Поиски и разведка месторождений нефти и газа

Нефтегазопромысловая геология

• Методы изучения геологических разрезов и технического состояния скважин

• Методы изучения залежей нефти и газа по данным бурения и эксплуатации

уметь: строить и использовать структурные карты и геологические профили.

• Режимы залежей нефти и газа

• Методы подсчета запасов нефти и газа

• Геологические основы разработки нефтяных и газовых месторождений

• Охрана недр и окружающей среды

1. Строение Земли

иметь представление: о строении Земли

Земля имеет магнитные полюсы, которые не совпадают с географическими полюсами. Ввиду не совпадения магнитных и географических полюсов, в показаниях магнитной стрелки компаса различают магнитное склонение и магнитное наклонение.

Магнитное склонение – это угол, образуемый направлением магнитной стрелки компаса, установившейся по направлению магнитной силовой линии и географическим меридианом в данной точке наблюдения. В средних широтах оно составляет 8⁰-10⁰. Это так называемое склонение, оно бывает восточное и западное и учитывается при составлении топографических карт ориентировании на местности.

Прирост температуры при углублении внутрь Земли на 100 м называется геотермическим градиентом. Геотермическая ступень - число метров, на которые в глубину температура повышается на 1⁰С. Величины геотермических ступени и градиента обратно пропорциональны и различны для разных районов Земли. Их произведение - величина постоянная и равна 100. Если, например, ступень равна 25м, то градиент равен 4°С.

Величина геотермической ступени изменяется в широких пределах. В районе Пятигорска она равна 1,5м, Ленинграда - 19,6м, Москвы - 38,4 м, в Башкирии 50 м.

Внутренние оболочки и ядро Земли

В результате изучения землетрясений было установлено, что на определенных глубинах происходят скачкообразные изменения скорости распространения продольных и поперечных сейсмических волн. Эти явления связаны с резким изменением плотности вещества Земли и его состава. Таким образом, Земля неоднородна и образуют ее несколько оболочек с разными свойствами – земная кора, мантия, ядро.

Земной корой называется весь комплекс горных пород между атмосферой и гидросферой сверху и поверхностью Мохоровичича снизу.

Земная кора делится на три типа – континентальную, океаническую и переходную. Такой характер планетарного рельефа связан с разным строением и составом земной коры. Под материками толщина земной коры достигает 75км (в среднем 35 км), а под океанами 3 -12км (в среднем 4 - 6км).

К

Рисунок 7 – Внутреннее строение Земли

Рисунок 8 – Скорость изменения упругих волн с глубиной.

онтинентальная кора

Осадочные и метаморфические породы подстилаются породами типа гранитов. Средняя плотность их 2,7 г/см³; скорость распространения продольных волн 5,5-6,3 км/с, поперечных 3,4-3,7км/с. Этот слой пород условно назван гранитным.

Под гранитным залегает базальтовый слой, представленный породами близкими по свойствам к базальтам. Поверхность, разделяющая гранитный и базальтовый слои, называется поверхностью Конрада. Базальтовые породы содержат по сравнению с гранитными меньше кремния и алюминия, больше железа и магния, чем объясняется их более высокая плотность (2,8 - 2,9 г/см³). Скорость распространения в них продольных волн 6,5 – 7 км/с, поперечных – 3,7- 4,1км/с.

Рисунок 9 - Принципиальный разрез земной коры и верхней мантии( по Гаврилову В.П., 1970 г.).

В отличие от континентальной, океаническая кора сложена базальтовыми породами, залегающими под небольшим по мощности слоем осадков. Исследованиями последних лет в океанической коре между осадочным и базальтовым слоями выявлен надбазальтовый слой. Он представлен чередующимися уплотненными осадочными породами, кремнистыми конкрециями и пористыми базальтовыми лавами.

Кора переходных областей обычно характерна для периферии крупных континентов, где развиты окраинные моря, имеются архипелаги островов. Здесь происходит смена континентальной коры на океаническую кору, и, естественно, по строению, мощности, плотности пород и скорости распространения упругих волн кора переходных областей занимает промежуточное положение между континентальной и океанической земной корой.

В химическом составе земной коры преобладают кислород (49,13%), кремний (26%), алюминий (7,45%), железо (4,2%), кальций (3,25%), натрий (2,4%), калий и магний (по 2,35%), водород (1%).

Мантия Земли. Между поверхностью Мохоровичича и ядром располагается еще одна оболочка Земли, называемая мантией. Глубина нижней границы мантии 2900км.

Мантия неоднородна по составу и на глубине около 900км разделяется на две оболочки – верхнюю и нижнюю.

Верхняя мантия характеризуется неоднородностью среды, что связано с ее расслоенностью. Она разделяется на три слоя, отличающихся плотностью вещества и скоростью распространения сейсмических волн. Верхний, твердый слой совместно с земной корой образует литосферу, характеризующуюся большей прочностью вещества.

Для верхнего слоя характерно резкое возрастание с глубиной градиента скоростей продольных и поперечных сейсмических волн. Ниже залегает слой пониженных скоростей – волновод. К нему приурочен пояс размягчения, получивший название астеносферы. В этом слое вещество отдельных линз находится в жидко-твердом состоянии, когда гранулы твердого вещества окружены пленкой расплава. Астеносфера отличается от смежных слоев пониженной вязкостью и плотностью (около 3г/см³) и меньшей скоростью распространения сейсмических волн. Средняя глубина астеносферы 100-200км, под срединно- океаническими хребтами -30-50км.

С ней связывают выделение базальтов и другие процессы магматизма, поглощение энергии вращения, приливные реконструкции фигуры Земли и т. п. Нижний слой верхней мантии (слой Голицына, слой С) считается переходным между верхней и нижней мантией. Характеризуется он твердым состоянием вещества, повышенной его плотностью (4,3г/см³) и вязкостью, а также возрастанием скорости распространения сейсмических волн. Со слоем С связывают тектонические, магматические и метаморфические процессы земной коры и, в частности, наиболее глубокофокусные землетрясения, поэтому верхнюю мантию с земной корой объединяют единым понятием тектоносфера. О химическом составе верхней мантии нет единого мнения. Часть ученых полагает, что верхняя мантия сложена ультраосновными породами - перидотитом и дунитом, другие считают, что ее породы богаче кремнеземом и больше соответствуют базальту.

Нижняя мантия характеризуется более высокой плотностью вещества (5,5-6г/см³), обусловленной содержанием в ее составе наряду с кислородом, кремнием и магнием более тяжелых элементов – железа и никеля.

Ядро Земли. Граница между мантией и ядром Земли отмечается резким уменьшением скорости продольных и поперечных волн.

В свою очередь ядро также делят на две части – внешнюю и внутреннюю.

Граница между ними на глубине 5100км от поверхности Земли фиксируется увеличением скорости продольных сейсмических волн. Судя по скорости сейсмических волн, внешнее ядро образовано размягченным веществом.

По современным данным, внешнее ядро Земли состоит из размягченных сверхплотных силикатов или же окиси железа. Несмотря на размягченное состояние, вещество внешнего ядра характеризуется высокой плотностью - 6-12,2г/см³.

Глубже 5100км располагается внутреннее ядро Земли, состоящее, по всей видимости, из сплава железа с никелем и находящееся в твердом состоянии. Плотность вещества в центре Земли достигает 12 г/см³.

2. Основы минералогии и петрографии

иметь представление: о происхождении горных пород

знать: физико-химические свойства горных пород;

уметь: определять физические свойства минералов, структуру и текстуру горных пород, горные породы по керну и шламу.

Понятие о минерале. Свойства минералов.

Минералами называются природные химические соединения или самородные элементы, образовавшиеся в результате различ­ных физико-химических процессов в недрах Земли или на ее поверхности.

К основным физическим свойствам минералов относят кристаллическую форму, цвет в образце и цвет тонкого порошка (черты), побежалость, прозрачность, блеск, твердость, спайность, излом, плотность и др. На основании этих свойств можно определить большинство минералов, не прибегая к химическому анализу

К р и с т а л л и ч е с к а я ф о р м а является, пожалуй, самым точным внешним признаком для определения минералов. У минералов находящихся в кристаллическом состоянии, молекулы и атомы располагаются в строго определенном для данного вещества порядке, образуя структурную решетку. Форма кристаллов может быть самой различной: октаэдр (восьмигранник), додекаэдр (двенадцатигранник), трех-, четырех и шестигранные призмы и пирамиды. Однако в природе минералы встречаются главным образом в виде зерен неправильной формы, не имеющих четко выраженных кристаллических граней, и установить их кристаллическую форму невооруженным глазом очень трудно. Для этой цели применяются оптические методы исследования шлифов.

Ц в е т м и н е р а л о в — важный признак для их характеристики и диагностики. Различают цвет минерала в образце и цвет тонкого порошка — черты. Цвет минералов может быть обусловлен внутренними их свойствами, незначительными изоморфными примесями и включениями посторонних минералов, различными световыми эффектами (преимущественно с явлениями интерференции). Поэтому цвет одного и того же минерала может иметь различные оттенки.

Многие минералы получили свое название по данному свойству. Например, лазурит и азурит получили свое название по свойственному им голубому цвету, хлорит – зеленому (греч. «хлорос» - зеленый), родонит – розовому (греч. «родон» - роза), рубин – красному (лат. «рубенс» - красный), аурипигмент – золотисто-желтому («аурум» - золото, «пигмент» - окраска), гематит – буро – красному (греч. «гематос» - кровь), альбит – белому («альбус» - белый).

