Геология поиски и разведка нефти и газа

          Полимиктовые глины содержат два или несколько глинистых минералов, причем ни один из них не является преобладающим. Макроскопический облик подобных глин весьма разнообразен. Они могут быть окрашены в бурые, коричневые, серые или зеленоватые тона. Полимиктовые глины обычно содержат значительное количество песчаной и алевритовой примеси и различные аутогенные образования — карбонаты, сульфаты, сульфиды, гидроокислы железа и т. п.

 

1.3 Химический состав

 

              Химический состав глин колеблется в широких пределах, и входящие в состав глин оксиды по разному влияют на процесс получения конечные свойства керамики.

                В глинах наиболее характерных видов содержится (в % по массе): кремнезема – 46-85, глинозема – 10-35, оксида железа – 0,2-10, диоксида титана – 0,2-1,5, оксидов щелочных металлов – 0,1-6, сернистого ангидрида – 0-0,5, потери при прокаливании (п.п.п.) – 8-14.

 

Литологические разновидности глин	Содержание компонентов, % (от-до/среднее) на сухое вещество
	SiO2	AI2O3	Fe2O3	TiO2	п.п.п.
Аргиллитиподобные	36,09-58,31 44,4	26,73-40,55 36,11	0,09-4,29 1,41	0,5-5,37 1,92	10,19-16,0 14,32
Аргиллитиподобные углистые	31,4-49,94 40,09	24,92-41,42 33,45	0,28-3,1 1,85	0,38-4,58 1,72	46,0-33,0 20,72
Пластичные	31,88-77,44 47,0	25,25-40,87 32,24	0,41-4,19 2,65	0,18-4,31 1,72	7,05-16,0 13,14
Пластичные углистые	32,99-64,62 40,0	25,29-39,06 30,27	0,28-3,39 2,26	0,79-4,31 1,59	16,0-35,0 22,79
Аргиллитиподобные пластичные и песчаные	33,53-67,1 60,78	20,32-36,03 23,02	0,6-4,1 2,44	0,88-3,34 1,6	7,47-11,36 9,64

 

Примеси в глинах находятся в виде тонкодисперсных частиц либо включений и оказывает существенное влияние как на формовочные свойства глин, так и на свойства готовых изделий.

              Кварцевый песок, количество которого может достигать в глинах по массе 60%, ухудшает пластичность, связующую способность глин и повышает трещинообразование на стадии охлаждения в процессе обжига, что, в свою очередь, приводит к снижению прочности и морозостойкости готовых изделий.

Оксид алюминия (глинозем – А1203) при повышенном его количество в глине приводит к увеличению температуры обжига и интервала спекания. А изделия с низким содержанием глинозма обладают невысокой прочностью.

Наличие железистых примесей (оксидов и гидроксидов железа, лимонит, пирит, сидерит) придает обжигаемым изделиям в зависимости от их количества цвет от светлокремового до красно-бурого. Глины с повышенным содержанием красящих оксидов железа могут слуюить природными пигментами: до 25% гидроксида железа – желтая охра, до 40% оксида железа -красная охра, до 60% оксида железа – яркокрасный сурик и др. В определенных количествах железистые соединения повышают количество керамических изделий, а также указывают на способность глин к вспучиванию.

           Включения пирита и гипса являются причиной появления на поверхности готовых изделий зеленоватых выцветов и выплавов.

            Наличие сульфатов вызывает после обжига появление на поверхности изделий высолов.

            Карбонатные примеси (кальцит, доломит) понижают огнеупорность глин, сокращают интервал спекания, повышают пористость и понижают прочность готовых изделий. Тонкодисперсные примеси карбонатных пород практически не оказывает влияние на качество стеновой керамики, но очень вредны для производства изделий с плотным черепком – напольных плиток, канализационных труб, дорожного кирпича. Крупные же включения (более 1 мм) переходят при обжиге сырца в известь, которая гидратируется, поглощая водяные пары из воздуха или при увлажнении изделий в службе, резким увеличением объема, приводящим к появлению локальных вздутий («дутиков») либо полному разрушению изделий.

