Магматические горные породы, их классификация по условию образования и по химическому составу

Содержание: 

1. Магматические горные породы, их классификация по условию образования и по химическому  составу. Виды интрузий ……………..3
2. Понятие о породах – коллекторах. Их классификация по скелету и по условию образования……………………………………………………..6
3. Геофизические, электрические методы изучения разреза скважин. Их виды и назначения. Обработка результатов исследования. Признаки скоплений и выделений газа и нефти…………………………………..11
4. Литература……………………………………………………………….18

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Магматические горные породы, их классификация по условию образования и по химическому составу. Виды интрузий

 

    Магматические горные породы образуются в результате остывания и кристаллизации магмы  и называются изверженными породами.

    Магма представляет собой огненно - жидкий силикатный расплав. В первом случае остывание протекает медленно, вся магма успевает раскристаллизоваться - образуются полнокристаллические зернистые породы. При быстром поднятии магмы на поверхность Земли температура ее быстро падает, давление понижается до нормального и от магмы отделяется летучие компоненты (F, Cl, H2O).В этом случае породы могут иметь стекловатую структуру, т. е. не являются полностью раскристаллизованными.

    Магматические породы, образовавшиеся в глубоких недрах Земли, называются интрузивными или глубинными. Если застывание магмы происходит на поверхности Земли, то образуются эффузивные или излившиеся породы. Интрузивные и эффузивные породы отличаются условиями залегания и по сложению (структуре и текстуре). Несколько особняком стоит третья группа - жильные породы, которые заполняют трещины.

    Интрузивные породы в зависимости от глубины  застывания магмы делятся на две  фракции:

    абиссальные породы, образовавшиеся на значительной глубине;

    гипабиссальные (полуглубинные) породы, которые затвердели на сравнительно небольшой глубине и которые являются переходными от интрузивных к эффузивным.

    Содержащееся  в магме некоторое количество газов и перегретых паров воды при извержении нередко взрывается. Вулканические выбросы (вулканический  пепел и песок, лапикки и вулканические бомбы) называются пиропластическим материалом, который накапливается по склонам вулканов, оседает, цементируется и в результате образуются вулканические туфы.  

    Химический  и минеральный состав магматических  пород.

    В магматических породах содержатся практически все химические элементы. Главными являются: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, K, Na, Ti, H. Это петрогенные элементы. Химический состав пород не соответствует химическому составу магмы, из которой они образовались, т. к. многие составные части магмы (вода, углекислота, соединения Cl, F и другие летучие соединения) при застывании выделяются из нее.

    Минеральный состав магматических горных пород  также разнообразен: полевые шпаты, кварц, амфиболы, пироксины, слюды, в  меньшей степени - оливин, нефелин, лейцит, магнетит, апатит и другие минералы.

    Различают главные породообразующие минералы, слагающие основную массу породы и второстепенные, присутствующие в  меньшем количестве (могут отсутствовать). Это - кварц. Калиевые полевые шпаты, плагноклазы, лейцит, нефелин, пироксены, амфиболы, слюды, оливин и др.

    Акцессорные минералы - это те, что присутствуют в небольшом количестве в виде редкой, но характерной примеси: циркон, титанит, ортит и другие; иногда присутствуют и рудные минералы (магнетит, хромит, пирит, пирротин и др.).

    Минералы  богатые Si и Al - силлические и имеют  светлую окраску (полевые шпаты, кварц, пусковит).

    Минералы  содержащие Mg и Fe - Мафические или фемические или цветные минералы. Они темноокрашенные (пироксены, амфиболы,биотит, оливин).

    Лейкократовая порода - светлая (цветные минералы отсутствуют либо присутствуют в  малом количестве); меланократовая порода - темная.

    По  происхождению минералы магматических  пород делятся на первичные, образованные в результате кристаллизации самой  магмы и вторичные, полученные за счет первичных в результате дальнейшего их преобразования.

    Плагиоклазы, серицит, цеолит.

    Пироксены и амфиболы, хлорит, эпидот.

    Процессы  вторичного минералообразования: серицитизация, каолинизация, хлоритизация, серпентинизация и т. д.

    В результате изменений, которым подвергаются магматические породы с течением времени, они приобретают различное  состояние, называемое фазой породы. Различают первичную (породы свежие, минералы почти не изменены); диагенетическую (благодаря выветриванию порода буреет и мутнеет); земнокаменную (сильно изменяются породы, интенсивный процесс хлоритизации, приобретают зеленый цвет). В зависимости от измененности породы носят различные названия: свежая эффузивная порода среднего состава - андезит, а сильно измененная - порфирит или андезитовый порфирит.

    По  содержанию Si O2, %:

    Ультраосновные < 45,0

    Основные 45 - 52,0

    Средние 52 - 65,0

    Кислые 65 - 75,0 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Понятие о породах –  коллекторах. Их классификация  по скелету и по условию образования.

 

    При решении конкретно-научных задач нефтегазопромысловой геологии одна из исходных задач – изучение внутреннего строения залежи нефти и газа. Суть этой задачи сводится к выделению в объеме залежи геологических тел, сложенных породами-коллекторами и породами-неколлекторами, а затем к выделению в объеме, занятом породами-коллекторами, геологических тел, различающихся значениями основных геолого-промысловых свойств – пористости, проницаемости, продуктивности и т.п. Другими словами, в статическом геологическом пространстве необходимо выделить некоторую систему на основе списка свойств, соответствующего цели исследования, и выявить структуру этой системы.