Однако для многих минералов окраска не является постоянным фактором. Ряд минералов меняют свой цвет в зависимости от различных примесей и условий образования. Так, широко распространенный минерал кварц, может быть бесцветным, прозрачным (горный хрусталь), дымчатый (раухтопаз), черным (морион), фиолетовым (аметист), молочно-белым, розовым и других оттенков. Многие минералы могут изменять свою окраску при искусственном воздействии на них. Например, алмаз, облученный в атомном реакторе, приобретает красивую зеленую, бурую и голубую окраску.

Ц в е т ч е р т ы – цвет тонкого порошка минерала, который образуется, если минералом провести черту на неглазурованной поверхности фарфоровой пластинки. Цвет черты может отличатся от цвета образца.

Часто цвет черты совпадает с цветом самого минерала. Так, цвет черты азурита – голубой, аурипигмента – желтый, малахита – зеленый. Иногда цвет черты у ряда минералов иной. Так, пирит имеет соломенно-желтый цвет, а цвет черты – черный. Цвет черты помогает безошибочно определять минералы, входящие в состав железных руд: гетит, гидрогетит, гематит и магнетит. Нередко эти минералы похожи друг на друга. Цвет черты позволяет гетит и гидрогетит, имеющие желто-бурую черту отличать от гематита по вишнево-красной черте, характерной для него. Магнетит же дает черную черту. Полупрозрачные и прозрачные минералы, как правило, дают бесцветную или светло окрашенную черту. Минералы с металлическим блеском обычно дают черную черту вне зависимости от их окраски. Следует иметь в виду, что черту на фарфоровой пластинке дают минералы с твердостью не более 6, так как твердость фарфоровой пластинки (называемой нередко бисквитом) равна – 5,5- 6.

П о б е ж а л о с т ь – окраска минералов, связанная с появлением на них тончайшей пленочки других минералов. Чаще побежалость бывает радужной, переливающейся различными цветами, напоминающими окраску тонких пленок нефти, иногда одноцветной.

Б л е с к м и н е р а л о в обусловлен их способностью отражать свет и зависит в основном от показателя преломления света. Различают блеск металлический и полуметаллический для непрозрачных минералов, стеклянный, алмазный, перламутровый, смолистый, восковой и др.

Т в е р д о с т ь м и н е р а л л о в — сопротивление механическому воздействию другого, более прочного тела. Точное определение твердости минерала производится специальными приборами — микротвердомерами. Приближенно она оценивается по эталонным минералам шкалы Мооса, которую составляют 10 минералов в порядке увеличения твердости на единицу:

1 – тальк, 2 — гипс, 3 — кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — ортоклаз, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз.

Если один из минералов царапает другой, то он считается более твердым. Для определения твердости какого-либо минерала его сравнивают с парой смежных эталонных минералов.

С п а й н о с т ь м и н е р а л о в — свойство кристаллов колоться по плоскостям, параллельным действительным и возможным граням. Эти плоскости называются плоскостями спайности. Явление спайности объясняется особенностями внутреннего строения кристаллов. Различают несколько степеней спайности. При весьма совершенной спайности минерал легко расщепляется пальцами на отдельные пластинки (слюда, гипс). Совершенная спайность прогнется в том, что при ударе молотком минерал раскалывается по ровным плоскостям (кальцит). Для средней степени спайности характерно образование при раскалывании минерала ступенчатых поверхностей с параллельными ступеньками (полевой шпат). При несовершенной спайности на обломках расколотого минерала лишь изредка можно обнаружить остатки плоскостей (берилл). У минералов с весьма несовершенной спайностью на изломе практически нельзя обнаружить ровных, параллельных друг другу поверхностей (кварц).

И з л о м — это форма поверхности раскола, на которой нельзя обнаружить элементов спайности. Различают формы излома: раковистый, напоминающий волнистую поверхность раковины (сера); занозистый, напоминающий неструганую доску (роговая обманка); землистый, имеющий матовую поверхность, как бы покрытую мелкой пылью (мел, лимонит); зернистый, характерный для минералов с зернистым строением (мрамор, антрацит).

О т н о с и т е л ь н а я п л о т н о с т ь минералов изменяется от долей единицы (газы, нефть, лед) до 23 (осмистый иридий). В соответствии с этим различают минералы легкие с относительной плотностью до 2,5; средние – 2,5-4 и тяжелые – свыше 4.

Наряду с перечисленными общими для всех минералов свойствами, ряд минералов обладает характерными только для них физическими свойствами, являющимися, иногда, их основными диагностическими признаками. К таким свойствам следует отнести - прозрачность минералов, их ковкость, плавкость, магнитные свойства (этим свойством обладает магнетит; наиболее отчетливо магнитность минералов проявляется при взаимодействии их с магнитной стрелкой компаса), реакция с кислотами (кальцит вскипает при взаимодействии с соляной кислотой НСl с выделением углекислого газа в виде пузырьков), соленый вкус (галит) и т.п.

Классификация минералов по химическому составу.

• Самородные – сера S, графит C, алмаз C и золото Au;

• Сульфиды – пирит FeS₂, халькопирит FeCuS₂;

• Галоиды – галит NaCl, сильвин KCl, флюорит CaF₂;

• Оксиды – кварц SiO₂, корунд Al₂O₃, гематит Fe₂O₃, магнетит Fe₃O₄;

• Карбонаты – кальцит CaCO₃, доломит CaMg(CO₃)₂;

• Сульфаты – гипс CaSO₄ 2H₂O, ангидрит CaSO₄;

• Фосфаты – апатит;

• Силикаты – мусковит (белая слюда), биотит (черная слюда), полевые шпаты, оливин, авгит, роговая обманка, тальк.

Кварц – SiO_2. Один из наиболее распространенных в природе минерал, на его долю приходиться более 12 % массы литосферы; встречается в виде агрегатов, хорошо образует кристаллы в форме шестигранной призмы, оканчивающейся с одной или двух сторон шестигранной пирамидой; грани часто покрыты тонкой поперечной штриховкой; цвет кварца различный; его бес­цветная прозрачная разновидность - горный хрусталь, сероватая – дымчатый кварц, фиолетовая - аметист, черная – морион, на изломе – жирный; твердость 7; спайность весьма несовершенная; излом раковистый, неровный; относительная плотность 2,7; происхождение кварца различное.

Гипс— CaS0₄^.2H₂0. Встречается в виде толсто- и тонко­таблитчатых кристаллов; цвет белый, бесцветный, примеси обус­ловливают различные цветные тона; черта белая; блеск стеклян­ный; твердость 2; спайность весьма совершенная; относительная плотность 2,3. При обезвоживании гипс переходит в ангидрит.

Кальцит (известковый шпат) — СаСО_3. Он целиком слагает такие породы, как известняк, мел и мрамор; бесцветный, белый, из-за примесей иногда имеет желтые, розоватые, сероватые и голубоватые тона; черта белая; блеск стеклянный, иногда перламутровый; прозрачный или просвечивает, прозрачные кристаллы кальцита называются исландским шпатом; твердость 3; спайность совершенная; относительная плотность 2,6; бурно реагирует с соляной кислотой; происхождение осадочное, гидротермальное, биогенное, может быть также продуктом метаморфизма. Применяется в строительной, химической, металлургической, оптической и других отраслях промышленности.

Мусковит (белая слюда). Бесцветный минерал; блеск стеклян­ный, перламутровый; твердость 2—3; спайность весьма совер­шенная, раскалывается на очень тонкие пластинки по плоскостям спайности; относительная плотность 2,7; образуется при магма­тических и метаморфических процессах. Применяется в электро- и радиотехнике и др.

Горная порода как минеральный агрегат

Горными породами называются плотные и рыхлые агрегаты, слагающие земную кору и состоящие из однородных или различных минералов и обломков других горных пород. Например,

• горные породы, состоящие из одного минерала - известняк состоит из минерала кальцит, горная порода гипс состоит из одноименного минерала гипс и т. д.

• горные породы, состоящие из нескольких минералов - гранит состоит в основном из полевых шпатов, кварца, слюды.

• горные породы, состоящие из обломков других горных пород – песчаник образуется в результате разрушения уже существующих горных пород и поэтому состав обломков может быть различный. По составу пески и песчаники могут быть мономинеральными и полимиктовыми. Мономинеральные пески и песчаники получают название того породообразующего минерала, из которого они преимущественно сложены (например, кварцевый песок, глауконитовый, полевошпатовый).

Структура и текстура горных пород.

Внутреннее строение горной породы характеризуется структурой и текстурой.

Структура горных пород определяется размером, формой и характером срастания минералов, а также степенью кристалличности вещества.

Для магматических горных пород различают следующие типы структур:

Полнокристаллическая (порода состоит из кристаллических зерен минералов).

Скрытокристаллическая (зерна минералов настолько малы, что едва различимы в микроскоп).

Стекловатая (порода состоит из аморфной массы - нераскристаллизовавшейся).

Порфировая (в аморфной массе выделяются вкрапленности).

Для осадочных горных пород выделяют следующие виды структур (в соответствие с размером обломков):

• Крупнообломочные (грубообломочные) - > 100мм, от 100 до 1мм.

• Среднеобломочные (песчаные) - от 1 до 0,1 мм.

• Мелкообломочные (алевритовые) от 0,1 до 0,01 мм.

• Тонкообломочные (пелитовые)- < 0,01мм.

Текстура определяется пространственным взаиморасположением составных частей породы друг относительно друга. Различают несколько типов структур:

Массивную, или беспорядочную (если нет закономерности в расположении породообразующих минералов);

Слоистую (если порода состоит из тонких слоев с разным составом, структурой цветом, размерами);

Пористую (если порода пронизана порами, обусловленными газом, выделившимся при застывании магмы).