             Оксид кальция в виде СаС03 также понижает температуру плавления, изменяет окраску обжигаемых изделий, придавая им желтый или розовый цвет, повышает пористость, снижает прочность и морозостойкость изделий.

Оксиды щелочных металлов являются сильными плавнями. Они понижают температуру обжига, повышают плотность и пористость изделий, ослабляют красящие свойства оксида железа.

               Органические примеси (п.п.п.) в виде остатков растений и гумусовых кислот окрашивают изделия в темные тона, повышают пластичность за счет большого количества связанной воды и, следовательно воздушную осадку. С увеличением их содержания возрастает пористость, тем самым снижая механическую прочность изделий. Они полезны при получении стеновой керамики, но нежелательны в производстве напольных плиток, особенно бе-ложгущихся.

           Минеральный состав глин отличается неоднородностью, однако в нем всегда преобладают глинистые вещества. В составе глинистого сырья в виде примесей встречаются зерна кварца, полевых шпатов, слюды, оксиды и гидрооксиды железа и марганца, а также органические вещества, растительные и животные остатки. В глинистом веществе может содержаться в большом количестве один или несколько минералов. Исходя из этого, глины подразделяют на мономинеральные, когда глинистое вещество состоит преимущественно из одного минерала, и полиминеральные, когда глинистое вещество состоит из нескольких минералов.

Глинистые минералы представляют собой водные алюмосиликаты

(xАl2О3 • ySiO2 • zH2O),

где х, y, z имеют различные значения.

         К важнейшим глинистым минералам относятся: каолинит — Аl2О3 • 2SiO2 • 2Н2О, монтмориллонит — (Са, Mg)O • Аl2О3 • 4 — 5SiO2 • xН2О, гидрослюда (иллит) — К2О • MgO • 4Аl2О3 • 7SiO2 • 2Н2О и др.

Мономинеральные глины, состоящие преимущественно из каолинита или минералов каолинитовой группы, называют каолином. Каолин отличается от других глин высоким содержанием глинозема Аl2О3, меньшей пластичностью и обладает свойством придавать повышенную белизну обожженному керамическому материалу.

 

1.4. Структуры и текстуры глинистых горных пород

 

           Под структурой глин подразумевают распределение компонентов породы по гранулярному составу, форму частиц, их пространственную ориентировку по отношению друг к другу и силы сцепления, соединяющие их вместе.

         Различают структуры в сечении, перпендикулярном к наслоению, и структуры в сечении, параллельном наслоению.

Структуры в сечении, перпендикулярном к наслоению, разделяются на:

1)гемогенные, если напластование  или слоистость не выражены;

2)ориентированные, если слоистые  силикаты имеют отчетливую ориентировку, возникшую при осадконакоплении, диагенезе и т.д.

3)слоистые, если порода состоит  из чередующихся слойков;

4)циклические, если в породе  наблюдается ритмическое чередование, например, в ленточных глинах, в  ленточных мергелях и целом  ряде других осадков.

5)Микролинзовидные, если цикличность  настолько локализована, что слойки кажутся залегающими несогласно даже в масштабе образца или шлифа.

Структуры в сечении, параллельном слоистости, подразделяются на:

1)кристаллические, если основная  масса составлена хорошо индивидуализированными  чешуйками;

2)скрытокристаллические, если кристаллическое строение различимо с трудом по присутствию слабо преломляющих участков скрытокристаллические, или аморфные, если глинистое вещество кажется изотропным. Глинистая масса имеет кристаллическое строение, а впечатление изотропности обусловлено компенсацией, возникающей при наложении друг на друга мелких кристаллических частиц.

Среди скрытокристаллических структур можно выделить следующие разновидности:

а) трещиноватые, сетчатые, обусловленные ориентированным расположением минералов по стенкам трещин;

б) петельчастые и хлопьевидные. Петельчатая структура характеризуется спутанноволокнистым сложением, напоминающем строение микроскопических волокон антигорита; хлопьевидная – присутствием округлых участков, окаймленных более высоко двупреломляющем материалом (либо слоистыми силикатами, либо кристаллами кальцита);

в) струйчатые, флюидальные, муаровые, обусловленные различными оптическими эффектами.

