Нефтегазовая геология

 

 

Химически осажденные карбонатные породы. Известняковые и доломитовые коллекторы биохимического происхождения

 

Хемогенные карбонатные породы-коллекторы обычно представлены кристаллическими известняками и доломитами, но иногда они могут состоять из мергеля и мела. Если они сложены преимущественно карбонатными минералами, они имеют кристаллическую структуру и могут быть подразделены на крупно-, средне- и мелкокристаллические. Относительно чистые карбонатные породы иногда постепенно переходят в более или менее окремненные разности. Кремнистыми компонентами могут служить химически осажденный кремний, кремневые окаменелости, обломочные зерна кварца или кремня, а также глинистый материал, более или менее тонко перемешанный с карбонатным. С увеличением содержания в карбонатах кремнистых компонентов образуются песчанистые, кремнистые или глинистые известняки и доломиты.

 

Карбонатное вещество в этих породах почти полностью представлено кальцитом (СаСО3) и доломитом [СaMg(CО3)2], а в отдельных породах ‑ только одним из этих минералов. Кальцит и доломит нередко образуют в породе различные смеси. Доломитовые и кальцитовые разности карбонатных пород могут переслаиваться между собой, или доломит может слагать тела неправильной формы, слегка выступающие на выветренной поверхности известняков и придающие ей пятнистый вид. Иногда вследствие замещения кальция магнием кальцитовая порода в той или иной степени равномерно доломитизируется и тогда классифицируется как магнезиальный пли доломитизированный известняк, а при достижении конечной стадии доломитизации может превратиться в доломитовую породу, более чем на 50 вес. %, состоящую из минерала доломита [38, 41]. Пятнистая и равномерная доломитизация наиболее характерны для древних карбонатных формаций палеозойского возраста. Интенсивная перекристаллизация, сопровождающая процесс доломитизации, уничтожает многие первичные структурные особенности исходного известняка, а также содержащиеся в нем окаменелости и их отпечатки. Значение известняков и доломитов как коллекторов нефти и газа примерно одинаково; они различаются лишь своей проницаемостью: доломиты обычно более проницаемы.

 

 

Некоторые карбонатные породы обладают тонко- или микрослоистой текстурой и местами могут даже переходить в массивные, практически неслоистые разности. В таких породах очень трудно выявить характер слоистости по буровому шламу. Однако современные методы позволяют производить почти непрерывный отбор керна, в котором в большинстве случаев хорошо видна слоистость. Массивные, неслоистые карбонатные породы обычно связаны с органогенными рифовыми сооружениями, поэтому отсутствие в карбонатных отложениях слоистости может указывать на их рифовое происхождение.

 

Известняковые и доломитовые коллекторы биохимического происхождения установлены в отложениях всех возрастов от кембрия до плиоцена. Биохемогенные карбонаты наряду с обычным химически осажденным материалом содержат значительные количества органических остатков. Особенно активно биохимическое карбонатообразование происходило в местах формирования органогенных рифов (биогермов, биостромов), роль которых как коллекторов нефти и газа все время возрастает. Однако выделяющие известь организмы дают различные количества материала и для большинства нерифовых карбонатных пород (см. стр. 301-302). Главными биохимическими агентами карбонатообразования являются водоросли, бактерии, фораминиферы, кораллы, мшанки, брахиоподы и моллюски. Наиболее важные породообразующие организмы ‑ водоросли; по мнению некоторых геологов, их следует рассматривать вообще как самый главный агент выделения и отложения извести [42]. Карбонатное вещество, выделяемое живыми организмами, представлено в основном СаСО3 в виде кальцита или арагонита. Некоторые организмы вместо кальцита выделяют карбонат магния, однако считается, что они не играют заметной роли в процессе карбонатообразования.

 

Часть пород, состоящих из биохемогенного карбонатного материала, была сформирована на месте прежнего обитания и отмирания организмов, обломки раковин которых впоследствии были консолидированы, не подвергшись перемещению. В других случаях раковины и скелетные остатки переносились ветрами и течениями и концентрировались в обломочные осадки. Преобразование обломков раковин в твердую породу происходит частично за счет деятельности известковых водорослей, например Lithothamnium, которые заполняют промежутки и скрепляют известью отдельные несвязанные обломки, а также благодаря вторичной цементации, уплотнению и осаждению хемогенного карбоната. После литификации и погребения под более молодыми отложениями порода может вновь претерпеть доломитизацию и перекристаллизацию, в результате чего почти нацело уничтожается первичная ее структура. Таким образом, возникающая в конечном итоге порода представляет собой ту или иную комбинацию органогенного детритуса с биохемогенными и хемогенными осадками. Последние могут быть ограничены в своем распространении отдельными участками, в пределах которых могли развиваться известьвыделяющие организмы и отлагаться их остатки. После погребения такая порода видоизменяется под воздействием различных процессов растворения первичного материала и его переотложения.

 

С увеличением содержания нерастворимого кластического материала известняки и доломиты могут незаметно перейти сначала в глинистые известняки и песчанистые доломиты, а затем в известковистые сланцы и доломитизированные песчаники. Пластические песчаные зерна, обломки кремней и прочий нерастворимый материал, очевидно, примешивался к карбонатному веществу во время осаждения последнего. Иногда кластический материал содержится в карбонатной массе в виде вкраплений отдельных, не соприкасающихся между собой обломков, в других случаях он образует тонкие пропластки, линзы или пятна.

 

 

К содержанию: Леворсен: ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА

 

Смотрите также:

 

Поиски и разведка месторождений  Углеводороды нефть, газ, конденсат  РЕСУРСЫ МОРЯ. Нефть, газ

 

Закон О нефти и газе о недропользование  Размещение нефтяных и газовых месторождений.