Классификация горных пород по условиям образования. Дать определение магматических, метаморфических и осадочных пород.

По происхождению горные породы делятся на три основные группы: магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические и метаморфические горные породы составляют 95% всей массы пород, слагающих земную кору, на осадочные породы приходится 5%.

Магматические горные породы образуются в результате застывания и затвердевания магмы как на глубине, так и на поверхности земной коры после её излияния. В зависимости от этого они делятся на глубинные – интрузивные и излившиеся – эффузивные.

Интрузивные горные породы характеризуются полнокристаллической структурой и массивной текстурой. К ним относятся: граниты, сиениты, диориты, порфириты, габбро, диабазы, пироксениты, дуниты.

Эффузивные горные породы характеризуются стекловатой, скрытокристаллической, порфировой структурой и пористой, миндалекаменной, иногда массивной текстурой. К ним относятся: липариты, трахиты, андезиты, базальты.

Осадочные горные породы образуются на поверхности земной коры из продуктов разрушения ранее образованных горных пород, а также химических и органогенных осадков. Проницаемые и пористые разности осадочных горных пород являются коллекторами для нефти и газа и могут их содержать. Среди осадочных горных пород выделяют:

• обломочные (пески, песчаники);

• хемогенные (каменная соль, гипс, ангидрит, известняк, доломит);

• органогенные (известняк-ракушечник, мел, торф, бурой и каменный уголь, горючие сланцы, нефть);

• смешанные (мергели, песчаные и глинистые известняки).

Метаморфические горные породы образуются в результате преобразования (изменения) осадочных, магматических горных пород на большой глубине под действием температуры и давления. Для большинства метаморфических горных пород характерна полнокристаллическая структура и слоистая текстура.

Под действием метаморфизма граниты переходят в гнейсы, известняки – в мрамор, кварцевые пески в кварцит, глины в глинистые сланцы, и далее и в гнейсы и т.д.

Осадочные горные породы. Стадии их образования.

Осадочные горные породы образуются на поверхности земной коры из продуктов разрушения ранее образованных горных пород, а также химических и органогенных осадков. Проницаемые и пористые разности осадочных горных пород являются коллекторами для нефти и газа и могут их содержать. Среди осадочных горных пород выделяют обломочные, хемогенные, органогенные, смешанные.

1.Обломочные горные породы образуются в результате разрушения прежде суще­ствовавших пород, переноса их обломков к бассейну осадконакопления и дифференциации в процессе осаждения.

Основной текстурной особенностью обломочных пород яв­ляется их слоистость, которая может быть преимущественно горизонтальной, косой и неправильной. Текстурные особенности обломочных пород определяются характером, взаиморасположением и количественным соотношением зерен породы и цементирующих веществ.

Цементом называются минеральные вещества, заполняющие в осадочных породах промежуток между зернами и обломками породы и связывающие их между собой. Различают мономинеральные и полиминеральные цементы. Состав последних крайне разно­образен. Чаще всего встречаются различные глинистые и карбо­натные цементы. Цементирующее вещество может развиваться; в местах контакта зерен породы (контактовый цемент), неравномерно распределяться в породе в виде локальных участков (пятнистый, или сгустковый), обволакивать зерна породы в пленки (пленочный), развиваться порах между соприкасающимися зернами (поровый). Если несоприкасающиеся зерна породы погружены в цементирующую массу, то такой цемент называют ба­зальным. В осадочных породах чаще встречаются комбинации двух или более перечисленных типов цементов.

В соответствии со структурой они подразделяются на крупно-, средне-, мелко-, тонкообломочные. Кроме того, они бывают рыхлыми и сцементированными. Например: рыхлые породы – пески, сцементированные – песчаники. Обломочные горные породы представлены в таблице 1. Таблица 1.

Характеристика некоторых обломочных пород. Пески (несцементирован­ные) и песчаники (сцементированные). По размеру зерен пески и песчаники разделяют на грубозернистые (1—2 мм), крупнозернистые (0,5-1 мм), среднезернистые (0,25-0,5 мм) и мелкозернистые (0,1—0,25 мм).

По составу пески и песчаники могут быть мономинеральными и полимиктовыми. Мономинеральные пески и песчаники получают название того породообразующего минерала, из которого они преимущественно сложены (например, кварцевый песок, глауконитовый, полевошпатовый). По составу цемента песчаника могут быть глинистыми, известковистыми, железистыми, кремнистыми и т.п. Цвет песков и песчаников зависит от цвета преобладающих обломков, а песчаников – и от цвета цементирующего вещества. Пески и песчаники служат хорошими коллекторами для нефти и газа, с ними могут быть связаны и другие полезные ископаемые (алмазы, золото, платина, магнетит, др.).

Алевриты представляют собой рыхлую осадочную породу, промежуточную между песками и глинами, состоят из частиц с размером преимущественно 0,01-0,1 мм. Сцементированные алевриты называются алевролитами. Алевролиты также могут служить коллекторами для нефти и газа.

Тонкообломочные породы (пелиты) — глинистые породы с размером частиц менее 0,01 мм, причем размер трети частиц не превышает 0,001 мм. Состоят из глинистых минералов, минералов обломочного (слюды, кварц, полевые шпаты и др.) и химического (карбонаты, сульфаты) происхождения. Обладающие свойством пластичности. Типичными глинистыми минералами являются каолинит и монтмориллонит. Глина, состоящая из каолинита, называется каолиновой (белые глины), а из монтмориллонита — бентонитовой.

Плотные глины, сцементированные, называются аргиллитами. Глины и аргиллиты служат хорошими покрышками для залежей нефти и газа.

2. Хемогенные горные породы образуются при выпадении растворенных веществ истинных и коллоидных растворов на дне водоемов. Структура может быть полнокристаллическая (из истинных растворов), и скрытокристаллическая, текстура преимущественно слоистая, иногда массивная. К хемогенным относится каменная соль -NaCl, гипс - CaSO_4. 2H₂O, ангидрит - CaSO₄, известняк - Ca CO₃, доломит - Ca Mg (CО₃)₂.

Гипс, ангидрит образуются из водных растворов в условиях замкнутых бассейнов (озер и лагун); нередко гипсы и ангидриты переслаиваются с отложениями солей; ангидриты выпадают из растворов более насыщенных, чем те, из которых выпадает гипс.

Известняки — весьма распространенная порода, состоящая из минерала кальцита; бурно реагирует с соляной кислотой; цвет белый, желтоватый, серый. Типичными представителями известняков хемогенного происхождения являются известковый туф, оолитовые известняки, плотные тонкозернистые известняки.

Доломиты по внешнему виду похожи на известняки; образуются путем доломитизации известняков вследствие замещения них части кальция магнием, а также путем химического выпадения из раствора при большом содержании в воде магния. В отличие от известняка порошок доломита слабо вскипает при действии на него соляной кислотой.

3. Органогенные горные породы. Образуются из остатков животных и растительных организмов. Структура может быть органогенно-обломочной и детритусовой, текстура слоистая, иногда массивная. К ним относятся: известняк-ракушечник, мел, каустобиолиты (торф, бурой и каменный уголь, горючие сланцы, нефть и т. д.).

Известняк-ракушечник — пористая горная порода, состоящая из раковин и их обломков, сцементированных известковистым веществом.

4. Смешанные породы включают мергели, песчаные и глинистые известняки и т. д.

Стадии их образования осадочных горных пород.

Осадконакопление происходит на дне рек, озер, морей и океанов и на поверхности суши. Осадконакопление (седиментация) - образование всех видов отложений на поверхности Земли при переходе осаждаемого вещества из подвижного, взвешенного или растворенного, в неподвижное состояние – осадок.

Рыхлые осадки под действием физико–химических и биохимических факторов в течение длительного времени видоизменяются и превращаются в осадочные породы. Этот процесс носит название диагенеза. Пески и алевролиты при уплотнении и цементировании превращаются в песчаники и алевролиты.

3. Основы исторической и структурной геологии

иметь представление: о формах горных пород залегания

В геологии приняты два летоисчисления - относительное и абсолютное, получившие названия относительной и абсо­лютной геохронологии.

Относительная геохронология основывается на опре­делении последовательности образования горных пород и объединении их в условные группы по признакам однородно­сти и сходства встреченных в них остатков флоры и фауны прошедших времен. Она решает вопрос, какая группа пород образовалась раньше, а какая позже, т.е. является более древней или более молодой. Относительная геохронология пользуется двумя основными методами определения относи­тельного возраста горных пород: палеонтологическим и стратиграфическим.

Палеонтологический метод определения относительного возраста горных пород основывается на данных науки палеон­тологии, науки о древних вымерших организмах. В резуль­тате изучения этих организмов создана довольно стройная картина смены простейших примитивных форм растений и животных более высокоорганизованными. IIростейшие орга­низмы встречаются в древних слоях, высокоорганизованные формы - в молодых отложениях осадочных горных пород. Изменения в развитии органического мира происходили неравномерно: одни организмы существовали лишь в течение непродолжительного времени и быстро вымирали, другие – в течение длительного времени, а некоторые формы, извес­тные и в наше время, существовали десятки и сотни милли­онов лет назад. Поэтому одни формы присутствуют в пластах горных пород только определенного возраста. Остатки орга­низмов, имеющие небольшое вертикальное и широкое гео­графическое распространение назы­ваются руководящими окаменелостями, или руководящими ископаемыми организмами. Они встречаются не в виде единичных находок, а в большом количестве экземпляров. При­мерами таких руководящих окаменелостей могут служить аммо­ниты и белемниты юрской системы, определенные виды корал­лов - для каменноугольной системы, отпечатки древнейших организмов - трилобитов - для кембрия и ордовика и т.д.

