Содержание к диссертации
Введение 5
Глава 1. Основные черты геологического строения осадочного чехла западной части Прикаспийской впадины
История изучения кунгурских соленосных отложений и условий их образования в Прикаспийской впадине и ее обрамления.
Особенности тектонического строения территории исследований 17
Литология галогенных отложений 32
Глава 2. Закономерности формирования основных
текстурных типов пород галитовых зон ритмопачек
Роль периодичности галогенного процесса в строении галогенных
разрезов 7
Литолого-фациальная зональность соленосных отложений в
строении галитовых зон ритмопачек 4'
Отражение эволюции гидрохимических условий солеродного бассейна в строении галитовых зон ритмопачек
Глава 3. Роль постседиментационных процессов в преобразовании соленосных пород и строении галитовых
зон ритмопачек 80
Диагенез галогенных отложений 80
Внутрисолевые рассолы галогенных отложений, способствующие
3.5. Изменение галогенных отложений под влиянием гипергенных
Плотностные характеристики толщ каменной соли. И2
Фильтрационно-емкостные свойства каменной соли 115
Соотношение физико-механических и структурно-текстурных особенностей каменной соли ^ Глава 5. Выбор участков и оптимальных интервалов разрезов каменной соли западной и северо-западной части Прикаспийской впадины благоприятных для создания подземных резервуаров 121
Дергуновское месторождение каменной соли 132
Скважина Николаевская 2 145
их перекристаллизации 00
процессов
Глава 4. Распределение текстурно-структурных
разновидностей каменной соли в элементах ритмопачек
- Введение к работе
Актуальность проблемы. Соленосные отложения Прикаспийского региона занимают огромные площади и содержат значительные интервалы разрезов, сложенных однородной каменной солью, которая обладает высокими изолирующими свойствами и может использоваться как депонирующая среда для хранения нефтепродуктов. В странах СНГ сегодня эксплуатируются 16 подземных хранилищ газа, состоящих из 103 подземных резервуаров, примеры строительства и хранения газонефтепродуктов известны в Оренбургской, Саратовской, Волгоградской, Астраханской областях.
Для создания подземных резервуаров в толщах каменных солей разработан ряд критериев, определяющих пригодность галогенных разрезов для этих целей. К ним относятся механические свойства солей, их литологическая однородность и текстурно-структурные характеристики, особенности деформации на стадии галокйнеза, масштабы и интенсивность проявления неотектонических движений в галогенных разрезах, особенности локализации внутрисолевых и надсолевых рассолов. Непременным условием при выборе интервалов является отсутствие легкорастворимых калийных минералов.
Выбор районов развития и интервалов разрезов с горизонтами каменной соли, однородной по составу, текстурно-структурным характеристикам и физико-механическим свойствам, пригодных для использования в качестве депонирующей среды без бурения скважин или с фрагментарным отбором керна из скважин весьма проблематичен. Используемые при изучении галогенных разрезов геофизические методы (ГК, НТК) для установления текстурных характеристик каменной соли не эффективны, так как ими идентифицируются только калийные соли. Поэтому детальное исследование условий формирования текстур каменной соли на стадии седиментации и с их постседиментационными преобразованиями в различных геоструктурных зонах соленосного бассейна, в разрезах, где выполнялось бурение со 100-процентным отбором керна солей, является актуальной задачей для региона и главной геологической предпосылкой для создания подземных резервуаров.
Цель работы. Повышение эффективности прогнозирования интервалов галогенных пород, сложенных горизонтами каменной соли, обладающими текстурно-структурными разностями, пригодными для использования в качестве депонирующей среды в галогенных разрезах западного и северо-западного обрамления Прикаспийской впадины.
Задачи исследований:
.Выявление закономерностей формирования и особенностей строения толщ каменной соли с полными ритмами галогенеза, с пониженным содержанием пород заключительных стадий в разрезах современных структурных зон Прикаспийской впадины
Прогнозирование расположения участков и интервалов разрезов со значительными мощностями горизонтов каменной соли однородного состава с учетом роли цикличности галогенеза, литолого-фациальной зональности, и гидрохимии солеродного бассейна.
Определение характера преобразования структур галита и текстур каменной соли от степени, направленности и соотношений постседиментационных процессов (катагенеза, галокинеза, гипергенеза) и положении их в разрезах в современной структуре Прикаспийской впадины.
Выяснение закономерностей распределения текстурно- структурных разновидностей каменной соли в галитовых зонах основных типов ритмопачек (полных, неполных, редуцированных).
Повышение эффективности прогнозирования участков и интервалов разрезов, наиболее благоприятных для создания резервуаров в каменной соли до бурения разведочных скважин.
Методика исследований. В керне детально изучались текстурные особенности каменной соли и, прежде всего, строение элементарных ритмов: закономерности изменения их толщин в ритмопачках галогенных разрезов для различных литолого-фациальных зон солеродного бассейна и при различной направленности эволюции состава рапы в нем.
Устанавливались закономерности распределения основных генетических типов галита в разностях каменной соли, прошедших постседиментационные стадии галогенеза для различных структурных зон впадины.
На основании разработанных нами критериев анализировалось распределение по латерали и в разрезе однородных по составу и строению разностей каменной соли для наиболее разбуренных участков галогенных отложений во впадине и ее обрамлении.
Научная новизна.
Определены критерии формирования облика каменной соли позволяющие детализировать распределение однородных ее разностей в разрезе и по латерали Прикаспийского региона.
Установлено, что постседиментационные преобразования каменной соли определялись структурным положением галогенного разреза и заключаются в изменении соотношений седиментационных и перекристаллизованных разностей галита, что определяет изменения физико-механических свойств породы.
