- •Введение
- •Содержание дисциплины
- •1. Нефтегазовая гидрогеология, ее предмет и задачи
- •2. Условия залегания и виды вод в горных породах [1, с. 9-25]
- •3. Основы гидрогеохимии [1, c. 26-54; 2, с. 5-6]
- •3.1. Структура молекул воды и ее изотопный состав [1, c. 26-30]
- •3.2. Растворенные соли и ионы [1, c. 31-32]
- •3.3. Растворенные газы [1, c. 32-34; 2, с. 5-6]
- •3.4. Растворенные органические вещества [1, c. 34-35; 2, с. 5-6]
- •3.5. Химические и физические свойства природных вод [1, c. 36-40]
- •3.6. Химический анализ вод [1, c. 40-42; 2, с. 108-118]
- •3.7. Формы изображения химического состава вод [1, c. 42-48]
- •3.8. Химические классификации природных вод [1, c. 48-54]
- •4. Основы гидрогеомеханики [1, c. 55-67]
- •4.1. Виды движения вод и рассолов в литосфере [1, с. 55-56]
- •4.2. Элементы фильтрационного потока [1, c.56-58]
- •4.3. Особенности движения минерализованных вод и рассолов. Приведенные давления [1, c. 58-63].
- •4.4. Определение направления, скорости и расхода
- •4.5. Методы изучения движения вр в нгб [1, c. 66-67; 2, с. 122-124]
- •5. Формирование вр в литосфере [1, с. 68-91; 2, с. 15-37]
- •5.1. Генетическая классификация водных растворов в литосфере [1, c. 68-70; 2, с. 15-17, 23-27]
- •5.2. Генезис вр в нефтегазоносных бассейнах
- •5.3. Стадийность литогенеза и гидрогеологические процессы [1, c. 76-82; 2, с. 17-23]
- •5.4. Гидрогеологическая зональность [1, с. 82-91; 2, с. 17-23]
- •6. Гидрогеологические бассейны и геогидродинамические системы [1, c. 92-105; 2, с. 17-23]
- •7. Основы гидрогеотермии [1, c. 106-118; 11]
- •8. Гидрогеологические изыскания и исследования [1, c. 129-152]
- •9. Палеогидрогеология [1, c. 153-176; 2, с. 124-136; 12]
- •10. Гидрогеологические условия миграции, аккумуляции,
- •11. Нефтегазопоисковая гидрогеология [1, c. 193-206; 5]
- •11.1. Нефтегазопоисковые гидрогеологические показатели
- •11.2. Гидравлические (гидродинамические) ловушки
- •11.3. Водные ореолы рассеяния углеводородных залежей
- •12. Нефтегазопромысловая гидрогеология [1, c. 207-228; 6]
- •12.1. Нефтегазопромысловые гидрогеологические исследования
- •12.2. Гидрогеологические основы хранения газа
- •13. Охрана недр месторождений ув и окружающей среды
- •13.1. Гидрогеологические аспекты охраны окружающей среды
- •13.2. Гидрогеологические основы захоронения (сброса)
- •13.3. Охрана недр и окружающей среды
- •13.4. Охрана недр и окружающей среды
- •Литература
- •Контрольная работа построение гидрохимических карт
- •Контрольная работа
- •Гидрогеология
6. Гидрогеологические бассейны и геогидродинамические системы [1, c. 92-105; 2, с. 17-23]
При изучении нефтегазоносности недр наряду с геологическим важное значение приобретает и гидрогеологическое районирование. Сейчас общепризнанно, что важнейшим элементом гидрогеологического районирования является гидрогеологическая структура, характеризующая пространственное распределение вод в земной коре. К этим структурам относятся гидрогеологические бассейны, подразделяющиеся на бассейны суши и бассейны морей и океанов. Среди гидрогеологических бассейнов суши выделяются бассейны пластовых вод (часто называемые артезианскими) и бассейны трещинных и жильно-трещинных вод.