Стратиграфический метод определения относительного возраста горныx пород основан на анализе взаимоотношений пластов различного возраста, их состава, изменений в верти­кальном и горизонтальном направлениях, мощности, состава флоры и фауны. Этот метод ставит своей целью установление последовательности напластования горных пород. Известно, что более древние пласты (ранее возникшие) лежат обычно ниже, чем пласты более молодые (отложившиеся позже). Отсюда, как правило, перекрывающие пласты моложе пла­стов подстилающих. Эти задачи разрешает отрасль геологии, называемая стратиграфией.

Стратиграфический метод применяют при отсутствии в пластах горных пород отпечатков и остатков организмов, т. е. когда имеются так называемые немые толщи горных пород.

Наиболее надежные результаты получаются в сочетании па­леонтологического и стратиграфического методов. Определе­ние возраста эффузивных и интрузивных пород производит­ся по их соотношению с осадочными породами.

Определение абсолютного возраста горных пород проводят путем изучения природной радиоактивности минералов. При этом, используется особенность радиоактивных элементов содержащихся в породах, со временем само­произвольно распадаться с образованием других элементов.

Абсолютная геохронология определяет абсолютный воз­раст горных пород в годах. В основе методов абсолютной геохронологии лежит определение радиоактивных изотопов различных ра­диоактивных элементов, входящих в состав минералов, сла­гающих горные породы. Такими радиоактивными элементами является уран, торий, рубидий, калий, рений, углерод и др. Известно, что каждый радиоактивный элемент имеет строго определенный период распада. В связи с этим, определяя количество нераспавшегося элемента и присутствующие про­дукты распада, определяют возраст горной породы или мине­рала. Так, 1 г урана за год дает при распаде 1351 • 10^-13 г уранового свинца (²⁰⁶Pb), 1 г тория за это же время дает 513 • 10^-13 г ториевого свинца (²⁰⁸Pb).

Для определения абсолютного возраста горных пород используется несколько методов, каждый из них назван по типу радиоактивного распада:

- свинцовый (в основе лежит радиоактивный распад урана и тория, дающих радиогенные изотопы свинца);

- калий-аргоновый (при распаде радиоактив­ного изотопа ⁴⁰К выделяется 12% ⁴⁰Аг и 88% ⁴⁰Са);

- гелиевый, базирующийся на выделении некоторыми химическими эле­ментами радиогенного гелия;

- стронциевый, основанный на распаде рубидия и превращения его в стронций,

- рени­евый (при распаде выделяется радиогенный изотоп осмия) и т.д.

Наиболее надежный метод - свинцовый. Зная скорость распада урана и тория, можно определить возраст минерала и горной породы по формуле

²⁰⁶Pb + ²⁰⁸Pb

t = ------------------ •76•10⁸ лет,

U + 0, 38Th

где t - возраст минерала в годах, ²⁰⁶Pb - урановый свинец, ²⁰⁸Pb - ториевый свинец.

Перечисленные методы абсолютной геохронологии исполь­зуются для определения возраста древних отложений. Для определения возраста молодых образований пользуются ра­диоуглеродным методом, основывающимся на распаде радио­активного углерода ¹⁴С. Этот метод позволяет определять только возраст молодых отложений, образованных не ранее 20 тыс. лет назад. Период полураспада углерода (¹⁴С в ¹⁴N) равен 5700 годам.

На основании та­ких расчетов определена длительность эр, периодов, эпох и ве­ков, а также возраст земной коры в целом. Возраст 3емли определен в 3,5-5 млрд. лет. Ученые полагают, что наиболее вероятным для Земли и планет Солнечной системы является возраст 5-7 млрд. лет. Для многих наиболее древ­них комплексов магматических горных пород определен абсо­лютный возраст. Так, докембрийские породы Карелии су­ществуют 3 млрд. 600 млн. лет, магматические горные породы Украины - 3 млрд. 200 млн. лет. Возраст метеоритов - 4,5 млрд. лет и более.

Деление истории Земли на эры, периоды, эпохи, века. Стратиграфические и геохронологические подразделения геохронологической шкалы.

Планета Земля сформировалась 4,6 млрд. лет назад. Поэтому формиро­вание и развитие земной коры определяется длительным геологи­ческим временем, которое подразделяется на ряд отдельных от­резков (эры, периоды, эпохи, века). Каждый отрезок геологическо­го времени характеризовался определенным комплексом организмов (животных и растений), существовавших в это время. С помощью методов относительной и абсолютной геохроно­логии, в результате многочисленных исследований отечествен­ных и зарубежных специалистов в настоящее время создана стройная схема развития органического мира на Земле. Выде­лены пять крупных отрезков времени: ар­хей - время зари жизни, протерозой - время древней­шей жизни, палеозой - эра древней жизни, мезозой - эра средней жизни и кайнозой - эра новой жизни.

В последнее время принято выделять и более крупные отрезки времени, так называемые эоны. Так, три эры - кай­нозойская, мезозойская и палеозойская – объединяются в фанерозойский эон, а архей и протерозой объединяют в криптозой (докембрий).

На основе изучения истории органического мира на Земле была разработана геохронологическая шкала. Подразделения шкалы соответствуют определенным стратиграфическим единицам, каж­дая из которых выделяется по комплексу ископаемых остатков, встречаемых в толщах горных пород. При этом в каждой едини­це выделяются руководящие ископаемые, которые жили в опреде­ленные отрезки геологической истории и являются определяю­щими для датирования возраста слоев горных пород.

Комплекс пород, образовавшийся в течение эры, носит назва­ние группы, а образовавшийся в течение периода- системы, в течение эпохи - отдела и в течение века - яруса. Геологическое время подразделяется на пять групп различной длительности. Наибольшую длительность имеют архей и про­терозой (суммарно около 4 млрд. лет).

Палеозойская группа подразделя­ется на шесть систем: кембрийскую, ордовикскую, силурийскую, девонскую, каменноугольную, пермскую. Они в свою очередь подразделяются на отделы: ниж­ний, средний и верхний (кембрийская, ордовикская девонская, каменноугольная) или нижний и верхний (силурийская и пермская).

Мезозойская группа делится на три системы: триасовую, юрскую и меловую, из которых триасовая и юрская имеют три отдела, а меловая — два (нижний и верхний).

Кайнозойская группа подразделя­ется на три системы: палеогеновую, неогеновую и антропогеновую (четвертич­ную). Палеоген имеет три отдела, неоген и антропоген — две. Каж­дая система на геологических документах выделяется специфи­ческой окраской, причем более древний отдел имеет более темный оттенок цвета.

Цвета и индексы, обозначающие возраст, являются унифици­рованными, чтобы геологи разных стран могли получать иден­тичную информацию о строении и возрасте слоев земной коры в различных частях планеты.

Структурная геология

Осадочная толща земной коры состоит из слоев (пластов) горных пород.

Слой (пласт) – это гео­логическое тело преимущественно однородного состава, ограничен­ное приблизительно параллельными поверхностями — подошвой и кровлей. Поверхность, ограничивающая пласт сверху, называ­ется кровлей, поверхность, ограничивающая его снизу — подошвой. Расстояние между кровлей и подошвой называют толщиной. Толщина пласта во много раз меньше его протяжен­ности.

Первичной формой залегания осадочных горных пород явля­ются горизонтальные слои. В результате тектонических дви­жений земной коры они могут быть наклонены, смяты в складки и разорваны, образуя при этом различные структурные формы.

Первоначальное горизонтальное залегание слоев называется ненарушенным. Отклонение от первоначального горизонтального залегания пластов называется нарушением или дислокацией. Нарушение может быть без разрыва сплошности пласта и с разрывом. Нарушение без разрыва сплошности пласта называется пликативной дислокацией. Среди пликативных дислокаций выделяют следующие формы: моноклинали, складки и флексуры. Нарушение с разрывом сплошности пласта называется дизъюнктивной дислокацией. Основными формами разрывных (дизъюнктивных) дислокаций являются сбросы, взбросы, горсты, грабены надвиги, сдвиги.

Е сли пласт залегает наклонно, то он характеризуется ис­тинной, горизонтальной и вертикальной толщинами. Истинная толщина — это длина перпендикуляра, восстановленного из лю­бой точки кровли пласта до его подошвы. Горизонтальная тол­щина — это расстояние по горизонтали от любой точки кровли до подошвы пласта.

Вертикальная толщина — это расстояние по вертикали от любой точки кровли до подошвы пласта (рисунок 1).

Положение пласта в пространстве определяются его элементами залегания. К элементам залегания пласта относятся:

1. Азимут простирания;

2. Азимут падения;

3. Угол падения.

Прежде чем охарактеризовать элементы залегания, ознакомимся с такими понятиями, как линия простирания и линия падения пласта, а также угол падения пласта.

Линия простирания – это линия на плоскости пласта, которая получается от пересечения пласта (или его мысленного продолжения) с горизонтом.

Линия падения – линия, перпендикулярная к линии простирания и направленная по падению пласта.

Угол падения – угол, образованный плоскостью пласта с горизонтальной плоскостью. Он замеряется между линией падения и её проекцией на горизонтальную плоскость.

Азимут простирания – угол, образуемый линией простирания и географическим меридианом.

Азимут падения – угол, образуемый проекцией линии падения на горизонтальную плоскость и географическим меридианом.

