Оценка геолого-петрофизических, фильтрационных свойств вмещающих пород и покрышек в целях строительства подземных хранилищ газа

курсовая работа

3. Оценка геолого-петрофизических, фильтрационных свойств вмещающих пород и покрышек в целях строительства подземных хранилищ газа, в частности Мозырского ПХГ

К настоящему времени на территории Мозырской соляной структуры пробурено более 31 скважин, вскрывших соленосные отложения фаменского яруса верхнего девона (верхняя соленосная толща), которые являются объектом сооружения подземных резервуаров. Глубина залегания кровли соли в пределах структуры 531-961 м, вскрытая мощность солей составляет 128-331 м. Полностью разрез соляной толщи ни одной скважиной не пройден.

По данным, полученным при бурении скважин непосредственно на площадке подземного хранилища под строительство подземных резервуаров, вскрытая часть соляного массива фаменского яруса (верхняя соленосная толща) характеризуется сложным строением: состоит из чередующихся пластов соли мощностью не более 90 м с прослоями нерастворимых пород карбонатно-глинисто-ангидритового состава мощностью 1-10 м. Пласты соли и несоляных пород залегают с крутыми углами, в силу этого видимая мощность пластов и прослоев завышена.

В целом пласты соли представлены галитом разнозернистым, чаще белого и светло-серого цвета за счет неравномерного распределения нерастворимых включений, тонких (до 1,5 см) сезонных деформированных прослоев и фрагментов карбонатно-глинистого состава, которые залегают под углом 70-800 к оси керна; в разрезах скважин преобладают средне и крупнозернистые разности, до гиганто кристаллических. Соль в основном плотная, встречаются отдельные интервалы слабой каменной соли, извлекаемой на поверхность в виде соляной крошки.

В строении соляного купола участвуют нерастворимые породы в виде прослоек, линз, обломков различных по мощности и размерам. По керновому материалу видны тектонические нарушения прослоек малой мощности, до 2-х см, отмечены как складчатые нарушения, так и разрывные. На многих образцах видны сложные складки прослоек ангидрита и карбонатно-глинистого материала как с нарушением, так и без нарушения сплошности. Признаки надвига, скалывания зафиксированы во многих скважинах. Это зеркала скольжения с углом падения 50-60°, брекчии трения, где цементирующим материалом является каменная соль красновато-оранжевого цвета волокнистой текстуры. Деформации растяжения отмечены в прослойках ангидрита, известняка, залегающих под углом 40-60°.

Практически во всех скважинах наблюдаются угловые несогласия между солью и прослоями нерастворимых пород. Прослойки глинистого материала по мощности от нескольких миллиметров до 2-3 см часто разорваны и представляют цепочку разно ориентированных обломков. Такое состояние маломощных прослоек нерастворимого материала в соляном массиве позволяет оценить характер залегания прослоев мощностью от 0,5 до 5,0 м, которые установлены по геофизическим данным.

Вполне вероятно, что прослои мощностью до 50 м так же, как и маломощные, претерпевают деформации как пликативные, так и дизъюнктивные. Это предположение подтверждается наличием зеркал скольжения в керне несолевых пород относительно большой мощности и трещин, заполненных красноватой солью.

Пропластки надсолевых пород мощностью 2,5 м и более, по-видимому, также не имеют выдержанного простирания, смяты в складки, имеют разрывные нарушения. Это обстоятельство имеет очень важные последствия в части выбора интервалов для заложения подземных полостей и технологии ведения процесса подземного растворения.

Не исключено, что в интервалах, вскрывающих относительно чистую соляную залежь, могут располагаться в нескольких метрах от ствола скважины пропластки несоляных пород. В то же время пропластки несоляных пород, вскрытые скважинами, разбиты на блоки, трещины, пространство между которыми заполнены солью. Все это может привести к тому, что интервалы, представленные относительно чистой солью окажутся неблагоприятными для сооружения подземных резервуаров, а интервалы с пропластками несолевых пород могут оказаться более благоприятными для этих целей.

