Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА I. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТЮЕНИЕ ДНЕПРОВСКО-ДОНЕЦКОЙ ВПАДИНЫ - 10
ГЛАВА II. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕННОШ ДЕВОНСКИХ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ПОРОД FETHOHA - 20
ГЛАВА III. ХАРАКТЕШСЇИКА ВЕПрСТВЕННОГО СОСТАВА ВУЛКА НИЧЕСКИХ ПОРОД - 29
3.1. Петрографические типы пород - 29
3.1.1. Эффузивные породы - 29
3.1.2. Гипабиссальные породы - 38
3.1.3. Вулканокластические породы - 43
3.1.4. Вулканогенно-осадочные породы - 54
3.2. Минералы постмагматической стадии - 58
3.2.1. Хлорит - 62
3.2.2. Донбассит - 67
3.2.3. Каолинит -71
3.2.4. Гидрослюда - 73
3.2.5. Монтмориллонит - 75
3.2.6. Серицит - 80
3.2.7. Пирофиллит - 80
3.2.8. Кальцит - 82
3.2.9. Доломит - 82
3.2.10. Анальцим - 84
3.2.11. Вавелит - 84
ГЛАВА ІУ. КОЛЖКТОРСКИЕ СВОЙСТВА ВУЛКАНИЧЕСКИХ ОБРАЗОВАНИЙ - 90
4.1. О проблеме нефтегазоносности вулканических пород
4.2. Методика исследования коллекторских свойств вулканических пород - 99
4.3. Вулканические породы северо-западной части Днепровско-Донецкой впадины как коллекторы нефти и газа - 102
4.4. Факторы, влияющие на коллекторские параметры вулканических пород - 127
4.5. Особенности коллекторских свойств вулканических пород и выделение зон вулканогенных коллекторов - 150
ЗАКЛЮЧЕНИЕ - 162
СПИСОК ЛИЗЕЕШРЫ - 1
Введение к работе
Нуклонный рост потребления и газа ставит перед геологами ответственную задачу по открытию новых месторождений. Последние десятилетия нашего столетия знаменуются значительным расширением исследований, связанных с изучением условий формирования и размещения месторождений нефти и газа. Одной из важнейших в нефтяной геологии является проблема коллекторов. Коллекторские свойства осадочных пород различных регионов нашей страны, закономерности их формирования и изменения освещены в трудах П.П.Авдусина, А.А.Ханина, М.К.Калинко, Б.К.Прошлякова, В.М.Добрынина, Е.М.Сме-хова, О.А.Черникова и других исследователей. В последнее время интерес ученых привлекают так называемые нетипичные коллекторы, представителями которых служат породы вулканического происхождения.
Актуальность проблемы. Исследование вулканогенных и вулканогенно-осадочных формаций до недавнего времени проводилось главным образом в плане выяснения общей направленности эволюции вулканизма в пределах различных тектонических областей и выявления закономерностей формирования некоторых видов месторождений твердых полезных ископаемых. В настоящий момент эти формации все больше привлекают внимание советских и зарубежных геологов-нефтяников в связи с накоплением данных о приуроченности к ним промышленных залежей нефти и газа. В крупных седиментанионных бассейнах на нашей планете, часто выполненных по существу не осадочными, а вулканогенно-осадочными толщами, промышленно нефтегазоносными являются не только терригенные и карбонатные, но и вулканогешо-осадочные и вулканогенные образования [7,50,127,128]. С открытием месторождений углеводородов, приуроченных к этим толщам, среди известных коллекторов появился новый класс, в который входят различные по петрографическому составу вулканические породы, обладающие коллекторскими свойствами, близкими таковым терри-генных и карбонатных пород. Несмотря на примеры промышленной неф-тегазоносности вулканических пород до сих пор существует предвзятое мнение о них, как о породах бесперспективных. Многие исследователи, не обладая достаточным количеством фактов и не рассматривая каждый конкретный случай, ошибочно считают, что вулканические породы могут выполнять лишь роль экрана [5,33].
В Днепровско-Донецкой впадине - крупнейшей нефтегазоносной провинции Украины - дальнейшие перспективы открытия месторождений нефти и газа связаны с палеозойскими отложениями, прежде всего нижнекаменноугольными и девонскими. Примерно 1/5 разреза девонских отложений северо-западной части впадины составляют эффузивно-пиро-кластические породы, в которых в ряде скважин (Грибовая ГУдня-1, Ладинка-3, 231 и др.) отмечены нефтегазопроявления. Успешное ведение поисково-разведочных работ в девонских отложениях возможно лишь при наличии данных о вещественном составе, характере распространения вулканических пород и их роли в формировании и размещении залежей углеводородов.
Все более возрастающие темпы потребления горючих ископаемых приводят к необходимости поисков новых объектов нефтегазопоисковых работ, поэтому стала актуальной проблема изучения связи залежей нефти и газа с вулканогенными и вулканогенно-осадочными породами.
Цель и задачи исследований. В соответствии с поставленной темой основная цель исследований заключалась в выяснении коллекторских свойств эффузивно-пирокласти-ческих толщ Днепровеко-Донецкой впадины. В связи с этим возникла необходимость изучить: петрографические типы пород; вторичные минералы, связанные с процессами постмагматического замещения пород и факторы, влияющие на формирование коллекторских параметров вулканических пород.