Направление падения пласта и направление простирания пласта всегда взаимно перпендикулярны.

Элементы залегания измеряют горным компасом, который для этой цели более пригоден, чем обычный компас.

1. Пликативные и дизъюнктивные дислокации.

1. Пликативные дислокации.

Под действием пластических деформаций возникает нарушенное залегание пластов земной коры без разрыва их сплошности. Такие формы нарушений принято называть пликативными дислокациями.

Среди пликативных дислокаций выделяют следующие формы: моноклинали, складки и флексуры. Наиболее распространённой формой являются складки.

Если пластические деформации горизонтально залегающих пластов осадочных пород проявились в виде их одностороннего наклона, то такая форма нарушения или дислокации называется моноклиналью (наклонное залегание). Моноклиналь наиболее простая форма пликативных дислокаций (рисунок 4). В зависимости от величины угла наклона пластов различают моноклинали слабонаклонные (угол наклона до 15 градусов), пологие (16-30 градусов), сильнонаклонные (30-75 градусов), поставленные на голову (80-90 градусов).

Складки – волнообразные изгибы пластов земной коры без разрыва сплошности. Они бывают антиклинальные и синклинальные.

Антиклинальная складка (антиклиналь) – характеризуется тем, что перегиб слоев выпуклостью обращен кверху. В центральной части – ядре – расположены более древние породы, вокруг них – молодые. С антиклинальными складками связано залегание залежей нефти и газа.

Синклинальная складка (синклиналь) выпуклой частью обращена книзу. В ядрах синклиналей залегают более молодые породы, а вокруг них, по мере удаления от ядра – более древние (рисунок ).

2. Классификация по соотношению осей.

Куполовидные складки имеют соотношение малой оси к длинной 1:1, брахискладки - 1:5 , а у линейных складок длинная ось превышает малую ось в более, чем 5 раз (рисунок 10).

Рисунок 10 – Морфологические типы Рисунок 11 – Схематический разрез

соляного купола

платформенных структур,

а – брахиантиклинальная складка, б – купол.

Своеобразными разновидностями антиклинальных складок являются диапировые складки. Их образование связано с присутствием в ядрах этих складок пластичных пород, как-то: глины, соли, гипса, которые протыкают (приподнимают) вышележащие слои. Происходит это по тому, что на сводах, где мощность пластов меньше, давление слабее, чем на крыльях. В диапировых складках, вследствие протыкания свода пластичной массой, пласты на своде приобретают более крутое падение, чем на крыльях и бывают осложнены разрывными нарушениями.

С пластами окружающими соляные купола могут быть связаны промышленные скопления нефти и газа, например, в Прикаспийской нефтегазоносной провинции.

Складки платформенных и геосинклинальных областей. Образование большинства платформенных складок связано с верти­кальньпии тектоническими, дифференцированными по скорости и знаку движениями блоков фундамента по образовавшимся в нем разломам. Эти движения охватывают не только фундамент, но покрывающий его осадочный чехол. Тектонические движения служат причиной перерывов в осадконакоплении и размывов, которые фиксируются в осадочном чехле платформенных складок, (рис. 12, а). Однако, эти перерывы характеризуются очень малыми углами несогласий, называемых платформенными несогласиями. Каждое несогласие является отражением тектонической фазы в формировании платформ

Флексуры – представляют собой коленообразный или ступенеобразный перегиб слоёв или пластов. На месте перегиба пластов их мощность обычно уменьшается, они становятся тоньше, и здесь возникают разрывы. Части флексуры, расположенные по обе стороны перегиба, называются крыльями (смыкающее-оставшееся на месте и опущенное крыло).

Рисунок 14 – Флексура

Вертикальное смещение крыльев флексуры (амплитуда смещения) может достигать нескольких десятков и даже сотен метров. Флексуру нередко рассматривают как структуру, переходную к разрывным дислокациям. Зачастую они служат отражением в осадочном чехле разрывных нарушений фундамента.

2. Дизъюнктивные дислокации (разрывные нарушения)

Разрывные тектонические движения приводят к разрыву сплошности пластов горных пород; образовавшиеся вследствие этого нарушения получили название дизъюнктивных дислокаций. Различают два вида разрывных дислокаций; без смещения и со смещением.

К разрывным дислокациям без смещения относятся тектонические трещины. Они различаются по ширине (микротрещины – едва заметные трещины; макротрещины имеют в ширину от нескольких миллиметров до нескольких метров), по длине (иногда протяженность трещин достигает десятков километров), по глубине, форме (прямолинейные, дугообразные, кольцеобразные) и т.д. Кроме трещин тектонического происхождения существуют трещины нетектонического (экзогенного) происхождения, которые по внешним признакам мало чем отличаются от тектонических трещин.

Основными формами разрывных дислокаций со смещением являются сбросы, взбросы, горсты, грабены надвиги, сдвиги. В разрывных дислокациях различают следующие элементы: плоскость разрыва, или сместитель, крылья (два крыла) и амплитуду смещения.

Сместитель – плоскость, по которой происходит смещение. Углы наклона сместителя могут изменяться в широких пределах – от нескольких градусов до 80-90°.

Крылья – толщи пород, расположенные по обе стороны сместителя. При наклонном положении сместителя крыло, которое располагается над ним, называется висячим, а расположенное под ним – лежачим.

Амплитуда смещения – величина относительного перемещения пластов. Различают амплитуду смещения истинную, вертикальную и горизонтальную.

Наиболее характерной формой разрывных дислокаций с перемещением пластов является сброс – нарушение, у которого плоскость разрыва (сместитель) наклонена в сторону висячего крыла. Если же сместитель уходит под висячее крыло, образуется взброс.

Сбросом называется разрывное нарушение, у которого висячее крыло относительно лежачего смещено вниз (рисунок ). Скважины, пересекающие сброс, фиксируют выпадение части пластов из разреза.

Взбросом называется разрывное нарушение, у которого висячее крыло относительно лежачего смещено вверх, что в разрезе скважин фиксируется повторением одних и тех же пластов. У взбросов угол наклона сместителя всегда больше 60 градусов.

Рисунок 15 – Схемы сброса (а) и взброса (б), к1- зона зияния, к2- зона перекрытия; f-f – сместитель.

В случае вертикального (или близкого к нему) положения сместителя становится трудно определить, имеем ли мы дело со сбросом или взбросом; в таких случаях крыло, занимающее более высокое положение, именуют обычно поднятым, а более низкое – опущенным.

Перемещения с разрывом в горизонтальном направлении приводят к образованию сдвигов. Нередко сбросы и сдвиги проявляются совместно, образуя сбросо-сдвиги.

Рисунок 16 – Надвиг(1), шарьяж (2)

Надвиг-это дислокация с разрывом пластов и надвиганием одного крыла на другое по горизонтальной или пологой по отношению к горизонту плоскости (в сбросах перемещение происходит по более крутой, ближе к вертикальной плоскости).

Надвиг с большим горизонтальным перемещением называется шарьяжем. В шарьяже висячее крыло перемещается от своих корней иногда на многие километры, даже десятки и сотни километров.

Сбросовые нарушения часто проявляются в виде систем сбросов и взбросов. При параллельном их расположении образуются грабены и горсты.

Грабен – опустившийся вдоль линий разломов участок земной коры. Горст – соответственно поднявшийся участок земной коры вдоль линии разломов. Несколько параллельных ступенчато расположенных грабенов образуют сложный грабен. Грабены и горсты слагают нередко обширные участки земной коры. Так, в грабенах лежат великие африканские озёра (Ньяса, Танганьика, Альберта, Рудольфа), Красное море, оз. Байкал. В грабене расположена долина реки Рейн, окружённая горстовыми горами Шварцвальд и Вогезы.

4. Основы геологии нефти и газа

иметь представление: об условиях нефтегазонакопления; о научно-технических проблемах и перспективах развития геологоразведочных работ на нефть и газ;

знать: основы геологии нефти и газа;

уметь: типы ловушек, резервуаров, залежей нефти и газа;

Особенность современного и будущего этапов развития сырьевой базы нефтяной и газовой промышленности состоит в том, что заканчивается эра «дешевой» нефти, т.е. нефти, сконцентрированной в гигантских месторождениях с хорошими геологическими и технико-экономическими характеристиками, которые обеспечивали высокие и устойчивые темпы добычи нефти.

В последние годы нефтепоисковые работы в России осуществляются в сложных геологических условиях и труднодоступных районах. Это - тундра, тайга, вечная мерзлота, шельфы, большие глубины (более 5-6 км). Усложнение геологических условий, а также труднодоступность и необустроенность новых поисковых объектов приводит к удорожанию геологоразведочных работ и добычи нефти и газа.

Разведанность начальных потенциальных ресурсов России составляет по нефти 41%, по газу – 32%. Все это позволяет рассчитывать на открытие новых месторождений в Западной Сибири, Восточной Сибири, на севере европейской части страны, в Прикаспийской впадине и акваториях арктических и дальневосточных морей. Не исчерпали своих возможностей и старые нефтедобывающие районы Тимано-Печоры, Волго-Урала, Предкавказья и др.

• Нефть и природный газ

• Условия залегания нефти, природного газа и пластовой воды в земной коре

Что такое порода- коллектор? Какими свойствами она обладает?

Породами-коллекторами называются породы, способные содержать нефть, газ и воду и отдавать их при перепаде дав­ления. К ним относятся из терригенных пород - песок и песчаник, алеврит и алевролит, а также карбонатные породы - известняки и доломиты.

Породы-коллекторы характеризуются коллекторскими свойствами – пористостью и проницаемостью.

