геология и разведка
Preview

Известия высших учебных заведений. Геология и разведка

Расширенный поиск
№ 4 (2022)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.32454/0016-7762-2022-4

ХРОНИКА 

МИНЕРАЛОГИЯ, ПЕТРОГРАФИЯ, ЛИТОЛОГИЯ 

10-21 57
Аннотация

Введение. До относительно недавнего времени все карбонатные породы подразделялись на две группы: органогенные и хемогенные. Первые — породы, наполовину состоящие из скелетных остатков. Это проблема биологическая. К хемогенным вначале относились все карбонатные породы кристаллической структуры. Позднее «хемогенность» образования была оставлена только за пелитоморфными и микрозернистыми разностями, а яснокристаллические структуры были признаны результатом вторичной перекристаллизации.
Однако чисто химическое осаждение карбонатного материала за счет превышения предела растворимости из океанических вод невозможно. Оно происходит либо биогенным путем в виде создания карбонатных скелетов, либо биохимическим, в результате изменения кислотно-щелочных свойств среды. Последнее реализуется за счет нарушения карбонатного равновесия между содержащимися в растворенном виде бикарбонатами кальция и магния с одной стороны, и растворенным в воде углекислым газом с другой. Удаление последнего в результате жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов нарушает динамическое равновесие, ведет к повышению щелочности и осаждению карбонатов, причем вначале кальциевых, а при более высоких значениях pH и магнезиальных. Наряду с растениями подобную функцию выполняют и микробиальные сообщества.
Цель. В данной работе приводится результат некоторого обобщения и систематизации накопленного материала, посвященного исследованиям подобных форм.
Материалы и методы. Исследовались карбонатные породы разного возраста — от венда и нижнего кембрия Сибирской платформы до неогена Крыма и осадков современных океанов, с использованием макроскопических и, главным образом, микроскопических методов изучения и описания конкретных объектов, литературный материал.
Результаты. Одной из форм осаждения карбонатного материала являются коккоидные, трубчатые, волокнистые образования — своеобразные «скелеты» бактерий. Одновременно бактериальные сообщества выделяют внеклеточное полимерное вещество — гликокаликс, на котором в значительной мере и фиксируются образующиеся субмикроскопические выделения карбонатных минералов. При этом могут формироваться специфические листовидные и пластинчатые выделения карбонатного материала. Что касается обстановок, где реализуются подобные механизмы, то они крайне разнообразны. Микробиолиты образуются в водоемах от пресноводных до существенно и даже аномально осолоненных, во взвеси и на дне бассейнов, на стадии собственно седиментации и уже в осадке в процессах диагенеза. Наиболее известным примером последних являются различные конкреции.
Заключение (выводы). Процесс образования осадочного материала и его осаждение оказываются несколько различными. Образование твердой фазы определяется результатами биохимической деятельности микробиальной биоты, и прежде всего созданием геохимических условий, способствующих появлению твердого карбонатного материала. Фиксация же его в осадке реализуется либо в виде «скелетных» форм — шарообразных (кокколиты), трубчатых, в том числе в виде тубифитов, либо осаждением в результате сорбции на гликокаликсе, либо образованием различных, как изолированных, обособленных форм — микросгустков (тромболитов), оолитов, онколитов, так и слоистых (стороматолиты).

22-39 50
Аннотация

Введение. Шток кварцевых долеритов шириной 60 м в горизонтальном сечении, вскрытый карьером, сильно изменен вторичным процессами, что затрудняет его изучение.
Цель. Восстановление первичных магматических структур, определение условий кристаллизации и поздних изменений.
Материалы и методы. Авторами отобраны образцы, изучены шлифы и химические анализы пород для оценки условий магматический кристаллизации и массовых поздних изменений.
Результаты. Установлено, что шток имеет первичное двойное строение — широкий центр и узкую кольцевую кайму (1 м). Это объясняется контракцией и повторным внедрением расплава вдоль края штока. Расплав внутри кольца адиабатически разогревается до 1175 °С, а давление воды падает до 0,5 кбар по сравнению с центром (900 °С и 2 кбар). Поэтому центр и край имеют разный первичный состав: в центре — плагиоклаз (An50), кварц, биотит, магнетит, стекло (5%), на краю — ранний плагиоклаз, кварц, пироксен, поздние микролиты плагиоклаза, миароловые пустоты, стекло (30—40%). Окончательное затвердевание и новая контракция приводят к образованию радиальных трещин в кольце. Механическая работа, затраченная на их образование, резко снижает уровень внутренней энергии, а расширение трещин приводит к адиабатическому охлаждению раствора в краевой зоне штока и массовому низкотемпературному метасоматозу (260—132 °С). Реакции идут диффузионно при застойном состоянии раствора с массовым образованием псевдоморфоз. Из-за уменьшения объема твердых фаз в реакциях и нарастания общей пористости в условиях доминирующей декомпрессии часть кремнезема удаляется вверх. Центр охлаждается медленно с сохранением реликтов и последовательной сменой от кислотных к щелочным. Начальные кислотные реакции обеспечиваются полной диссоциацией слабой угольной кислоты, затем сильные кислотные реакции — хлором, а в конце щелочные реакции — неполной диссоциацией угольной кислоты.