    При отнесении породы к коллекторам  или неколлекторам необходимо исходить из возможности движения нефти или  газа в ее поровом пространстве. Коллектором называется горная порода, обладающая такими геолого-физическими свойствами, которые обеспечивают физическую подвижность нефти или газа в ее пустотном пространстве. Порода-коллектор может быть насыщена как нефтью или газом, так и водой. Выше ВНК (ГВК) коллектор нефтенасыщен (газонасыщен), ниже – водонасыщен. Порода-коллектор водонасыщена за внешним контуром нефтеносности, нефтенасыщена во внутреннем контуре нефтеносности, газонасыщена во внутреннем контуре газоносности.

    Коллекторы  нефти и газа - горные породы, которые  обладают емкостью, достаточной для  того, чтобы вмещать УВ разного  фазового состояния (нефть, газ, газоконденсат), и проницаемостью, позволяющей отдавать их в процессе разработки. Среди  коллекторов нефти и газа преобладают осадочные породы. В природных условиях залежи нефти и газа чаще всего приурочены к терригенным и карбонатным отложениям, в других осадочных толщах они встречаются значительно реже. Магматические и метаморфические породы не являются типичными коллекторами. Нахождение в этих породах нефти и газа - это следствие миграции углеводородов в выветрелую часть породы, где в результате химических процессов выветривания, а также под воздействием тектонических процессов могли образоваться вторичные поры и трещины.

    Нефтяные  и газовые месторождения на земном шаре встречаются в разных районах, в границах различных геоструктурных элементов. Они известны как в  геосинклинальных, так и в платформенных  областях и предгорных прогибах.

    Скопления нефти и газа установлены в отложениях всех возрастов, начиная от кембрия и кончая верхним плиоценом. Кроме того, известны скопления нефти и газа как в более древних докембрийских, так и в более молодых четвертичных отложениях. Наибольшее количество залежей в разрезе осадочного чехла на территории бывшего СССР приходится на отложения каменноугольного (29 %), девонского (19 %) и неогенового (18 %) возраста.

    По  разным оценкам запасы нефти распределяются в коллекторах следующим образом: в песках и песчаниках - от 60 до 80 %; в известняках и доломитах - от 20 до 40 %; в трещиноватых глинистых сланцах, выветрелых метаморфических и изверженных породах -  около   1 %. В странах Ближнего и Среднего Востока разрабатываются главным образом карбонатные коллекторы мезозойского возраста. На территории бывшего Советского Союза более 70 % нефтяных и газовых залежей  приурочены к терригенным породам-коллекторам.

    К основным признакам, характеризующим  качество коллектора, относятся пористость, проницаемость, плотность, насыщение  пор флюидами (водо-, нефте- и газонасыщенность), смачиваемость, пьезопроводность, упругие силы пласта. Совокупность этих признаков, выраженных количественно, определяет коллекторские свойства породы.

    Основными классификационными признаками коллектора являются условия фильтрации и аккумуляции в них пластовых флюидов.

    По  этим условиям коллекторы делятся на:

    простые (поровые и чисто трещинные);

    сложные (трещинно-поровые и порово-трещинные).

    Чисто трещинные, трещинно-поровые и порово-трещинные  коллекторы часто объединяют понятием «трещинные коллекторы», подразумевая, что фильтрация в таких коллекторы при отсутствии в них трещиноватости была бы затруднена или невозможна.

    Каждый  из перечисленных типов коллекторы связан с определенными типами горных пород и характеризуется своими особенностями стационарной, нестационарной и двухфазной фильтрации, а также приуроченностью пластового флюида к тому или иному типу пустотного пространства.

    Кроме того, коллекторы классифицируются по проницаемости независимо от типа фильтрующих  пустот. Наиболее удобно делить коллекторы на 5 классов (проницаемость, мкм2): I — более 1; II —  0,1—1; III— 0,01—0,1; IV —0,001 — 0,01; V — менее 0,001.

    По  рентабельности промышленной эксплуатации коллекторы делят на эффективные  коллекторы и неэффективные.

    Коллектор эффективный — коллектор, обладающий такими емкостными и фильтрационными свойствами, которые обеспечивают рентабельность промышленной эксплуатации месторождения в конкретных геолого-технических условиях.

    По  мере развития техники, а также по мере освоения данного нефтегазоносного бассейна минимальные значения промышленно-рентабельных дебитов и запасов уменьшаются. Если не принимать во внимание величину промышленных запасов УВ в коллекторе, то можно пользоваться термином коллектор эффективный, условно ограничивая его каким-либо единым для любых бассейнов значением проницаемости (например, 0,001 мкм2) или дебита (например, 3 м3/сут жидкости при депрессии па пласт 10 МПа).

    Доля  коллектора эффективного в составе  коллекторов в разных нефтегазоносных  комплексах колеблется в очень широких пределах (от первых процентов и даже долей процента до десятков процентов в зависимости oт состава коллекторов и степени их уплотнения). Как правило, с уменьшением доли коллектора эффективного в нефтегазоносном комплексе падают удельные запасы УВ.

    Выделение пластов-коллекторов по данным промыслово-геофизических  исследований — осуществляется по комплексу методов.

    В терригенном разрезе в общем  случае породы-коллекторы характеризуются  следующими признаками:

    1) отрицательной аномалией на диаграммах каротажа потенциалов самопроизвольной поляризации;

    2) наличием глинистой корки, отмечаемой  сужением диаметра на кривых  кавернометрии;

    3) низкими показаниями гамма-каротажа;

    4) неравенством показаний потенциал-  и градиент-зондов на диаграммах микрокаротажа;

    5) наличием зоны проникновения,  параметры которой определяются  по данным зондирования каротажного  бокового;

    6) повышенными показаниями «индекса  свободного флюида» на диаграммах  каротажа ядерно-магнитного;