Пластовые флюиды - нефть, газ, вода - аккумулируются в пустотном пространстве породы-колпектора, представленном порами, кавернами и трещинами.

Поры - пространство между отдельными зернами, слагающими горную nopoдy и представляющие собой сложные капиллярные системы. Первичные поры формируются в процессе образования породы, а вторичные поры образуются Поры подразделяют на три группы: сверхкапиллярные – диаметром 2 - 0,5мм; капиллярные – 0,5 - 0,0002 мм; субкапиллярные - менее 0,0002 мм. В крупных (сверкапилярных) порах движению жидкости и газа препятствует только силы трения, и движение жидкости происходит свободно, под действием силы тяжести. В капиллярных порах значительно проявляются капиллярные силы и движение жидкости в них затруднено, а в субкапиллярныхпорах движение жидкости в природных условиях практически невозможно. Поэтому даже, если горные породы обладают значительной пористостью, но имеют поры преимущественно субкапиллярного характера (глина, глинистые сланцы и другие) относятся к неколлекторам (непроницаемым породам).

Трещины — пустоты, образовавшиеся в результате раз­рушения сплошности породы, как правило, под действием тектонических движений.

Каверны — пустоты значительного размера, образовавшиеся в результате выщелачивания горной породы. Тип пустотного пространства, обусловленный происхождени­ем породы, во многом определяет ее физические свойства, по­этому он положен в основу наиболее часто используемой клас­сификации пород-коллекторов (табл. 2).

Таблица 2- Классификация коллекторов нефти и газа

Виды коллекторов: а,б,в,г – поровые коллекторы, – а – высокопористый, образованный хорошо отсортированными частицами, б – плохо отсортированная низкопористая порода, в – хорошо отсортированная высокопористая порода сложенная проницаемыми частицами, г – хорошо отсортированная сцементированная порода, д – каверновые поры, е – трещинные поры.

В основном скопления нефти и газа приурочены к осадочным породам, однако к магматическим и метаморфическим породам приурочен 1% запасов нефти и газа. Понятие о традиционных и нетрадиционных коллекторах условно и соотносится со временем, местом, и научной позицией. В самом широком смысле к нетрадиционным относятся коллекторы с не гранулярной пористостью. Как правило, это толщи, сложенные глинистыми, кремнистыми, вулканогенными, интрузивными, метаморфическими породами. Вот примеры, баженовская свита - карбонатно - глинисто - кремнистой толще верхней юры в Западной Сибири (Салымское месторождение) и др., в майкопская свита глинистой серии Ставрополья (Журавское месторождение). Нефтегазоносность фундамента платформ, как правило, бывает связана с вторично измененными магматическими и метаморфическими породами в их корах выветривания, в зонах проработки гидротермальными растворами и другими вторичными изменениями. Притоки нефти из резервуаров такого типа получены из гранитно-метаморфических пород, залегающих в Шаимском районе Западной Сибири, Оймаша на Южном Мангышлаке, Белый Тигр на Вьетнамском шельфе.

Что такое пористость? Виды пористости.

Пористость - доля пустотного пространства в общем обьеме породы. Пористость - показатель, широко используемый для характеристики коллекторских свойств пласта и определения запасов нефти и газа в залежи. Различают общую и открытую пористости. Общая пористость характеризует объем всех пор в породе, открытая - объем сообщающихся между собой пор.

Количественно пористость характеризуется коэффициентами общей и открытой пористости.

Коэффициентом общей (абсолютной) пористости называют отношение объема всех пор образца породы к его видимому объему:

m_п = Vпор 100%,

Vобразца

где m_п- коэффициент общей (абсолютной) пористости;

Vпор - объем всех пор образца;

Vобр – объем образца породы.

Коэффициентом открытой пористости m_о принято называть отношение объема сообщающихся между собой пор, к видимому объему образца. Коэффициенты пористости измеряются в долях единицы. Их можно выражать в процентах от объема породы. Для песков значения общая и открытой пористости практически совпадают. В песчаниках и алевролитах общая пористость может на 5-6 % превышать открытую. Наибольший объем закрытых пустот характерен для известняков.

Коэффициент пористости зависит от: 1)Характера укладки зерен (при кубической упаковке пористость составляет 47,6%, а при ромбоэдрической упаковке-26%); 2) Степени отсортированности обломков горных пopод, чем лучше отсортированность обломков, тем больше пористость, т.к. при плохой отсортированности обломки малого размера занимают пространство между крупными обломками), 3) Степени окатанности обломков горных пород; 4) Количества цемента и его состава

Что такое проницаемость? Связь ее с пористостью пород.

Проницаемостью горных пород называют их способность пропускать жидкость или газ под действием перепада давления. Почти все без исключения осадочные породы обладают проницаемостью. Однако такие породы, как глины, доломиты, некоторые известняки, несмотря на сравнительно большую пористость, имеют заметную проницаемость только для газа. Это объясняется малым размером пор, преимущественно субкапиллярного характера, в котором даже движение газа при реально существующих в пластах перепадах давления затруднено.

Под абсолютной проницаемостью принято понимать проницаемость горной породы, которая определена по жидкостям или газам, полностью насыщающим пустотное пространство породы и химически инертным по отношению к ней.

Количественной характеристикой проницаемости служит ко­эффициент проницаемости, являющийся коэффициентом про­порциональности в линейном законе фильтрации — законе Дарси. Согласно этому закону скорость фильтрации v прямо пропорциональна градиенту давления (перепаду давле­ния, действующему на единицу длины) в пористой среде и обратно пропорциональна динамической вязкости µ фильтрую­щегося газа или жидкости

,

где  - скорость фильтрации;

Q — объемный расход жидкости или газа (объем жидкости или газа, проходящий через пористую среду в единицу време­ни);

F — площадь фильтрации;

к – коэффициент проницаемости;

- вязкость жидкости;

Р- перепад давления;

l- длина образца.

Размерность коэффициента проницаемости k легко получить, учитывая размерность физических величин в законе Дарси. В СИ единицей давления является паскаль (Па = Н/м²), длины — метр (м); динамической вязкости — паскаль-секунда (Па^.с=Н^.с/м²). Тогда из закона Дарси следует

.

Итак, в СИ за единицу проницаемости в 1 м² принимается проницаемость такой пористой среды, при фильтрации через образец которой площадью 1 м², длиной 1 м и перепаде давле­ния 1 Па расход жидкости вязкостью 1 Па^.с составляет 1 м³/с.

Закон Дарси используется для определения как абсолютной, так и фазовой проницаемости горных пород. Он справедлив в широком диапазоне условий и нарушается лишь при высоких скоростях фильтрации. На практике с нарушением линейного закона фильтрации встречаются при фильтрации газа в пласте, в этом случае пользуются более сложным законом.

Очень часто породы, обладая довольно большой пористостью, например, глины (пористость которых достигает иногда 40-50%), практически лишены проницаемости, вследствие чего не могут отдавать содержащиеся в их порах нефть и газ. Поэтому для оценки практической значимости коллекторов и их коллекторских свойств необходимо иметь сведения не столько о пористости, сколько о проницаемости.

Нефтегазонасыщенность пород-коллекторов.

Коэффициент нефтенасыщенности — это доля объема пустот в горной породе, заполненных нефтью. Аналогично определяют­ся коэффициенты газо- и водонасыщенности.

Понятие о породах-покрышках, их назначение.

Плохо проницаемые и непроницаемые породы, ,перекрывающие породы-коллекторы со скоплениями нефти игаза называются покрыш­ками. К ним относятся глины, аргиллиты, гипсы, ангидриты, каменная соль, глинистые алевролиты, некоторые разновидности карбонатных пород. Надежность покрышек зависит от однородности литологического состава, толщины, трещиноватости.

Природные резервуары и ловушки.

Природные резервуары - это природные вместилища для нефти, газа и воды, внутри которых эти флюиды могут циркулировать. В земной коре вмести­лищем для нефти, газа и воды служат породы-коллекторы, заключенные в плохо проницаемые породы.

От соотношения пород-коллекторов и пород-покрышек выделяют три ос­новных типа природных резервуаров:

1. Пластовые

2. Массивные

3. Литологически ограниченные со всех сторон

Пластовые резервуары представлены породами-коллекторами, ограни­ченные в кровле и подошве плохопроницаемыми породами. Обычно пластовые резервуары хорошо выдержаны на значительной площади (сотни и тысячи квад­ратных километров) и характеризуются небольшой мощностью (от долей метров до десятков метров). Они могут быть сложены как карбонатными, так и терригенными образованиями (чаще последними).

Массивные природные резервуары - представлены мощной толщей пла­стов-коллекторов различного или одинакового литологического состава, пере­крытых непроницаемыми породами со стороны кровли.

Литологически ограниченные природные резервуары со всех сторон окружены непроницаемыми породами. Примером такого природного резервуара может служить линза песков в толще глинистых пород.

В природном резервуаре может происходить циркуляция флюида, а в мес­тах, осложненными ловушками, - формирование нефти и газа.

Ловушкой нефти и газа называется часть природного резервуара, в кото­ром могут экранироваться нефть и газ, и может образоваться их скопление.

По происхождению различают ловушки структурные и неструктурные. Структурные ловушки образованы в результате изгиба слоев и (или) разрыва их сплошности. К ним соответственно относятся: сводовые (изгиб слоев выпукло­стью вверх) и тектонически экранированные. Около 80 % залежей в мире связа­но с ловушками структурного типа.

К неструктурным ловушкам относятся: стратиграфические, литологические, рифогенные, палеогеоморфологические.