Бассейн пластовых вод – это крупная впадина (прогиб, синеклиза), выполненная преимущественно осадочными породами, залегающими на породах фундамента (ложе бассейна), в пределах которой имеются водоносные пласты (горизонты, комплексы с напорными водами) и водоупорные толщи. Например, Западно-Сибирский (около 3 млн. км2), Прикаспийский (свыше 500 тыс. км2) мегабассейны.
Бассейны трещинных и жильно-трещинных вод приурочены обычно к складчатым областям и кристаллическим щитам. Скопления вод связаны с трещинными зонами, где развиты трещинно-жильные воды.
Условия движения вод в гидрогеологических бассейнах могут быть весьма различными и обусловлены типом геогидродинамических (водонапорных) систем. Под геогидродинамической системой понимают систему литосферных вод вместе с вмещающими их пластами и трещинными зонами, характеризующуюся общими (сходными) условиями возникновения движения вод.
Среди геогидродинамических систем выделяют системы грунтовых (безнапорных) и напорных вод. Геогидродинамические системы напорных вод (водонапорные системы) подразделяют на инфильтрационные и эксфильтрационные.
В природной инфильтрационной водонапорной системе (ИВС) напор создается в результате инфильтрации атмосферных и поверхностных вод в коллекторы и действия образуемой этими водами гидростатической нагрузки. В ИВС пластовые давления соответствуют гидростатическим. Основная форма энергии в ИВС – потенциальная энергия жидкости в поле силы тяжести. Пластовое давление в них определяется формулой:
Pин = Hρg, (6.1)
где H – пьезометрический напор; ρ – плотность жидкости; g – ускорение свободного падения.
Природные эксфильтрационные водонапорные системы характеризуются созданием напоров в водоносных (нефтегазоводоносных) пластах (горизонтах, комплексах) вследствие перетока жидкости из одних пластов (или их частей) в другие пласты (или их части) без пополнения жидкостью извне.
К эксфильтрационным относятся следующие водонапорные системы: элизионная геостатическая (литостатическая), элизионная геодинамическая и термодегидратационная.
В элизионной водонапорной системе (ЭВС) напор создается при выжимании (элизии) вод из уплотняющихся осадков и пород в коллекторы и частично при уплотнении самих коллекторов с выжиманием вод из одних их частей в другие.
ЭВС приурочены к прогибающимся участкам земной коры, выполненным достаточно мощным комплексом осадочных образований. Они представляют собой закрытые или полураскрытые системы. Сообщения с земной поверхностью или совсем нет, или оно осуществляется только в зонах разгрузки.
Вследствие процессов уплотнения осадков и пород в коллекторах образуется избыточное количество жидкости Qизб. Приращение давления происходит в соответствии с законом:
∆p = Qизб/βVобщ, (6.2)
где ∆p – приращение давления; β – коэффициент сжимаемости жидкости; Vобщ – общий объем жидкости в водонапорной системе.
В ЭВС пластовое давление определяется следующим образом:
Pэл = Hρg + ∆p. (6.3)
Наиболее интенсивный процесс уплотнения отмечается обычно в самых погруженных частях впадин. В ЭВС пластовое давление может быть выше гидростатического. В этом случае его называют аномально высоким пластовым давлением (АВПД). В действительности это давление нормальное, присущее развивающимся ЭВС, и должно быть названо супергидростатическим.
В термодегидратационных водонапорных системах напоры вод создаются вследствие появления избыточного количества жидкости при термической дегидратации минералов, т. е. контролируются геотемпературным полем. Это приводит к опреснению подземных вод в глубокопогруженных частях гидрогеологического бассейна.
Если в гидрогеологическом бассейне имеются залежи нефти, газа или газоконденсата, то его следует относить к нефтегазоносным бассейнам.
Контрольные вопросы
1. Что является основой гидрогеологического районирования?
2. Как классифицируются гидрогеологические бассейны?
3. Что понимается под геогидродинамической системой?
4. Каковы особенности инфильтрационных и эксфильтрационных ПВС?
5. За счет чего создаются напоры вод в термодегидратационных
водонапорных системах?