так как не учитывают извилистости и шероховатости стенок трещин, изменчивости ширины трещин, взаимосообщаемости и протяженности.

В осадочных породах ( Белоусов, 1954 ) различают четыре основных генетических категорий трещин: литогенетические, тектонические, разгру-зки и выветривания, которые играют неодинаковую роль в процессах дви-жения флюидов.

Литогенетические трещины называют диагенетическими ( Новикова, 1951 ), общими ( Белоусов, 1954 ) трещинами первичной отдельности и напластования ( Пермяков, 1949; Приклонский, 1949 ). Наиболее удачен термин" литогенетические " ( Овчинников, 1949; Соколов, 1951, 1962). Такие трещины образуются в процессе литификации осадков при уплот-нении и потере воды. К ним относятся трещины напластования и внутрен-ние. Установлено, что в пластах меньшей мощности внутрислойные лито-генетические трещины более часты, но степень их раскрытости оказы-вается совершенно ничтожной. Наоборот, в мощных пластах, где такие трещины относительно редки, раскрытость их более значительна. Следо-вательно, в пластах меньшей мощности интенсивность литогенетической трещиноватости более высокая, но в силу ничтожной раскрытости их возможность движения вод затруднена. И, наоборот, редкие трещины в мощных пластах характеризуются относительно большей раскрытостью, и движение вод по ним более вероятно. Доказательством этого Д. С. Соколов считает отсутствие закарстованных трещин в тонкоплитчатых известняках, в доломитах, а также ничтожное развитие процессов выщелачивания в толще карбонатного флиша.

Степень раскрытости литогенетических трещин находится в связи с дркгим свойством пород - их крепостью. Характер этой связи сходен с ха-рактером зависимости степени раскрытости трещин от мощности пластов, т. е. у менее крепких пород частота трещин больше, но раскрытость их ничтожна, у более крепких - трещин меньше, но степень их раскрытости относительно более высокая.

Тектонические трещины играют более значительную роль по сравне-нию с трещинами литогенетическими в формировании водопроницаемос-ти горных пород. Такое различие связано главным образом с присутсвием секущих тектонических трещин, которые, как и многие разрывные смеще-ния, обеспечивают достаточно интенсивную циркуляцию подземных вод на значительной глубине.

Под нагрузкой вышележащих толщ горные породы находятся в сос-тоянии объемного сжатия, что препятсявует раскрытию литогенетических и тектонических трещин. Раскрытие существующих трещин и образова-ние новых происходит в результате различных геологических процессов, которые освобождают горные породы от напряжения. Явление разгрузкии выступает в качестве одного из важнейших факторов трещинной водопро-ницаемости. В этих условиях породы получают возможность расширения, что приводит, с одной стороны, к раскрытию уже имеющихся литогене-тических и тектонических трещин, с другой, - к образованию трещин разгрузки.

Трещины выветривания широко распространены и неизменно вы-деляются в особую генетическую группу. Процессы выветривания сущес-твенным образом изменяют трещинную водопроницаемость, однако в отличие от явления разгрузки влияние выветривания может быть различ-ным по знаку: в результате трещинная водопроницаемость то повышается, то снижается при преобладании химического воздействия.