Стратиграфические ловушки, сформированные в результате эрозии пород-коллекторов во время перерыва в накоплении осадков (в эпоху восходящих движений) и перекрытия их непроницаемыми породами (в эпоху нисходящих движений).

Литологические - ловушки, образованные в результате литологического замещения пористых проницаемых пород непроницаемыми или выклинивания пород-коллекторов.

Рифогенные - ловушки, сформированные в результате отмирания организмов-рифостроителей (кораллов, мшанок), накопления их скелетных останков в форме рифового тела и последующего его перекрытия непроницаемыми поро­дами.

Залежи и месторождения нефти и газа.

Залежь нефти и газа - естественное локальное (единичное) скопление нефти газа в ловушке, образованной породой-коллектором под покрышкой не­проницаемых пород.

Газ, нефть, воды в пределах ловушки распределяются под действием гра­витационных сил в зависимости от их плотности. Газ, как наиболее легкий флюид, располагается в верхней части ловушки, под ним залегает нефть, под нефтью - вода.

Нефтяная залежь - это залежь, содержащая только нефть (в различной степени насыщенную газом). В газонефтяных залежах объем нефти преобладает над объемом газа; газовая часть этих залежей называется газовой шапкой. В нефтегазовых залежах газовая часть по объему превышает нефтяную; незначи­тельная по объему нефтяная часть этих залежей называется нефтяной отороч­кой. Газовая залежь - это залежь, в которой углеводороды находятся в только в газовой фазе и при изотермическом давлении в пласте их фазовое состояние не меняется.

Элементы залежи Части пласта - 1 – водяная, 2 – водонефтяная, 3 – нефтяная, 4 – газонефтяная, 5 – газовая.

В связи с разнообразием ловушек нефти и газа различают следующие типы залежей:

1. Пластовые:

1. Пластовая сводовая залежь;

2. Пластовая тектонически экранированная залежь;

3. Пластовая литологически экранированная залежь;

4. Пластовая стратиграфически экранированная залежь.

2. Массивные:

1. Массивная залежь в структурном выступе;

2. Массивная залежь в эрозионном выступе;

3. Массивная залежь в рифовом массиве.

3.Литологическии ограниченные со всех сторон.

1. Пластовая залежь нефти и газа - залежь нефти и газа в резервуаре пла­стового типа, т.е. ограниченном в кровле и подошве практически непроницае­мыми породами, которая подпирается водой, заполняющей большую часть объ­ема резервуара.

1. Пластовая сводовая залежь - залежь, которая приурочена к резервуа­ру, имеющему пластовый характер на всем протяжении продуктивной площади и изогнутому в форме свода.

2. Пластовая тектонически экранированная залежь - залежь в пласте, ограниченным тектоническим нарушением, приводящим пласт в соприкоснове­ние со слабопроницаемыми породами.

3. Пластовая литологически экранированная залежь - залежь, обу­словленная выклиниванием пласта-коллектора или его замещением вверх по восстанию.

4. Пластовая стратиграфически экранированная залежь - залежь, ог­раниченная непроницаемыми породами по поверхности стратиграфического не­согласия.

2. Массивная залежь - залежь углеводородов в ловушке, образованной мощным выступом пород-коллекторов, чаще карбонатных; в кровле такая за­лежь ограничивается непроницаемыми породами, а в нижней части - водой, за­полняющей большую часть природного резервуара, при этом ВНК или ГВК се­чет массив по всей площади залежи.

1. Массивная залежь в структурном выступе - залежь в выступе пород тектонического происхождения, образованном или антиклинальным изгибом пластов, или крупными дизъюнктивными нарушениями.

2. Массивная залежь в эрозионном выступе - залежь, приурочена к воз­вышающемуся выступу дислоцированных пород, который образовался в резуль­тате эрозии (размыва) и под толщей более молодых малопроницаемых пород.

3. Массивная залежь в рифовом массиве (биогермном выступе) - за­лежь, связанная с вершиной рифового массива, перекрытого малопроницаемы­ми породами.

Если залежь нефти связана с группой гидродинамически сообщающихся пластовых природных резервуаров, в которых отметки ВНК и ГВК соответст­венно одинаковы, то залежь выделяется как массивная или пластово-массивная.

3. Литологически ограниченная со всех сторон залежь - скопление угле­водородов в резервуаре неправильной формы, ограниченном со всех сторон слабопроницаемыми породами; при наличии воды, подстилающей залежь, она не имеет гидростатического напора.

Среди этого типа различают залежи в устьевых барах крупных рек (баровые), в песчаных образованиях русел палеорек и в прибрежно-дельтовых образо­ваниях палеорек (рукавообразные и шнурковые), в линзах коллекторов (линзовидные).

Месторождение (местоскопление) нефти и газа - это одна или несколько залежей в пределах одной площади, связанные с единой тектонической структу­рой или ловушками другого типа. (Месторождение - это одна или несколько залежей, контролируемых единым структурным элементом и заключенных в не­драх одной и той же площади, т.е. перекрывающих одна другую в разрезе).

Месторождения могут быть однозалежными (однопластовыми) и многоза­лежными (многопластовыми).

Однопластовое месторождение - месторождение, состоящее из залежи, приуроченной к одному пласту.

Многопластовое месторождение - месторождение, содержащие в разрезе две залежи и более.

Газовое месторождение - месторождение, содержащее одну или несколь­ко газовых залежей. Газонефтяное месторождение- месторождение, характе­ризующееся превышением суммарных геологических запасов нефти под запа­сами газа. Нефтегазовое месторождение-месторождение, характеризующееся преобладанием суммарных запасов газа над геологическими запасами нефти. Нефтяное месторождение-месторождение, состоящее из одной или нескольких нефтяных залежей.

а) Пластовая сводовая залежь

б) Тектонически экранированная залежь

в),г) Литологически экранированные залежи

3) Стратиграфически экранированная залежь

4) Массивная залежь

5) Литолого-стратиграфическая залежь

5. Поиски и разведка месторождений нефти и газа

Схема стадийности геологоразведочных работ на нефть и газ

Классификация скважин по назначению

Структурные - скважины глубиной до 500 м. и до 1200 м. малого диаметра, предназначенные для изучения структуры реперных горизонтов на указанных глубинах с целью выявления и подготовки структур к глубокому бурению. Значения и объемы структурного бурения убывали во второй половине ХХ века.

Опорные скважины - глубокие скважины, предназначенные для изучения разреза и оценки перспектив нефтегазоносности в слабо изученных регионах. Различают две группы опорных скважин: предназначенные для изучения всего разреза и предназначенные для изучения нижней части разреза, еще не освещенной бурением в этом районе. Опорные скважины в качестве попутной задачи решали и вопросы опоискования конкретных структур, ими был открыт ряд месторождений. Опорное бурение, сыграв очень большую роль в конце 40-х, 50-х и начала 60-х годов, ныне утратило свое былое значение.

Параметрические скважины - глубокие скважины, как и опорные, предназначенные для решения геологических задач регионального этапа, однако нацеленные на более узкие и конкретные проблемы. Обычно объектом изучения является лишь та или иная часть, а не весь разрез. Резкого различия между параметрическими скважинами и опорными скважинами второй группы (см. выше) нет, однако для параметрических скважин характерны более конкретные задачи, чем просто изучение части разреза. Параметрическое бурение может попутно решать и поисковые задачи.

Поисковые скважины - глубокие скважины, предназначенные для обнаружения месторождений (залежей) нефти и газа на подготовленных объектах.

Оценочные скважины - глубокие скважины, предназначенные для предварительного изучения открытых (поисковыми скважинами) залежей нефти и газа.

Разведочные скважины предназначены для изучения открытых залежей с целью подсчета запасов и подготовки залежей к разработке. Разведочные скважины могут быть переведены в разряд добывающих после выполнения задач разведки.

Эксплуатационные скважины бурятся для извлечения нефти и газа из залежи. На эксплуатационные скважины, пробуренные опережающим порядком еще в процессе разведки (опережающие эксплуатационные скважины) возлагаются задачи разведочного этапа по изучению и режимных и резервуарных параметров залежи.

Кроме перечисленных типов выделяются еще нагнетательные, наблюдательные и некоторые другие типы скважин. Мы остановились только на тех, которые непосредственно участвуют в поисково-разведочном процессе.

6. Нефтегазопромысловая геология

• Методы изучения геологических разрезов и технического состояния скважин

Основными видами работ в скважинах, предназначенных для поисков и разведки нефти и газа, являются следующие:

- изучение шлама (литологическое, битуминологическое и др.);

- отбор и исследование керна (биостратиграфическое, литолого-минералогическое, геохимическое, на пористость и другие резервуарные параметры);

- геохимические исследования в скважине;

- геофизические исследования в скважине (ГМИС);

- технологические исследования;

- опробование и испытание пластов.

Тип скважины и ее целевое назначение определяют виды и детальность исследований в них. Целью геологических, геофизических и геохимических исследований в скважинах являются:

- расчленение разреза, корреляция с разрезами других скважин, выделение реперов, определение возраста выделенных подразделений;

- изучение литологии разреза, геохимической характеристики;

- выделение платов - коллекторов и покрышек;

- определение характера насыщения пластов - коллекторов;

- определение резервуарных и режимных (т.е. характеризующих режим залежей) параметров вскрытых залежей;

- определение состав и свойств пластовых флюидов.

С помощьют кавернометрии измеряют фактический диаметр скважины. В плотных породах фактический диаметр близок к номинальному, в глинах увеличивается за счет обвалов, и в проницаемых меньше номинального за счет образования глинистой корки.

