Геологія

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:

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

переважно вертикальний відносно шаруватості порід нахил тріщин;

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

Содержание