Фактический материал. Объектом исследования был каменный материал, отобранный автором по 29 буровым скважинам, раеяоложенным в северо-западной части Днепровско-Донедкой впадины. Для всех образцов были проведены минерало-петрографи-ческие исследования с использованием оптического метода (федоровского, иммерсионного), а также с параллельным определением физических параметров горных пород. Нами выполнено 1480 определений физических параметров вулканитов, изучено 270 нестандартных (больших) шлифов, пропитанных бакелитом. Минерало-петрографические особенности пород определялись с помощью различных современных методов: химического, рентгеновского, термического, электронной микроскопии и др. Описано около 500 шлифов горных пород. Особое внимание уделено изучению состава минералов, в частности вторичных. В процессе работы проведено 150 силикатных химических анализов пород и отдельных минералов. Для диагностики минералов выполнено более 70 рентгеновских определений.
Все анализы, связанные с минерале петрографическим изучением пород, выполнены в лабораториях опытно-методической партии опытного предприятия Института геологических наук,АН УССР. Определения физических параметров вулканитов производились в лабораториях производственных объединений "Черниговнефтегазгеология" и "Пол-тавнефтегазгеология", а также в лаборатории отдела седиментологии провинций горючих ископаемых Института геологии и геохимии горю-чих ископаемых АН УССР. При обработке результатов исследования вулканических пород применялись методы математической статистики.
Научная новизна работы. I. Впервые приводится характеристика коллекторских свойств различных типов вулканических пород Днепровско-Донецкой впадины. Выявлены особенности их емкостно-фильтрационных свойств. 2. Определены факторы, оказывающие влияние на формирование коллекторских свойств вулканических пород. 3. Изучены процессы постмагматического преобразования и связанные с ними вторичные минералы, оказывающие влияние на формирование коллекторских свойств эффузивно-пирокластических пород. 4. Среди вулканических образований впадины выделены и детально охарактеризованы вулканокластические и вулканогенно-осадочные типы пород, представляющие наибольший интерес с точки зрения их коллекторских свойств.
Практическая ценность работы.В работе на основании полученных физических параметров вулканических пород впервые составлены карты коллекторских свойств девонских вулканогенных отложений северо-западной части Днепровско-Донецкой впадины.
Результаты исследований вещественного состава, характера распространения и коллекторских свойств вулканических пород используются при проведении поисково-разведочных работ на нефть и газ в регионе.
На основании данных исследований в соавторстве с З.М.Ляшке-вич и Т.В.Завьяловой были составлены рекомендации, переданные в адрес производственного объединения "Черниговнефтегазгеология" и Полтавского УБР, ведущих поисковые и разведочные работы на нефть и газ: "Палеовулканологические реконструкции Днепровско-Донецкой впадины и их значение для поисков полезных ископаемых на больших глубинах", "Выделение Иыщенковского штока габбро-диабазов на глубине свыше 5000 м и перспективы нефтегазоносности данной площади", "Девонские палеовулканологические реконструкции и их значение при поисках нефти и газа на больших глубинах", "Палеовулканологичес - 8 кие схематические карты верхнефранской и верхнефаменской эффузив-но-туфогенных толщ девона", "Значение вулканогенных образований как возможных коллекторов при поисках перспективных нефтегазоносных отложений на больших глубинах".
Основные защищаемые положения: I. Состав вулканических пород, их структурно-текстурные особенности, гидротермально-метасоматическая замещенность, а также трещи-новатость являются факторами, влияющими на формирование емкостно-фильтрационных свойств вулканических пород. 2. Наилучшими коллек-торскими свойствами обладают вулканокластические и вулканогенно-осадочные породы. 3. В силу широко развитой в вулканических породах трещиноватости и быстро выклинивающихся их мощностей эти породы не могут служить региональным флюидоупором. 4. Существует зависимость между физическими параметрами вулканических пород и их фа-циальной принадлежностью: породы вулканогенно-осадочной, осадочно-вулканогенной и пирокластической фаций характеризуются повышенными коллекторскими параметрами. Низкими коллекторскими параметрами отличаются породы эффузивно-пирокластической фации.
Апробация работы. Основные положения диссертации представлялись на симпозиуме "Глубинное строение, магматизм и металлогения Тихоокеанских вулканических поясов" (Владивосток, 1976), на республиканских совещаниях "Происхождение нефти и газа и закономерности образования и размещения их залежей" (Львов, 1977), "Происхождение нефти и газа, их миграция и закономерности образования и размещения нефтяных и газовых залежей" (Львов, 1981).
Результаты работы изложены в б научных отчетах по госбюджетным и хоздоговорным темам. Отдельные вопросы, изложенные в диссертации, освещены автором в 12 опубликованных работах.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения общим объемом 179 страниц. Работа включает 7 таблиц и иллюстрирована 43 рисунками. Содержит список литературы из 160 наименований.
В основу диссертации положены исследования, проведенные соискателем во время работы в отделе геологии нефти и газа Института геологии и геохимии горючих ископаемых АН УССР в период 1978-1983 гг. Диссертационная работа выполнена под руководством академика АН УССР, профессора Г.Н.Доленко и старшего научного сотрудника, кандидата геолого-минералогических наук З.М.Ляшкевич, которым автор глубоко признателен. Большую помощь на всех этапах исследования оказала младший научный сотрудник Т.В.Завьялова. В процессе написания диссертационной работы автор пользовался консультациями доктора геолого-минералогических наук Р.С.Копыстянского, кандидата геолого-минерадогических наук А.Е.Киселева, кандидата физико-математических наук З.И.Йориша. Постоянное содействие в сборе фактического материала оказывали С.В.Ткачишин, Л.В.Курилюк, А.Д.Брит-ченко, В.А.Кривошея. Всем им автор искренне благодарен. Выполнению аналитических работ содействовали Н.М.Шлаен, Г.И.Баранова, Б.П. Грабчак, И.Л.Бобкова, Л.И.Скульская, Н.А.Миколайчук, Г.Г.Саланина, Н.В.Шеремета. Всем вышеназванным товарищам автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность.
