Влияние литологических факторов на колекторские свойства, страница 2

Мезозойские глины-покрышки дифференцированы на две группы: глины, не содержащие карбонатных солей, и глины карбонатные. Уплотнение глин, содержащих карбонатные соли, до глубины 3000 м происходит более интенсивно по сравнению с глинами некарбонатными. По-видимому, большее содержание связанной воды в некарбонатных глинах сказалось на относительном противодействии уплотнению под влиянием геостатической нагрузки.

Ниже 3000 м геостатическое давление оказалось достаточно большим и в силу этого глины вне зависимости от содержания в них карбонатных солей уплотнены более или менее одинаково. В интервале глубин 1000—2000 м глины характеризуются плотностью в среднем от 2,05 до 2,34 Мг/м³, на глубине 3000 м плотность возрастает до 2,55 Мг/м³, на глубине 4000 м — до 2,65 Мг/м³ и на глубине 4500 м ~ до 2,70 Мг/м³.

Сравнение плотностной характеристики различных по составу глин показывает, что при прочих равных условиях глины с каолинитом и отчасти с гидрослюдой уплотняются более интенсивно, чем глины со смешанно-слойными минералами, в особенности глины с монтмориллонитом. Так, на глубине 500—1500 м глины с каолинитом характеризуются плотностью 2,44—2,48 Мг/м, с гидрослюдой — плотностью примерно 2,42 Мг/м³, со смешанно-слойными минералами — плотностью 2,28— 2,30 Мг/м³ и с монтмориллонитом — плотностью 2,20 Мг/м³. На глубине 2500 м глины со смешанно-слойными минералами имеют плотность 2,46—2,57 Мг/м³, в то время как глины с монтмориллонитом — плотность 2,38—2,43 Мг/м³; в интервале глубин 3000—4000 м глины с гидрослюдой и каолинитом характеризуются плотностью 2,64—2,70 Мг/м³, глины со смешанно-слойными минералами — плотностью 2,44—2,61 Мг/м³.

Приводимые факты объясняются особенностями строения кристаллических решеток глины, сказывающимися на степени их гидратации. Минералы, содержащие в большем количестве связанную воду (монтмориллонит), уплотняются при тех же нагрузках в меньшей степени, чему препятствует связанная вода, играющая роль буфера. В природных условиях чистые разности глин встречаются редко. Природные глины представляют собой полидисперсные и полиминеральные образования, в которых наряду с породообразующими глинистыми минералами постоянно присутствуют терригенные минералы (кварц, полевые шпаты, слюды и др.) часто в виде примесей, но иногда и в значительном количестве. В зависимости от количества и структуры терригенных минералов (примесей) меняются структура перового пространства и экранирующие свойства глинистых пород. Большую роль играет характер распределения терригенных минералов в глинистой массе. При беспорядочном распределении зерен в глинистом веществе зоны повышенной проницаемости не связаны между собой, и изолирующие свойства снижаются незначительно.

1.3. Влияние литологических особенностей и термодинамических условий на изменение коллекторских и экранирующих свойств осадочных горных пород

Давление

Жидкости и газы, заключенные в порах коллектора, находятся  под определенным давлением, которое называют пластовым. Оно характеризует то давление, которое существует в пласте в равновесных условиях перед началом эксплуатации или после устано­вления ее режима. Пластовое давление повышается почти линейно с увеличением глубины залегания пласта.

В ряде случаев еще до вскрытия залежей их пластовое давление (в МПа) приблизительно можно подсчитать путем умножения глубины залегания на 0,01. Однако встречается много исключений из этого правила, особенно на глубинах более 2100 м, что связывают с пластической деформацией части горных пород.

Нефть и газ, образующие залежи, обычно находятся под высоким давлением, которое создается напором краевых или подошвенных вод, а также давлением вышележащих горных пород.

Давление, оказываемое весом породы (при средней плотности осадочныхх пород 2,3 Мг/м³), составляет примерно 23 кПа/м. Такое давление называют геостатическим. Оно передается породами, а внутри породы — слагающими их зернами (скелетом). Давление, возникающее как следствие деформации пород, называют геодинамическим давлением (тектоническим, геотектоническим).