6.4. Тріщинуватість порід

У багатьох випадках тріщинуватість порід зазвичай пов'я­зана з тектонічними і рідше з діагенетичними і епігенетичними (катагене-тичними) процесами.

Тріщини діагенетичного і епігенетичного утворення властиві переваж­но вапнякам і доломітам. Вони існують дуже часто в гіпсах, ангідритах та інших галогенних утвореннях.

Поширення тріщин із одного шару в інший з перетину поверхні наша­рування засвідчує тектонічне походження цих тріщин. Тріщини нетектоніч-ної природи часто утворюють на поверхні нашарування багатокутну сітку.

Нетектонічні тріщини, які називають первинними, утворились на стадії пізнього діагенезу і стадії епігенезу. В породах, які пройшли стадію хоча би перших слабких тектонічних рухів, завжди існують тектонічні тріщини.

На сучасному етапі досліджень наявність тектонічної тріщинуватості у більшості гірських порід можна вважати доведеною. Тріщинуватість харак­теризується такими особливостями:

1. об'єднання тріщин у системи, які утворюють більш-менш правильні геометричні сітки;

1. переважно вертикальний відносно шаруватості порід нахил тріщин;

2. міцний зв'язок орієнтира основних систем тріщин з напрямком тек­ тонічних структур.

При вивченні тріщинуватості гірських порід з метою виявлення їх ко­лекторних властивостей основний інтерес становлять тектонічні тріщини.

Тріщини, які можна спостерігати неозброєним оком у відслоненнях, гірських виробках, керні, називають макротріщинами. Умовно вважають, що верхня межа відкритості (ширини) мікротріщин дорівнює 100 мкм (0,0001 м).

У цілому тріщинуватість (макро- і мікротріщини) в гірських породах ха­рактеризується відносно правильними геометричними системами тріщин. У загальному випадку геометрична сітка складається з трьох основних систем: вертикальних до нашарування; у напрямку під кутом щодо поверхонь наша­рування; паралельних до цих поверхонь. В окремих випадках геометрична сітка тріщинуватості гірських порід може бути представлена тільки однією ясно вираженою системою паралельних тріщин щодо площин нашарування (сланцюваті, тонкошаруваті породи), або двома перпендикулярними систе­мами, або наявністю декількох різно орієнтованих систем, що створюють враження безсистемного розміщення тріщин. Проте під час детального вив­чення тектонічних тріщин виявляється, що всі вони мають певну орієнтацію відносно площин нашарування і належать до конкретних систем.

Інтенсивність тріщинуватості пласта зумовлена загальною кількістю розвинутих тріщин і залежить від його літологічного складу, ступеня мета­морфізму порід, товщини вмісного середовища і структурних особливостей залягання пласта.

На колекторні властивості тріщинуватих порід значний вплив мають: літологічний фактор; характер розподілу та інтенсивність прояву тріщину­ватості, тісно пов'язаних з речовинним складом досліджуваних порід і структурно-текстурними особливостями; найбільш тріщинуватими є доло-

мітизовані вапняки, потім чисті вапняки, доломіти, аргіліти, піщано-алев­ритові породи, ангідрито-доломітові породи і ангідрити.

Аналіз великого обсягу фактичного матеріалу, проведений в науково-дослідних організаціях, дав змогу встановити, що проникність тріщинува­тих порід обумовлена системами розвинутих у них тріщин і загалом про­порційна їх густоті.

Завдяки розподілу тріщин у гірській породі по системах можна визна­чити густоту тріщин, що дає змогу визначити об'ємну і поверхневу густоту тріщин.

Під густотою тріщин Г розуміють кількість тріщин, що припадають на одиницю довжини нормалі до площини цих тріщин:

Необхідні відомості про тріщинуватість порід можуть бути одержані в процесі спостережень у відслоненнях на земній поверхні, а потім екстра­польовані на глибину на ділянці з подібною геологічною будовою. Такі спостереження становлять великий практичний інтерес не лише для терито­рій, де відсутнє глибоке буріння, а й для площ, надра яких розкриті сверд­ловинами.

Іншим важливим параметром тріщинуватості гірських порід є розкри-тість (ширина) тріщин. Залежно від величини розкритості (ширини) мік-ротріщини поділяють на дуже вузькі (капілярні), ширина 0,005—0,01 мм, вузькі (субкапілярні), ширина 0,01—0,05 мм, і широкі (волосяні), розкрит­тя яких — понад 0,05 мм.

При дослідженні тріщинуватості порід крім густоти тріщин і величини їх розкритості потрібно вивчати форму тріщин (лінійні або хвилясті), ступінь насичення їх мінеральною або бітумінозною речовиною.

За ступенем заповнення тріщин розрізняють відкриту, частково запов­нену і закриту (заліковану) тріщинуватість.

У карбонатних породах є пустоти, які виникли в породі в результаті процесів розчинення (каверни, мікрокарстові і стилолітові щілини). Отже, під загальною пористістю тріщинуватої породи слід розуміти відношення сумарного об'єму пустот у породі до об'єму цієї породи.

Дослідження показали, що тріщинна пористість не відіграє великої ролі у вирішенні питання про ємність тріщинних колекторів і частка її від міжзернової пористості становить не більше 10 %.

Це пояснюється тим, що в тріщинуватих породах на значній глибині (понад 1000 м) розкритість тріщин, як правило, не може перевищувати 0,1 мм. За даними Г.Д. Максимовича і Е.М. Смехова, зразок тріщинуватої породи, який має форму куба об'ємом 1000 см³ і поділений 10 тріщинами з розкритістю 0,1 мм кожна, характеризуватиметься тріщинною пористістю усього 1 %.

Утім існує інша думка про роль тріщинуватості в колекторах. На­приклад, на Близькому Сході є родовища нафти, де колекторами слугу­ють щільні тріщинуваті вапняки, в яких майже цілком відсутня первинна міжзерниста пористість, але запаси нафти дуже великі. Те саме можна сказати і про пісковики кембрію родовища нафти Хассі-Мессауд (Ал­жир), які піддались перекристалізації, завдяки чому великі запаси нафти в них існують тільки внаслідок тріщинуватості. Тріщинну пористість і проникність можна визначити за допомогою методу мікроскопічного до­слідження петрографічних шліфів, який розробили московські фахівці ко­лишнього ВНДГНІ (г. Москва). Згідно з цим методом, за наявності іс­тинних значень розкритості тріщин, які легко заміряти в шліфах під мік­роскопом, можливо визначити ймовірні величини тріщинної пористості