Глинистые флюидоупры

Глинистые породы-покрышки. Экранирующие свойства глинистых пород, помимо выдержанности и мощности, рассмотренных выше, зависят от:

- их состава;

- наличия примесей (песчанистости, алевритистости, ОВ);

- текстурных особенностей;

- вторичных изменений;

- трещиноватости;

- мощности и выдержанности.

Минеральный состав породы-покрышки является важнейшим показателем, определяющим её качество. Более всего способствуют надежности экранирующих свойств минералы группы монтмориллонита, слабее - гидрослюды и каолинит. Эта особенность предопределяется тем, что глинистые минералы обладают различной способностью к набуханию. В полном соответствии с минеральным составом глин находится величина их емкости поглощения (обменной емкости), которая, как показали исследования Т. Т. Клубовой, служит косвенным показателем способности глинистых минералов оказывать влияние на процессы, протекающие в породах, в том числе и на формирование экранирующих свойств пород. Экспериментальные исследования показали, что при добавлении в чистый, среднезернистый кварцевый песок 20% каолинита проницаемость смеси понижается в 500 раз, а при добавлении такого же количества монтмориллонита - более чем в 3 000 раз. С величиной обменной емкости связаны пластичность, набухаемость, пористость, проницаемость, деформационно-прочностные и другие свойства глин.

Терригенные примеси ухудшают изолирующие свойства пород благодаря возникающим вокруг них зонам повышенной проницаемости. Ухудшение показателей экранирующей способности глинистых покрышек связано с количеством, минеральным составом и структурой терригенных минералов-примесей, причем степень зависимости определяется взаимоотношением основных компонентов породы друг с другом, т.е. текстурами.

Органическое вещество участвует в формировании текстурного облика породы и структуры порового пространства, т.е. в формировании экранирующих свойств.

По классификации Т.Т.Клубовой (1968-1970 гг.) рассеянное органическое вещество делится на три типа:

1) Унифицированные органические остатки, лишенные подвижных компонентов – не участвуют в формировании флюидоупорных свойств,
служат матрицей, по которой образуются такие минералы как пирит,
сидерит, анатаз, графит.

2) Растительные остатки со значительным количеством
гидролизуемых компонентов – способствуют образованию характерных для
пород-покрышек слоистых и петельчатых мезотекстур. Покрышки с такими
мезотектстурами обладают повышенной прочностью и пониженной
проницаемостью в направлении, перпендикулярном к напластованию.

3) Сорбированное глинистыми минералами ОВ, которое снижает
проницаемость и повышает прочность пород-покрышек, не влияя на
пластичность пород. Сорбированное ОВ служит как бы цементом,
сокращающим размер пор, в первую очередь мелких.

Итак, уменьшение размера пор особенно значительно, когда ОВ относится к третьему типу (олеиновая кислота, сине-зеленые водоросли), и меньше, когда ОВ содержит значительное количество компонентов, не способных сорбироваться глинистыми минералами.

Текстуры пород-покрышек. Различие в фильтрационных характеристиках пород с разными текстурами обусловлено тем, что зоны текстурного сочленения микроблоков глинистых минералов, действующих как один монокристалл, микролинз и слойков алевритового материала, стяжений карбонатных минералов и ОВ образуют уже не поры, а полосы повышенной проницаемости. Здесь необходимо отметить одну особенность. У пород с беспорядочными (массивными) мезоструктурами фильтрационные свойства во всех направлениях одинаковы, тогда как при слоистых мезоструктурах и аксиальных микротекстурах в породах фиксируется анизотропия фильтрационных свойств.

Уплотнение пород-флюидоупоров. Характер изменения структуры порового пространства и проницаемости, а следовательно, экранирующая способность флюидоупоров в значительной степени обусловлены изменением плотности пород, которая прежде всего зависит от литологического состава и глубины залегания.

Для надежного прогнозирования качества пород как покрышек необходимо иметь следующие сведения:

- их минеральный состав;

- структурно-текстурные особенности;

- количество и тип ОВ;

- выдержанность по простиранию;

- мощность;

- деформационно-прочностные свойства.