2. Формы воды в породах.

Наличие активных адсорбционных центров минералов способствует наличию слоев или участков влаги со свойствами, отличающими эту жидкость от поровых растворов и твердой фазы. В тонкодисперсной среде этот слой имеет непрерывное развитие. Он представляет прочно связанную воду. Она подразделяется на ряд категорий по энергии связи. Р. И. Злочевская и большинство исследователей связанной воды выделяют следующие их виды:

1. Вода, адсорбированная наиболее активными адсорбционными центрами поверхности, образующая с ними ионодипольные и водородные связи и обладающая наибольшей энергией взаимодействия. Ее количество близко к объему воды условного "монослоя" (вода ближнего порядка). Эта так называемая "химическая"сорбция.

2. Вода, адсорбированная твердой поверхностью за счет ориентационного эффекта ван-дер-ваальсовых сил. В результате этого происходит "физическая" сорбция воды. В зависимости от окружающих условий общее количество "химически" и "физически" связанной воды может колебаться в границах, представляющих максимальную гигроскопическую влажность (при адсорбции из паров) и максимальную молекулярную влагоемкость (при насыщении из растворов). Общая толщина пленки связанной водой при одних и тех же давлениях и температурах зависит от величины радиуса действия электромолекулярных сил, от гидрофильности или гидрофобности минералов, от веществ, растворенных в воде. По разным данным она сильно колеблется от первых десятков до тысяч нанометров. Повышение температуры и давления снижают толщину пленки связанной воды.

3. Вода переходного состояния между связанной и свободной. К ней относятся воды в микрокапиллярах и в участках пор в случае наличия трехфазной границы: минерал-вода-газ. Наличие воды "капиллярной" конденсации обусловливает процесс поверхностной "диссоциации" и образования заряженных ионов на поверхности глинистых частиц. Эти ионы, взаимодействуя с "внешним" свободным поровым пространством, создают некоторый концентрационный градиент между приповерхностным слоем и объемом порового раствора. Диффузия, идущая в ту или иную сторону в зависимости от состава и концентрации ионов "свободной" поровой влаги, стремится уменьшить этот градиент.

Билет 25

1. Основные процессы, влияющие на коллекторские свойства карбонатных пород.

Наибольшее значение для формирования высокой емкости и проницаемости имеют генетические черты карбонатных пород. По характеру постседиментационных преобразований карбонатные породы отличаются от терригенных, прежде всего это касается уплотнения. В карбонатных породах отмечаются все виды пустот (табл. 15). В зависимости от времени возникновения они могут быть первичными (седиментационными и диагенетическими) и вторичными (постдиагенетического происхождения). В органогенных карбонатных породах к первичным относятся пустоты виутрираковинные (в широком смысле - внутриформенные), реликтовые, а также межраковинные. Созданию вторичных пустот способствуют процессы растворения (выщелачивания), перекристаллизации, метасоматоза (в основном доломитизации и раздоломичивания), стилолитизации, образования трещин. Те или иные процессы сказываются по-разному в зависимости от генетического типа породы. Перерывы в осадконакоплении, имеющие региональное значение с выводом отложений на поверхность, играют большую роль при формировании зон высокоемких коллекторов. По времени Образования Характер пустот Первичные Пустоты внутрираковинные и межраковинные; поры в обломочных и оолитовых известняках; трещины диагенетические Вторичные, возникшие при: катагенезе Поры перекристаллизации; пустоты растворения (каверны, полости стилолитовых швов и пр.); трещины катагенетические, образующиеся при перекристаллизации, метасоматозе и т. п. тектогенезе Трещины тектонические гипергенезе Полости карста и пещеры, образовавшиеся при выветривании Под поверхностью размывов и несогласий в массивах карбонатных пород часто можно встретить закарстованные зоны, связанные с выветриванием и выщелачиванием. В пределах нефтяных месторождений к этим зонам приурочены высокопродуктивные горизонты. Вдоль трещиноватых зон растворение происходит до больших глубин, в Камском Приуралье оно отмечается на глубинах до 1,0 км. Среди карстовых явлений следует отметить некоторые особые случаи, имеющие локальное и региональное значения. Одним из примеров подобных явлений служит хемобиогенная коррозия, проявляющаяся в случае развития микрофлоры на ВНК, которая создает кислую среду, повышает ее агрессивность и способствует растворению карбонатов. Другим примером является развитие карста под влиянием углекислоты, образующейся при разрушении нефтяной залежи. В обоих случаях переотложение растворенного карбоната кальция ниже подошвы залежи приводит к изоляции последней от остальной части пласта. Особую проблему представляет развитие глубинного карста (гипокарста). Это явление связывают с различными процессами, при которых в глубинных зонах осадочного чехла происходит хотя бы кратковременное раскрытие трещин, в результате чего увеличивается поступление CO2 с глубин и, как следствие, развивается глубинный карст с образованием коллекторов. Очевидно, на развитие гипокарста влияет и достижение состояния неустойчивости кальцита при погружении (о чем говорилось в предыдущей главе). Из числа вторичных процессов важнейшее значение имеют цементация, перекристаллизация, доломитизация, выщелачивание, кальцитизация, сульфатизация.