Инклинометрия проводится для контроля за пространственным положением ствола скважины и получения данных, необходимых при геологических построениях. Определяют угол отклонения оси скважины от вертикали магний азимут (угол между направлением на магнитный север и горизонтальной проекцией элемента оси скважины). Искривление измеряют инклинометром через равные интервалы – через 10 м в наклонных скважинах и через 25 м – в обычных. По результатам строится инклинограмма – проекция ствола скважины на горизонтальную плоскость. Начальную и конечную точки инклинограммы соединяют. Эта прямая показывает общее смещение забоя скважины от вертикали.

Цементометрия. Высоту подъема цемента за колонной контролируют с помощью акустического цементометра или электротермометра. Качество цементирования проверяют гамма-гамма методом или акустическим методом

• Причины загрязнения ПЗП в процессе бурениия.

Отрицательное влияние проникшей в продуктивный пласт воды на коллекторские свойства пород связано с тем, что в пористой среде вода удерживается капиллярными силами и даже вод воздействием значительных перепадов давления не может быть полностью вытеснена из поровых каналов. Кроме того, при проникновении пресной технической воды в пласт глинистые частицы пород. разбухают, и если в породах содержится значительное количество глинистых частиц, то это явление может послужить причиной значительного снижения проницаемости пласта в призабойной зоне, что в свою очередь создает трудности при освоении скважины.

Выпадение нерастворимого осадка в порах продуктивного пласта вследствие взаимодействия фильтрата бурового раствора с высокоминерализованными пластовыми водами также отрицательно влияет на проницаемость пласта у стенок скважины.

Таким образом, одна из основных задач при вскрытии продуктивного пласта заключается в предотвращении проникновения в пласт пресной воды из бурового раствора. Ее решение достигается применением при вскрытия пласта бурового раствора с низкой водоотдачей, добавлением в него поверхностно-активных веществ (ПАВ), использованием промывочной жидкости, приготовленной па нефтяной основе, газообразных агентов, двухфазных и трехфазных пен и проведение других мероприятий. Глинистые растворы, применяемые при вскрытии продуктивных пластов, должны иметь минимальную водоотдачу и в то же время образовывать тонкую, но прочную корку. Таким условиям удовлетворяют растворы, обладающие высокой коллоидностью, которую они приобретают после обработки различными реагентами и вследствие добавок бентонитовых глин.

• Методы изучения залежей нефти и газа по данным бурения и эксплуатации

уметь: строить и использовать структурные карты и геологические профили.

Геологическая карта изображает восраст коренных горных пород, выходящих на дневную поверхность и условия их залегания.Геологические разрезы – изображения в определенном масштабе вертикальных сечений участков земной коры от ее поверхности до определенной глубины. По геологическим разрезам можно судить о мощности и последовательности залегания и образования горных пород. Структурная карта - это графический документ, изображающий подземный рельеф кровли или подошвы какого-либо пласта с помощью стратоизогипс. Стратоизогипсы - это линии, соединяющие точки с одинаковыми абсолютными отметками. Абсолютные отметки определяются относительно уровня Мирового океана, который имеет нулевую абсолютную отметку. Абсолютные отметки выше уровня моря имеют знак «плюс», ниже - «минус».

Неоднородность продуктивных пластов обусловлена различиями гранулометрического состава пород, формы частиц и их упаковки, степени отсортированности коллекторов, состав цементирующего материала, а также уплотнения осадков. Она проявляется в изменчивости пород по площади и разрезу, а также в различного рода литолого-фациальных замещениях – песчаников алевролитами и глинами, алевролитов глинами, известняков мергелями и т.п., т.е. литолого-фациальная изменчивость сводится к замещению хорошо проницаемых пород малопроницаемыми и непроницаемыми. Неоднородность, связанная с изменением коллекторских свойств продуктивных пластов и их литолого-фациальной изменчивостью, называется микронеоднородностью. Наряду с этим в продуктивных пластах различают макронеоднородность, которая выражается в расчлененности пластов на ряд проницаемых прослоев по площади и разрезу, в изменении мощности отдельных прослоев. Микро- и макронеоднородность изучается геологическими и вероятностно-статистическими методами.

• Режимы залежей нефти и газа

В продуктивных пластах действуют силы, способствующие из­влечению нефти из залежи и противодействующие этому про­цессу. К первым относятся: 1) напор краевых (контурных) вод; 2) упругие силы нефти, воды и вме­щающей их породы; 3) напор газовой шапки; 4) энергия сжатого газа, выходящего из газонефтеносной смеси; 5) сила тяжести жидкости. Силами, противодействующими извлечению нефти из пласта, являются силы трения, гидравлическое сопротивление, двух­фазное движение, силы прилипания и капиллярные силы, удер­живающие нефть.

Пластовое давление- давление под которым пластовые флюиды находятся в ласте. Оно увеличивается с глубиной. ориентирововочно его можно рассчитать по глубину залегания пласта разделив на 102 (МПа).Карта изобар избражает распределение пластового давления по пласту. Горное давление - давление вышележащих пород.

Под режимом работы нефтяных залежей по­нимают характер проявления движущих сил в залежи, обеспе­чивающих продвижение нефти в пластах к забоям эксплуатаци­онных скважин. Знать режимы работы необходимо для проектирования рациональной системы разработки месторождений и эффективного использования пластовой энергии с целью максимального извлечения нефти и газа из недр.

Различают следующие режимы: водонапорный; упругий и упруго-водонапорный; газонапорный, или режим газовой шапки; тазовый, или режим растворенного газа; гравитационный; сме­шанный.

Основным источником пластовой энергии при водонапорном режиме является напор краевых (подошвенных) вод. Краевые воды внедряются в залежь и замещают объем отобранной из пласта нефти. Teм самым в пласте поддерживается давление. Постоянство напора краевых вод зависит от ряда геологических и гидрогеологических факторов, к которым относят близкое расположение залежи к области питания, хорошую сообщаемость между залежью и областью питания, с высоким расходом поверхностных и атмосферных вод и большую разницу между их гипсометрическими уровня, одногродный коллектор, хорошая проницаемость, легкая нефть. В залежи с водонапорным режимом темп отбора нефти является основным покозателем, определяющим изменение пластового давления. Он может достигать 7-8% от начальных извлекаемых запасов нефти в залежи. В период работы залежи на водонапорном режиме отборы нефти могут удерживаться на одном уровне. Пластовое давление вначале немного снижается, а затем держится на одном уровне выше давления насыщения, поэтому газовые факторы низки и не изменяются во времени. Под действием постоянного напора краевых вод происходят постепенный подъем водонефтяного контакта и обводнение добывающих скважин. В конечный период разработки , когда большинство скважин обводнилось и отключено , годовые отборы резко снижаются, а пластовое давление возрастает. Водонапорный режим является самым эффективным. Для него характерен высокий коэффициент нефтезвлечения, иногда до 0,8

• Методы подсчета запасов нефти и газа

Объемный метод основан на определении объема порового пространства пород-коллекторов, насыщенного нефтью. Подсчет запасов нефти производится по каждому подсчетному объекту отдельно. В качестве подсчетного объекта принимается продуктивный пласт, имеющий непроницаемые кровлю и подошву и содержащий одну залежь с единым ВНК (ГНК).

Формула подсчета балансовых запасов нефти объемным методом имеет следующий вид: Q_бал.н. = F h_эф. k _от.пор. k_н.н. ρ Ө ,

где Q_бал.н. - балансовые запасы нефти, т;

F - площадь нефтеносности, м²;

h_эф. - эффективная нефтенасыщенная толщина, м;

k _от.пор - коэффициент открытой пористости;

k _н.н.- коэффициент нефтенасыщенности;

ρ – плотность нефти в поверхностных условиях, т/м³;

Ө - пересчетный коэффициент;

Часть балансовых запасов нефти, которая может быть извлечена из недр, - извлекаемые запасы – определяется с помощью коэффициента нефтеизвлечения η, отсюда:

Q_изв.н. = Q_бал.н η = F h_эф. k _от.пор. k _н.н. Ө ρ η,

где Q_изв.н. - извлекаемые запасы нефти, т;

Q_бал.н. - балансовые запасы нефти, т;

η – коэффициент нефтеизвлечения.

• Геологические основы разработки нефтяных и газовых месторождений

Показателем эффективности разработки залежи является так называемый коэффициент нефтеизвлечения (нефтеотда­чи) — отношение количества извлеченной из залежи нефти к общим (балансовым) запасам ее в пласте. Практикой установ­лено, что активный водонапорный режим наиболее эффектив­ный. При этом режиме удается извлечь 50—70%, а иногда и больше от общего количества нефти, содержащейся в недрах до начала разработки залежи. Таким образом, коэффициент нефтеотдачи для пластов с водонапорным режимом может быть в пределах 0,5—0,7 и более.

• Охрана недр и окружающей среды

В то же время при бурении скважин необходимо принимать меры, предупреждающие открытое фонтанирование. Открытые фонтаны приводят к большим потерям нефти и газа, поэтому для их предотвращения необходимо применять промывочную жидкость такой плотности, чтобы создать противодавление пластовому давлению.

Необходимо производить качественное цементирование обсадных колонн с целью разобщения нефтеносных, газоносных и водоносных пластов. Первостепенное значение имеет охрана водоносных горизонтов от порчи при вскрытии их скважинами. В первую очередь должны охраняться от порчи грунтовые и артезианские горизонты, являющиеся источниками водоснабжения населенных пунктов и городов. При несоблюдении правил охраны недр водоносные горизонты могут быть преждевременно истощены или загрязнены в результате проникновения в них минерализованной воды или нефти.