Коллекторские породы

Водоносные породы содержат большую часть подвижных подземных вод зоны эпигенеза и осуществляют гидравлическую связь между ними. Именно в них осуществляется большая часть массообмена между породой и водой.

Коллектора также с глубиной уплотняются. Но их пористость и проницаемость на средних глубинах меняется не столь существенно. Наиболее важным параметром проницаемой части гидрогеологических комплексов является состав ее пород. Среди последних можно выделить две основные группы: терригенные и карбонатные.

Песчаные породы

Песчаные породыотличаются крайней неравномерностью уплотнения. На глубинах от 1,5 до 2-3 км их пористость уменьшается от 20 до 10%, а проницаемость - от 2 Д до сотых долей мД. Далее пористость песчаных пород почти не меняется. Лишь на глубинах более 4-5 км пористость падает до 7%, а проницаемость ниже 2 мД.

Степень уплотненности зависит не только от глубины поргужения. Она зависит от скорости осадконакопления, отжатия воды и в молодых прогибах с интенсивным мезозойско-кайнозойским терригенным осадконакоплением даже на больших глубинах может быть не существенна. Меньше уплотняются и древние осадочные породы залегающие под мощными региональными водоупорами, представленными соленосными эвапоритами, которые препятствуют оттоку вод и сохранению аномальных пластовых давлений. Кроме того, с глубиной поровая проницаемость уступает место трещинной. Поэтому на больших глубинах водоносность часто связана с трещинными породами. Наконец, в широком интервале глубин проницаемость и емкостные свойства водоносных пород оказываются порой в гораздо большей зависимости от количества и характера вторичных минералов. Осаждение нерастворимых в воде минералов, цементация пород способствуют уменьшению величин пористости и проницаемости. Напротив, растворение и выщелачивание цемента или самих пород обуславливает увеличение пористости и проницаемости. Таким образом состав и свойства подземной воды могут заметно влиять на изменение емкостных и фильтрационных свойств вмещающих отложений. Только на очень больших глубинах, вследствие действия высокого горного давления и цементации пород, доля эффективных коллекторов может заметно уменьшаться. Вследствие этого водоносные пласты теряют непрерывность своего регионального распространения, и проявляются в виде гидродинамически не сообщающихся линз, размер которых уменьшается по мере погружения. Нижний предел распространения песчаных водоносных пород бурением не достигнут. В относительно молодых комплексах их пористость даже на глубинах 6-7 км достигает 15-18%.

Минералогические изменени песчаных пород носят весьма ограниченный характер. На начальных этапах продолжаются процессы диагенетического выветривания, в результате которых выщелачиваются пироксены, амфиболы и основные плагиоклазы. На ранних этапах широко распространена монтмориллонизациянеустойчивых обломочных зерен.

На конечных стадиях калиевый полевой шпат подвергается разложению с выделением калия. Глубокую переработку испытывает кальциево-натриевые плагиоклазы с образованием кальциевого цеолита-ломо­нита. Эпигенетические изменения песчаников направлены на уменьше­ние пористости за счет пластической деформации зерен, глинизации и карбонатизации, интенсивность которых находится в прямой зависимости от содержания органического вещества. Глинизация и карбонатизация под действием двуокиси углерода и воды являются главной реакцией эпигенеза. Она происходит значительно интенсивней в породах обогащенных ОВ. На стадиях глубокого эпигенеза пески превращаются в плотные крепкие песчаники.