Практическая работа № 4

Геохимия и изотопная геохимия органического вещества и флюидов.

Объём – 2 часа

1. Цель работы: Обучение магистрантов составлению схемы корреляции нефтегазовых месторождений.

Наглядные пособия: разрезы, профили,геологическая карта и геохронологическая таблица.

2. План организации практичесекой работы.

1.Изучение корреляции скважин.

2.Схема корреляции нефтегазовых месторождений.

3.Изучение карты месторождений.

Методика выполнения работы:

Корреляция разрезов скважин по сравнению с профилями и структурными картами, построенными непосредственно по данным разрезов скважин без их предварительной корреляции, позволяет более подробно изучить продуктивные горизонты.

Увязка разрезов скважин, расположенных близко одна от дру­гой, производится по дробным подразделениям с выделением в со­поставляемых скважинах общих нефтегазоносных горизонтов, а в от­дельных районах возможна при сопоставлении стратиграфических подразделений.

Сопоставление геологических разрезов называется их корреля­цией. Существует целый ряд способов корреляций при изучении образцов пород, кернового материала и в процессе бурения скважин (табл.1).

Макроскопические способы корреляции. К макроскопическим способам корреляции относятся сопоставле­ния разрезов по литологическому составу и по макрофауне.

Корреляция горизонтов по литологическому составу может производиться в пределах отдельных площадей и основана на сопоставлении литологических разрезов скважин, составленных но описаниям образцов. Подобная корреляция производится так­же непосредственным сравнением образцов, извлеченных из различных скважин. В основу сопоставления кладутся внешние литологические признаки пород.

В процессе корреляции необходимо не только прослеживать отдельные пачки и пласты по разрезам скважин, но отмечать и все несоответствия, которые имеют большое значение для всех после­дующих построений.

По образцам пород, отобранным в процессе бурения, трудно установить мощность проходимых пластов и изменение их литологического состава, так как образцы дают только выборочную харак­теристику разреза. Имеющиеся пробелы восстанавливаются ком­плексным применением ряда способов корреляции.

Метод корреляции по данным механического анализа основан на том, что стратиграфически однородные пласты или опорные гори­зонты, находящиеся в равных условиях отложения и образования на небольших по размеру разведочных площадях, обладают одинаковой крупностью зерна и равной отсортированностью мате­риала.

Предварительно для каждого исследуемого месторождения об­рабатывают и составляют так называемый средний «стандартный» или нормальный разрез. Выделение отдельных горизонтов и свит производится весьма тщательно для того, чтобы при сравнении данных анализов образцов из последующих скважин со «стандарт­ным» разрезом иметь наиболее полную характеристику признаков, определяющих структуру пород.

В процессе корреляции разрезов скважин необходимо отмечать изменение механического состава, а также пористости по прости­ранию и вкрест простирания одних и тех же пластов.

Метод корреляции стратиграфических горизонтов по руководя­щим формам ископаемых, являясь основным при геологических исследованиях, имеет ограниченное значение для сопоставления разрезов скважин.

Значение этого метода особенно велико при сопоставлении раз­резов удаленных скважин, прежде всего опорных. Для таких сква­жин прежде всего особенно важно произвести стратиграфическую увязку горизонтов с ранее изученными разрезами. Что касается горизонтов в пределах отдельных площадей, то такая увязка за­трудняется тем, что макрофауна в образцах скважин встречается редко. Так как нередко нефтегазоносные свиты не содержат фауны, пользование этим способом для ряда разведываемых площадей невозможно.

Микроскопические способы корреляции. Изучение образцов пород, извлекаемых из скважин, производится как по внешним признакам, так и более углубленно в лабораториях различными микроскопическими исследованиями. Микроскопиче­ские исследования значительно уточняют признаки, установленные по внешнему описанию, давая возможность выявить ряд новых признаков.

Микроминералогические и петрографические исследования дают возможность охарактеризовать минералогический состав пород, рассортированных при механическом анализе, либо в шлифах породы в естественном ее состоянии.

Для изготовления шлифов из осадочных пород, легко рассыпаю­щихся, образцы пород предварительно закрепляются проварива­нием их в канадском бальзаме или другими способами.

Микроминералогические исследования при выявлении корре­ляционных признаков сводятся в основном к нахождению харак­терных минералов, содержащихся в осадочной толще и отличаю­щихся широким горизонтальным распространением.

Микроминералогический анализ дает возможность производить корреляцию горизонтов как в пределах одной площади, так и при значительном удалении изучаемых площадей. Возможность сопоставлений на значительном расстоянии обусловливается особен­ностью широкого горизонтального распространения отдельных ассоциаций минералов в одновозрастных образованиях независимо от литологического состава и структуры пород, содержащих эти ассоциации минералов. Площадь распространения таких ассоциа­ций достигает тысяч квадратных километров.

Для корреляционных целей весьма характерны минералы, при­надлежащие к редким, мало распространенным, как топаз, анда­лузит, дистен, монацит и им подобные.

