Газоносные горизонты

 

1.       Горизонты древнего рельефа (древняя эрозионная поверхность)

2.       Горизонты, приуроченные к несогласному залеганию слоев

3.       Г оризонты, приуроченные к перерыву в отложении слоев

4.       Горизонты выклинивания пористых слоев

5.       Горизонты, приуроченные к зонам закупорки пористых пластов

6.       Группы погребенных песчаных бугров, расположенных  на  определенном
стратиграфическом горизонте

7.       Отдельные пористые горизонты в пласте

8.       Системы орогенических трещин в плотных породах

9.       Сети трещин отдельности

10. Горизонты верхних пузыристых частей застывшей лавы

Главное промышленное значение из перечисленных категорий горизонтов имеют 1-я и 7-я.

Горизонты 1-й категории иногда, но не всегда, содержат при­знаки 2-й, 3-й и 4-й категорий. Все же эти четыре категории нужно разделить. Бывает несогласное залегание слоев без выхода слоев на поверхность. Бывают перерывы в отложении слоев без несогласного залегания. Выклинивание пористых слоев иногда имеет место по определённому горизонту в верхних выклинивающихся частях скап­ливается газ, причём могут отсутствовать признаки 1-й, 2-й и 3-й категорий. 

Но есть месторождения, одновременно совмещающие признаки четырёх первых категорий.

Горизонты 5-й категории могут получиться вследствие закупорки лор в пористом пласте в таких случаях:

1.           Одновременно  с   отложением   пласта   вследствие   закупорки пор посторонним осевшим материалом. Пример: западная часть место­ рождения Хьюготон, где поры в отлагавшемся известняке были за­купорены терригеными материалом, приносимым в море  с суши, находившейся на западе.

2.           После отложения пористого пласта вследствие закупорки пор оседавшими из циркулировавших вод кремнезёмом, кальцитом, угле­кислым магнием, гипсом, окислами железа и пр.

К горизонтам 6-й категории относятся некоторые месторождения в штатах Мичиган и Канзас.

7-я категория сильно распространена. Многие песчаные, известня­ковые и доломитовые газоносные пласты не сплошь газоносны, а со­держат промышленную газоносность лишь в определенных горизон­тах повышенной пористости. К числу их относится, например, плат Трентон, о котором сказано выше. В Арканзасской долине, между поднятиями Озарк и Уачита, в штатах Арканзас и Оклахома, есть много газовых месторождений в антиклиналях и куполах слоев карбона. Пласт Хартшорн состоит из песчаника и имеет мощность от 30 до 60 м, но газ даёт лишь определённая пористая зона мощностью око­ло 10 м. 

Причины её образования — орогенические. Остальная часть пласта уплотнена. Ниже пласта Хартшорн лежат пласты «Верхний Атока» и «Нижний Атока», состоящие из песчаника и относящиеся к среднему карбону. Первый имеет мощность 61 м, но пористая зона в этом пласте, дающая промышленный дебит газа, имеет мощность только 9 м. 

Мощность нижнего пласта 41 м, но промышленный дебит даёт только пористая зона, имеющая мощность 11 м. Эти пористые зоны распространены не по всей антиклинали, а только в определён­ных частях её и иногда не совпадают с верхней частью свода. При­чины образования этих зон — орогенические. Там, где при образо­вании антиклинали пласт находился под сильным сжатием, он уплот­нён. Там, где он находился под растяжением, он имеет большую по­ристость.

Понятие «пласт» общеизвестно. Для «горизонта» не было термина„ В месторождениях Хьюготон, Панхандль, Сайр и Монро многие авторы называли газоносный горизонт пластом, но это — неправильно. Тер­мин «горизонт» также нельзя считать вполне удачным. Горизонт есть плоскость, не имеющая толщины, а газоносный горизонт имеет мощ­ность.

В обычном понимании горизонт есть горизонтальная плоскость но газоносные горизонты очень редко лежат горизонтально. Обычно они лежат наклонно, иногда волнисто, и иногда имеют крутое паде­ние. В некоторых месторождениях газоносные горизонты имеют изгибы большой ширины и малой высоты. Есть месторождения, где газонос­ный горизонт содержит частые, крутые и резкие изгибы.

В некоторых месторождениях мощность газоносного горизонта меняется мало, а в некоторых она на коротком протяжении сильно меняется. Есть газоносные горизонты малой мощности, и есть газо­носные горизонты большой мощности.

Есть горизонты с беспрерывной газоносной площадью, и есть горизонты, где газоносность расположена пятнами.