Показано, с какими структурными элементами Прикаспийской впадины и интервалами галогенных разрезов связаны горизонты каменной соли с максимальными толщинами, однородного состава и с минимальным содержанием пород заключительных стадий галогенеза.
Защищаемые положения:
Установлено, что критериями оценки территории Прикаспийской впадины по пригодности к использованию каменной соли в качестве депонирующей среды, является распространение в регионе интервалов и участков с полными ритмами галогенеза, с пониженным содержанием пород заключительных стадий и с максимальным развитием в них каменной соли специфических текстурно-структурных разностей.
Определена закономерность изменений структур галита и текстур каменной соли, для отдельных участков Прикаспийской впадины и ее обрамления, по степени и направленности постседиментационных процессов, и различным проявлениям солянокупольной тектоники.
Предложены участки и интервалы, с максимальными толщинами однородной каменной соли, на основании разработанных критериев, благоприятные для создания подземных резервуаров на территории обрамления Прикаспийской впадины.
Практическая ценность. Разработанные автором критерии оценки состава и строения горизонтов каменной соли рекомендуются к использованию при проектировании подземных резервуаров.
На основе всех факторов, определяющих формирование облика каменной соли впервые рекомендованы галогенные разрезы во впадине и ее обрамлении, имеющие значительные толщины горизонтов каменной соли, однородные по составу и пригодные для депонирования.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались автором на межведомственных научных конференциях: «Геологические науки-99» (Саратов, 1999), «Геологические науки-2000» (Саратов, 2000), «Геологические, геофизические и геохимические исследования юга-востока Русской плиты» (Саратов, 2001)ж. На Всероссийской научно-практической конференции к 120-летию со дня рождения Б.А. Можаровского, «Проблемы геологии Европейской России» (Саратов, 2002). На научно- практической региональной конференции «Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса Приволжского и Южного федерального округов на 2005 и последующие годы», (Саратов, 2005); «Геодинамика, минералогия, геохимические и геофизические методы поиска и разведки полезных ископаемых» (Саратов, 2007).
Фактический материал. В работе использованы данные изучения керна по скважинам, пробуренным на Приволжской моноклинали Наримановское, Гремяченское месторождение (Волгоградская область), на северо-западном обрамлении впадины Дергуновские 1 и 2 (Самарская область) и Краснокутская 1 (Саратовская область), в западной части впадины структуры Эльтон (Волгоградская область) и Баскунчак (Астраханская область) (Рис.1).
По Александровско-Кисловскому и Ровенскому профилям, пересекающим зону предбортового прогиба использовались опорные разрезы скважин, определяющие глубину залегания и мощности толщ каменных солей. При детальном описании текстур каменной соли и структур галита из образцов галогенных отложений западной части впадины и ее обрамления, , для сравнительных характеристик нами использовалось описание литологических типов пород Свидзинского С.А., Журавлевой Т.В., Деревягина B.C., Кореневского С.М., Хрущова Д.П., В.Я. Дорохова. Особенности состава ритмопачек, приведенные далее в нашей работе и заимствованные из работ Ю.А. Писаренко (1983,1987), B.C. Деревягина и др. (1981), С.А. Свидзинского и др. были дополнены нами детальным описанием текстур каменной соли и структур галита для образцов керна из скв. Краснокутской 1К; Сафроновской 2; Наримановской 1,14; Дергуновской 1; Озинки 1,2 и др.
Для интерпретации данных литолого-генетических типов каменных солей, их условий образования и формирования использовался
ультрамикрохимический анализ рапы включений, из работ Московского Г.А., Гончаренко О.П. Использовались данные ГИС, Волгоградской ГРЭ.
о о оЛ -">
о Дергуновка'
О о Г о
о / п О о /
о +
/
Саратов
О О
С О,
о О
о о
/
2-2 / Озинки
>2 ^ .А г- Уральск
. Красный Кут
о о 0С Я-
^ /Ровенский профиль
/
о у
/
/ I
/
-V
г—
/
/
/
/
Антиповско-Александровеко-Кисловский \ профиль
У \
Эльтон
Волгоград
I I / ^
I о у'/1 Нариман
Гремяченское /А
о / /
Сафроновская /
Баскунчак
Рис. 1. Обзорная карта фактического материала.
оо п о г Астрахань
' М 0о
КАСПИЙСКОЕ МОРЕ
Н 4ННН -н-
Условные обозначения к рис. 1 1 - граница бортового уступа Прикаспийской впадины; 2 - граница распространения кунгурских соленосных отложений; 3 — глубинные разломы разделяющие тектонические структуры; 4 — граница распространения нижнепермских отложений; 5 — отдельные скважины площади: 1- Тимофеевская; 2 — Карпенская; 3 — Ерусланская; 4 — Черная Падина. 6 - тектонические элементы на схеме: I - Приволжская гомоклиналь; II - Прикаспийская впадина; 7 - населенный пункт; 8 - геологический профиль скважин
Автор выражает глубокую благодарность руководителю научной работы д.г.-м.н. Московскому Г.А., сотруднику ОАО ЕвроХим- ВолгаКалий д.г.-м.н. Свидзинскому С.А., сотруднику геологического факультета университета д.г.-м.н. Ванынину Ю.А., за помощь и поддержку при организации работ и ценные замечания при обсуждении диссертации. Благодарность автор выражает также ученому секретарю Специализированного Совета д.г.-м.н. Гончаренко О.П.
Публикации по теме диссертации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 9 научных работах, в том числе одна в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК.