Структуры глинистых компонентов в цементе песчаных пород. Глинистая фракция пород представляет существенный интерес даже в тех случаях, когда присутствует в породе в подчиненном количестве или в виде незначительной примеси. Если глинистые минералы остаются неизменными среди изменяющейся основной массы породы, по ним можно судить о ранних этапах эволюции породы. И наоборот, если преобразуются глинистые минералы, а основная масса породы остается неизменной, по ним можно судить о недавних этапах эволюции породы.

Возникает проблема глинистых цементов, для которых тщательно разработана классификация структур глинистых цементов песчаников. Они подразделены на микроагрегатные, чешуйчатые, пленочные, крустификационные, вермикулитоподобные, лепидобластовые, сноповидные. В песках и песчаниках возникают новообразования глинистых минералов или слюидистых силикатов, составляющих существенную часть породы.

            Слоистые силикаты участвуют в формировании оолитов и конкреционных структур. К этой категории близки также железные руды или породы с железистыми оолитами: изучение эволюции слоистых силикатов типа шамозитов и хлорита позволяет восстановить условия раннего и позднего диагенеза этих пород.

           Особенностью некоторых глин является их пеллетовая текстура. Пеллеты представляют собой небольшие, округлые агрегаты глинистых минералов и мелкого кварца, рассеянные в матриксе, представленном тем же материалом. По размерам пеллеты составляют в диаметре 0,1-1,3мм, а в некоторых случаях достигают нескольких миллиметров(в длину). Их образование приписывают действию течения воды.

           В некоторых глинистых породах осадочного происхождения проявляются реликтовые структуры, унаследованные от материнских пород, из которых они образовались. Примерами являются сапролиты, которые произошли от различных грубых вулканических и метаморфических пород. В этих породах достаточно хорошо сохранились « РЕЛИКТЫ» первичных минералов, поэтому можно проследить первоначальную гнейсовую сланцеватость, порфиробласты.

         Другим примером реликтовой структуры являются бентониты и близкие к ним осадки, образующиеся in situ при преобразовании вулканического пепла.           

         Нереликтовые структуры включают оолитовые и пизолитовые формы, возникающие в некоторых бокситовых и диаспоровых глинах. Известны также псевдоморфные замещения ракушечного материала монтмориллонитом и диагенетически перекристаллизованные структуры, подобные «метакристаллам» иллитовой слюды в тонкозернистой иллитовой основной массе. Большинство глинистых сланцев, однако, не проявляет ни одной из этих особенностей; они либо бесструктурны, либо слоисты/

Тонкослойные сланцы характеризуются ориентированными пластинчатыми слюдистыми компонентами, параллельными плоскости напластования, что хорошо видно под микроскопом. Хотя отдельные кристаллы располагаются не строго параллельно к плоскости напластования, шлифы, приготовленные перпендикулярно к этой плоскости, проявляют эффект одновременного погасания, как и в случае если бы шлиф был сделан из единого кристалла. В пластинчатых минералах световые колебания медленнее и параллельны спайности, поэтому проявляется параллельное погасание – эффект агрегатного погасания.

Однако в некоторых глинах и сланцах глинистые минералы проявляют беспорядочную ориентировку. Подобное явление может быть результатом аутигенной кристаллизации на месте. В других случаях подобное явление вызывается нарушением первичной структуры иллоядными донными организмами.

Свежеотложенные илы имеют чрезвычайно высокую водонасыщенность и очень большую пористость. Первоначальная пористость может составлять 70-80%. Поскольку в среднем в глинистых сланцах пористость составляет только 13%, то это означает, что первичные отложения были сильно уплотнены и обезвожены. Тот факт, уменьшение пористости происходит скорее за счет уплотнения, а не выполнения пор (как у песчаников), подтверждается постепенными изменениями структуры, которые направлены на то, чтобы ориентировать глинистые пластинки параллельно друг к другу и плоскости напластования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Тимано – Печорская НГП

 