В некоторых месторождениях газоносные горизонты занимают очень большую площадь, а в некоторых площадь газоносности не велика. Есть месторождения, где для выработки одного горизонта надо поставить несколько тысяч скважин, и есть месторождения, для которых достаточно 4 скважины.

Очертания газоносной площади также весьма разнообразны. При­чины конфигурации этих очертаний могут быть:

1)          орогенические (тектонические),

2)          стратиграфические,

3)          седиментационные,

4)          фациальные,

5)          диагенетические,

6)          вулканические и др.

В общем газоносный горизонт есть сеть газоносных каналов, пор, каверн и трещин. Надо для этого понятия найти подходящий краткий и выразительный термин. Для выбора можно назвать следующие ва­рианты:

1 Газоносный горизонт.                                                    7. Газоносный резервуар.

2.          Газоносная толща.                                                         8. Газоносная зона.

3.          Газоносная порода.                                                       9. Газоносная сеть.

4.          Газоносная формация.                                              10. Газоносная залежь.

5.          Газоносная система.                                                 11. Скопление газа.

6.          Газоносная среда.                                                     12. Газовый коллектор.

В США терминология —такая:

Нефтяной пласт или газоносный пласт называется «Sand», что значит «песок», хотя многие пласты состоят вовсе не из песка.

Впервые этот термин начал применяться в Пенсильвании, где нефть и газ были найдены в песчаниках. Для песчаника существует название «Sandstone», но бурильщики стали сокращённо называть песчаники «Sand», тем более что при канатном бурении песчаник раз­далбливался на отдельные зёрна, и образцы его, вынимаемые помпой или желонкой, имели вид песка. 

Впоследствии слово «Sand» стали прилагать ко всякому нефтяному или газовому пласту, не взирая на то, из какой породы он состоит, так что известняковые и доломито­вые нефтяные и газоносные пласты также именовались словом «Sand». Этот термин перешёл и в другие районы США. Проф. Кляуд в своей книге для обозначения нефтяного или газового пласта часто пользуется термином «Sand», но применяет и другие названия. 

Проф. Юрен избегает название «Sand». Вместо «Sand» он пользуется термином «reser­voir rock» или просто «reservoir», что означает «резервуарная порода» или «резервуар». Этот термин применяют и многие другие исследова­тели. 

Геологи, описывающие газовые месторождения, применяют сле­дующие термины:

1. Gas rock — газоносная порода

2.           Gas rock reservoir   

3.           Gas reservoir                                       1 газоносный резервуар

4.           Gas horizon                                       

5.           Gas bearing horizon ) газоносный горизонт

6    Gas sand — газоносный пласт.

Собственно «пласт» по-английски есть «layer», хотя этим словом часто называется и «слой». Но термин «Gas layer» применяется очень редко. Чаще пользуются латинским словом «stratum», что значит «пласт».   Иногда   применяют   название   «bed»,   имеющее  несколько значений: «пласт», «слой», «залежь» «подошва» или «постель» породы.

Обдумав вышеизложенное, мы пришли к заключению, что вполне удачного термина для «газоносного горизонта» месторождений III категории нет. Приходится или сохранить термин «газоносный гори­зонт» или применять термин «газоносная зона», не придавая ему того сложного понимания, какое дал проф. Юрен. Но пластом газоносные горизонты месторождений III категории называть нельзя.

В приложении понятия «пласт» к месторождениям I и IV катего­рий также нужно быть осторожным. Приведём пример, о котором сказано выше. Пласт песчаника «Верхний Атока» имеет мощность 61 м. В нём газ даёт только пористая зона, имеющая мощность 9 м и пористость 20%. Пористость остальной части пласта 5%. При обыч­ном применении формул подземной гидравлики вычисляется средняя пористость пласта. Для пласта Верхний Атока она будет равна 7,2%. 

Получилась превратная картина, и формулы с применением этой по­ристости дадут неверные выводы. Такая средняя пористость для выяснения характера движения газа по пласту, дебита при разном перепаде давления и пр. нам совершенно не нужна. Фактически газ к скважинам идёт только по пористой зоне. 

Но учитывать только эту зону тоже нельзя. В остальной части пласта также есть газ, и он при снижении давления будет постепенно и медленно выходить из мало­пористой части и пойдёт к скважинам по пористой зоне. Таким обра­зом пористая зона есть вместитель газа и путь для газа, а малопорис­тая часть есть лишь дополнительный резервуар, из которого только часть газа по пористой зоне поступит в скважины. Если бы весь пласт имел одинаковую пористость 7,2%, промышленного дебита не было бы.