Курсовая: 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 15-25^оС 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.

К_пор=V_пор / V_породы *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 м

2 при вязкости жидкости ( μ ) 0,001 Па*с и перепаде давления (Δp

) 0,1013 Мпа.

Согласнолинейному закону фильтрации Дарси, проницаемость породы выражается в

следующем виде:

Кпр = Q* μ*L/Δp*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^-15м^2.. 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 (Co

3) 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

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.

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

2. 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.