          ТИМАНО-ПЕЧОРСКАЯ НЕФТЕГАЗОНОСНАЯ ПРОВИНЦИЯ — расположена в пределах Коми АССР и Ненецкого автономного округа Архангельской области РСФСР. Площадь 350 тысяч км2. Включает Ижма-Печорскую, Печоро-Колвинскую, Хорейвер-Мореюскую, Северно-Предуральскую нефтегазоносные области и Ухта-Ижемский нефтегазоносный район. Наиболее значительные месторождения: Ярегское, Верхнеомринское, Пашнинское, Лаявожское, Усинское, Вуктыльское, Интинское, Южно-Шапкинское, Харьягинское, Варандейское, Сарембойское. Кустарная добыча и переработка ухтинскойнефти началась с 1745. Разведочное бурение ведётся с 1890. Первое месторождение лёгкой нефти (Чибъюское) открыто в 1930, тяжёлой (Ярегское) — в 1932. К 1987 в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции выявлено свыше 75 месторождений нефти и газа (свыше 230 залежей).  
(Приложение1). 
       В тектоническом отношении провинция приурочена к северо-восточной части Восточно-Европейской платформы и прилегающим с востока Предуральскому и Предпайхойскому краевым прогибам. Ограничена на западе и юго-западе поднятиями Тимана, на востоке и северо-востоке — Уралом и Пай-Хоем, на севере открывается в Баренцево море. В платформенной части провинции выделяют: Ижма-Печорскую и Хорейверскую впадины, Печоро-Колвинскийавлакоген, Варандей-Адзьвинскую структурную зону и восточно-Тиманский мегавал; в области передовых прогибов — Верхнепечорскую, Большесынинскую, Косью-Роговскую, Коротаихинскую впадины, передовые складки западного склона Урала. Фундамент сложен верхнепротерозойскими породами. Осадочное выполнение представлено палеозойскими и мезозойскими отложениями с максимальной мощностью от нескольких сотен метров (Тиман) до 6-8 км (платформенные прогибы) и до 10-12 км (Предуральский прогиб). Выявлено восемь нефтегазоносных комплексов: терригенный красноцветный вендско-ордовикский (мощность свыше 1 км), карбонатный силурийско-нижнедевонский (до 2 км), терригенный среднедевонско-нижнефранкский (свыше 2 км), карбонатный верхнедевонский (2 км), терригенный нижнекаменноугольный (до 0,8 км), карбонатный верхневизейско-нижнепермский (1,2 км), терригенно-карбонатно-галогенный нижневерхнепермский (0,1-2,5 км), терригенный триасовый (до 1,7 км). Наибольшее число залежей (свыше 80) обнаружено в среднедевонско-нижнефранкском комплексе. Залежи большей частью сводовые (пластовые или массивные), часто с литологическим или стратиграфическим экранированием, реже тектонически экранированные. В южной части Ижма-Печорской впадины, на Колвинском мегавалу, в Хорейверской впадине и на Варандейском валу выявлены преимущественно нефтяные месторождения; в Верхнепечорской впадине Предуральского прогиба — большей частью газовые и газоконденсатные. Нефти в основном метанонафтенового состава, парафинистые (2-5%), реже высокопарафинистые (6-23,4%), очень редко малопарафинистые (2%). Содержание S 0,1-3%. Высокосернистые нефти выявлены в карбонатных отложениях силура, верхнего девона, карбона — нижней перми и триаса вала Сорокина. Плотность нефтей 807-981 кг/м3. Свободные газы метановые, из неуглеводородных компонентов содержат N2 и CO2. Некоторые попутные газы — углеводородно-азотного состава. Конденсат плотностью 672-790 кг/м3 содержится во многих газовых залежах в количествах 10-415 г/ м3.  
 
Добываемая нефть поступает на Ухтинский перерабатывающей завод и в нефтепровод Усинск — Ухта — Ярославль — Москва, газ — в газопровод "Северное сияние" (Вуктыл — Ухта — Торжок — Минск с ответвлением Грязовец — Ленинград). Центры разведки и разработки — Ухта, Архангельск, Нарьян-Мар.