Отмеченные выше закономерности в строении соляной залежи, по-видимому, присущи всем соляным куполам Припятского прогиба и Днепрово-Донецкой впадины (ДДВ). [3]

С литологической точки зрения прослои нерастворимых пород во вскрытой части соляной залежи представлены:

аргиллито-глинистыми породами плотными, тонкослоистыми (углы слоистости 40-500), брекчированными, трещиноватыми, трещины заполнены по трещинам красной каменной солью;

аргиллито-мергелистыми породами трещиноватыми и кавернозными, трещины и каверны заполнены каменной солью и битумом;

алевролитами темносерыми, мелкозернистыми, средней крепости, на карбонатном цементе;

известково-глинистым сланцем темносерым, битуминозным, слоистым (углы слоистости 0-150), с прослойками до 10 см известняка, с трещинами и кавернами, заполненными солью и битумом;

карбонатно-глинисто-ангидритовыми породами плотными, трещиноватыми, трещины заполнены по трещинам бурой и оранжевой каменной солью;

ангидритами серыми, прочными, массивными, тонкослоистыми с тонкими трещинами, заполненными кальцитом [11].

Кроме литологически выделенных пропластков следует учитывать и рассеянные включения внутри каменной соли, которые характеризуются разными размерами, морфологическим обликом и процентным содержанием.

На первый взгляд присутствие прослоев нерастворимых пород достаточно значительной мощности противоречат требованиям к геологическим условиям участков строительства подземных резервуаров, однако, следует учитывать особенности строения этих слоев. При растворении указанные слои разрушаются на обломки по трещинам, заполненные солью, которая растворяется и в микротрещинах.

Толща каменной соли в пределах выбранного участка соответствует условиям благоприятным для размещения ПХГ:

- имеет относительно выдержанные по площади глубину залегания и мощность;

- минимальная глубина залегания кровли соленосной толщи определена экологической и промышленной безопасностью строительства и эксплуатации ПХГ на основе расчета, учитывающего тип и расположение подземных резервуаров, внутреннее давление в них, плотность пород, залегающих выше кровли соляной толщи, и гидрогеологические условия участка;

- минимальная мощность соленосной толщи определена размерами подземных резервуаров с учетом объемов и рабочих давлений хранения газа;

- минимальная мощность соленосной толщи, над или под которой расположены проницаемые или неустойчивые отложения горных пород, рассчитана с условием оставления в кровле или подошве толщи целиков каменной соли мощностью не менее 20 м.

- максимальная глубина залегания кровли соленосной толщи не превышает 1500 м, целесообразность строительства ПХГ при большей глубине залегания соленосной толщи определена технико-экономическим расчетом;

- имеет литологическое строение и физико-механические свойства пород, позволяющие создавать устойчивые и герметичные подземные выработки требуемых размеров и формы;

- не содержать в интервале создания подземных емкостей рассеянных нерастворимых примесей в соли более 30 % по массе, легкорастворимых прослоев, обогащенных калийными, магниевыми и другими минералами, прослоев нерастворимых пород, препятствующих процессу создания емкостей заданной формы и объема, а также пропластков несолевых пород, связанных с обводненными горизонтами за пределами соляной толщи или имеющими выход на дневную поверхность;

- допускается в интервале создания подземных емкостей присутствие в соли единичных прослоев нерастворимых пород мощностью до 2,5 м;

В интервале заложения подземной емкости отсутствуют водопроводящие трещины или пропластки пород, имеющие связь с водоносными горизонтами пресных вод.

В составе каменной соли и в нерастворимых породах в интервале создания подземных емкостей отсутствуют включения, способные ухудшать товарные свойства газа.

В пределах участка строительства ПХГ в теле структуры отсутствует гидродинамическая связь водоносных горизонтов с соляными породами в зоне создания подземных емкостей.

Делись добром ;)