Тщательно изучается обычно группа тяжелых минералов, пред­ставляющих наибольший интерес в корреляционном отношении. Что касается петрографического изучения пород в шлифах с не­нарушенной структурой, здесь помимо минералогического состава имеет существенное значение характер пористости - размеры пор, их форма, выполнение пор вторичными минералами и т. п.

Микрофаунистический метод корреляции относится к точным и совершенным методам, позволяющим сопоставлять разрезы как в пределах одной площади, так и на крупных территориях.

В качестве руководящих форм для определения относительного возраста свит и горизонтов при стратиграфическом членении раз­реза наибольшее значение имеют фораминиферы.

Другие микроорганизмы, как диатомеи и остракоды, распростра­нены гораздо менее фораминифер, но в некоторых районах имеют серьезное корреляционное значение.

При изучении геологического разреза месторождения, подобно предыдущему, в первую очередь составляют «нормальный» разрез, характеризующий изменчивость фауны фораминифер в толще отло­жений. Образцы пород для исследования берутся не реже чем через 5-10 м.

Отобранный из скважин шлам и образцы пород, поднятые колонковыми бурами или грунтоносами, поступают в микрофаунистические лаборатории. Обработка их начинается с разрыхления и последующего удаления илистых частиц.

Пыльцевой анализ, ранее применяющийся широко при исследо­ваниях четвертичных отложений, в настоящее время находит при­менение для корреляции разрезов более древнего возраста.

Корреляция по химическому составу по­род. Корреляция по химическим свойствам и химическому со­ставу пород состоит в том, что определяются химические составные части породы в соответствующих процентных соотношениях ко всей взятой пробе.

Наряду с химическими методами определения элементов, входя­щих в состав горных пород, применяется также спектральный ана­лиз. Химические методы дают хорошие результаты и не вызывают затруднений при анализе пород, состоящих из указанных ниже элементов, входящих в состав горных пород. К таким элементам прежде всего относятся кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, углерод, калий, магний, натрий и водород, составляю­щие 99% среднего химического состава горных пород. Что касается остальных элементов, то они присутствуют в осадочных породах в малых концентрациях в виде рассеянных элементов. Определение их химическими методами весьма затруднено и требует много вре­мени и средств. Но именно рассеянные элементы, присутствующие в осадочных породах, и представляют наибольший интерес для корреляции. Определение таких элементов, входящих в состав поро­ды в малых концентрациях, методом спектрального анализа имеет ряд преимуществ по сравнению с обычным химическим анализом.

Стратиграфическое расчленение карбонатных толщ, вскрывае­мых скважинами, при применении обычных палеонтологических или петрографических методов затруднительно, так как требует изготовления шлифов в массовом масштабе, а также и потому, что керн, необходимый для таких анализов, не может быть отобран в большом количестве.

Отбор шлама не позволяет применять обычные палеонтологические или петрографические методы.

Естественно, возникает вопрос применения других методов для решения стратиграфических задач расчленения и выделения мар­кирующих горизонтов. Таким методом является метод химиче­ского анализа гилама. Химические анализы, проводимые обычными методами, представляют сложную и трудоемкую работу. Более простым способом является физико-химический метод. Метод фи­зико-химического анализа позволяет с достаточной точностью и быстро определять количественное содержание основных состав­ляющих карбонатных пород путем термического или волюметрического анализа.

Термический анализ (термография) основан на постоянстве тем­ператур разложения карбонатных веществ. Приводится результат сопоставления разрезов скважин Самарской Луки. На этой диаграмме хорошо видно, что данные термографии очень близки к данным химического анализа, а также полное совпадение корреляционных сопоставлений по химическому составу и по дан­ным микропалеонтологии.

Волюметрический анализ представляет видоизменение термиче­ского анализа, при котором фиксируется не температура разложе­ния вещества, а объем выделяющихся при разложении газов.

Схема корреляции нефтяного пласта

1-нефтяной; 2-водный; 3-газовый песчаник; 4-аргиллит; 5-репер; 6-известняк.

3. Контрольные вопросы.

1. Виды корреляции.

2.Сущность волюметрического анализа?

3. Различия между микрофаунистическим методом и микроминералогическим и петрографическим исследованием?

Таблица 1. Методы корреляции отложений

Магистрант при выполнении практической работы дает полную характеристику по всем методам изучения корреляции.

Использованная литература

1. Аманниязов К.Н., Ахметов А.С., Кожахмет К.А. – «Нефтяные и газовые месторождения Казахстана» - Учебное пособие Алматы «Даур» 2003.

2. Е. В. Вла­димирская, А. X. Кагарманов, Н. Я. Спасский и др. – «Историческая геология с основами палеонтологии» - Л.: Недра, 1985.

3. Н. Б. Вассоевич - Спутник полевого геолога нефтяника - Том 1, Ленинград 1954

4. К. П. Соколов – «Геофизические методы разведки» – Изд. «НЕДРА» Ленинград-1966

5. Сапфиров Г. Н. – «Структурная геология и геологическое картиро­вание» - Учебник для техникумов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1982,

6. Э.А. Бакиров, В.И. Ермолкин, В.И. Ларин и др. – «Геология нефти и газа» - Учебное пособие —М., Недра, 1980.