Свойства вмещающих пород

Запечатывающий слой характеризуется увеличением плотности пород на 0,2 - 0,4 г/см³ по сравнению с областью залежи, а также увеличенным скорости продольных волн V_р и удельного электрического сопротивления р. Магнитные свойства пород запечатывающего слоя слабо отличаются от магнитных свойств аналогичных пород в области залежи.

Ореол вторжения или зона аномально высокого пластового давления (АВПД), превышающего на 10-20% нормальное гидростатическое давление, сопровождается увеличением пористости глинистых пород – покрышек. Давление в зоне становится даже больше, чем в залежи. Физические свойства глинистых пород в ореоле изменяется так: увеличивается пористость, уменьшается плотность, повышается битумо- и газонасыщенность. Скорость продольных волнV_р уменьшается, а электрическое сопротивление р может уменьшаться, но может увеличиваться. В локальных глинистых перекрытиях внутри самой залежи также наблюдается изменение физических свойств пород, аналогичное изменению этих свойств в глинистой толще покрышки.

Максимальные аномалии физических свойств характерны для сводовых частей структур. К ним приурочено наибольшее разуплотнение глинистых пород.

Разуплотнение пород в сводах структур приводит к максимальным аномалиям в сводах структур: уменьшается плотность, продольная скорость волн, увеличивается поглощение. Удельное сопротивление повышается за счет эпигенетических изменений, когда кремнезем заполняет поры, уменьшается водонасыщенность, наблюдаем вторичную карбонатизацию и окварцевание.

В зоне разуплотнения выделяют под зоны восстановления и окисления, где кроме эпигенетических изменений протекают процессы сульфидизации и битумизации. Изменения охватывают огромные объемы пород выше залежи углеводородов под влиянием внедрения УВ по вертикали. Эти ореолы внедрения дают аномалии, превышающие аномалии от самой залежи.

Магнитные свойства пород выше залежи зависят от окислительно-восстановительной активности среды. В зоне восстановления (нижняя зона) железистые соединения частично переходят в более растворимые двухвалентные формы, которые могут выноситься к краям области и вне ее. Окисные и гидроокисные ореолы железа восстанавливаются до сульфидов, в основном пирита. Все это приводит к уменьшению магнитной восприимчивости пород.

В зоне окисления (верхняя зона) железо находится в трехвалентном состоянии, что снижает его мигрирующие свойства, в том числе первичного магнетита. Здесь также происходит накопление гематита и ильменита различного генезиса. Кроме того, возможно появление вторичного магнетита под влиянием флюидов углеводорода, мигрирующих из залежи. Все это приводит к увеличению магнитной восприимчивости пород по сравнению с породами вне области.

В области ореолов повышается удельное сопротивление р, но иногда и понижается, если поры заполняются высокоминерализованными флюидами. Сульфидизация в виде вкрапленности вторичных сульфидов железа (пирита, марказита) приводит к повышению поляризуемости η. В результате окислительно-восстановительной реакций возникают природные гальванические элементы, которые создают аномалии ЕП. Ореол внедрения УВ и эпигенетические изменения пород (аргиллитов, алевролитов) создают благоприятные для исследования геоэлектрических аномалий. Подобное распределение знакопеременных аномалий над продуктивными структурами позволяет применять геофизические методы для прямых поисков углеводородов

Зона субвертикальных неоднородностей пород или разнонапряженных состояний. В краевых частях структур установлено наличие зон аномально-

высоких и низких напряжений горных пород. Здесь наблюдаем изрезанность градиентов ∆g и ∆Т, чередование положительных и отрицательных аномалий р_к и η_к, α. Чаще низкие значения удельного сопротивления р обусловлены водными потоками. Все это приводит к кольцевым аномалиям в районе месторождения углеводородов. Количественные характеристики этих явлений изучены пока недостаточно.

Но есть уверенные данные о проявлении зон неоднородностей в геофизических полях, которые связаны с увеличением и уменьшением плотности, пористости, скорости упругих волн пород кольцевых зон по сравнению со сводовой частью.

Опорные границы, фундамент отличаются повышением плотности σ, скорости сейсмических волн V_р, сопротивления р, понижением поляризуемости η и магнитной восприимчивости æ. Опорные границы в осадочной толще или границы между слоями с различными физическими свойствами (плотностными, электрическими, акустическими) представляют пока основной объект исследования, особенно для сейсморазведки при поисках месторождений нефти и газа.

Обычно число их в разрезе может достигать 10-15 и более, но, как правило, основной интерес представляют несколько границ (2-4). В физическом отношении эти границы характеризуются резким отличием свойств, но выдержанностью их горизонтальном направлении. Аномалии от фундамента затушевывают аномалии нефтегазовых залежей.

Залежи других видов - не изучены, но сохраняются общие закономерности ореолов внедрения углеводородов и эпигенетических изменений пород. Распределение физических свойств особенно усложняется при переходе к районам с солянокупольной тектоникой и сложнопостроенным строением с разломами.

Глубокое залегание соляного массива может привести к образованию в надсолевых отложениях антиклинальных ловушек, отличающихся от рассмотренных выше примеров, наличием в ядрах соли. Соль характеризуется довольно выдержанными свойствами σ =2,1-2,2 г/см³ , р=10⁴-10⁵ Омм, V_р= 4,2-5,5 км/с. Но форма солевых отложений искажает петрофизическую модель месторождений.

Близкая картина наблюдается и в районах развития глинистого диапиризма. Залежи в рифовых массивах отличаются большой компактностью и запасами благодаря высокой пористости рифовых тел. Однако эти тела могут находиться в глинистых породах с меньшей плотностью или в плотных известняках. Тогда аномалии геофизических полей связывают обычно не с самими рифовыми телами, а с вмещающей средой.

Физические свойства нефти и газа, их залежей и вмещающих пород, а также петрофизические модели месторождений имеют существенное значение при поисках и разведке углеводородов на всех стадиях исследования.