ГЕОЭКОЛОГИЯ 

40-53 76
Аннотация

Введение. Для снижения долгосрочных последствий глобального потепления в качестве одной из ключевых технологий рассматривается технология улавливания, транспортировки и утилизации и (или) захоронения углекислого газа. Российская Федерация является одним из лидеров по эмиссии углекислого газа. Вместе с тем, обладая значительным потенциалом в области захоронения CO2 в недрах, к настоящему времени промышленные проекты улавливания, транспортировки и утилизации и (или) захоронения CO2 в Российской Федерации отсутствуют.
Цель. Изучение механизмов удержания и особенностей захоронения углекислого газа в различных геологических формациях.
Материалы и методы. На основании анализа обширного материала подготовлен обзор существующих вариантов утилизации и хранения диоксида углерода в недрах.
Результаты. Захоронение CO2 предполагает его закачку в пласты горных пород, которые способны к его поглощению и долгосрочному безопасному удержанию. Рассмотрены различные варианты захоронения углекислого газа в недрах. Основные из них — это пласты истощенных залежей углеводородного сырья и минерализованные водоносные горизонты. Также хранение углекислого газа может осуществляться в неразрабатываемых угольных пластах, соленосных и базальтовых формациях. Описаны основные механизмы удержания, необходимые геологические условия и характеристики потенциальных резервуаров. Проанализированы риски и неопределенности захоронения в различных геологических формациях. Приведены примеры наиболее значимых мировых проектов по утилизации и захоронению CO2 в недрах, такие как Слейпнер в Норвегии, Ин-Салах в Алжире и др. Освещено, что потенциал России в области утилизации и (или) захоронения углекислого газа в недрах достаточно высок, однако оценен не в полной мере.
Заключение. В настоящее время наиболее изученными и апробированными вариантами утилизации и хранения углекислого газа в недрах являются: использование диоксида углерода в качестве агента в методах увеличения нефтеотдачи, хранение CO2 в пластах выработанных залежей углеводородного сырья и в минерализованных водоносных горизонтах. Для развития в Российской Федерации проектов по утилизации и (или) захоронению углекислого газа в недрах необходимо сосредоточение усилий на целенаправленном геологическом изучении различных условий хранения углекислого газа, а также разработка на законодательном уровне единых требований к геологическим параметрам подземных хранилищ СО2.

ГЕОЛОГИЯ И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ 

54-63 56
Аннотация

Введение. Для характеристики нефтегазогенерационного потенциала изучаемой территории необходимо иметь представление о его структурно-тектоническом строении. С этой целью в данной работе было проведено структурно-тектоническое моделирование Берингова моря.
Цель исследования. Выявление структурно-тектонических особенностей Берингова моря путем рассмотрения результатов геодинамического анализа формирования осадочных бассейнов, основанных на тектоно-геодинамических палеореконструкциях и результатах моделирования осадочных бассейнов Берингова моря.
Материалы и выводы. Структурно-тектоническое моделирование осадочных бассейнов Берингова моря было проведено с применением современных методов бассейнового анализа и численного геологического моделирования (PetroMod Schlumberger). Для формирования трехмерных пространственно-временных структурно-тектонических моделей Берингова моря были использованы структурные карты по подошве плиоцен-четвертичных отложений, вблизи кровли нижнего миоцена, кровли олигоцена и по подошве акустического фундамента. Карты были оцифрованы и переведены в гриды (с шагом 500 м), в которых невязки (пересечения) устранялись с учетом доступной геолого-геофизической информации (сейсмогеологических разрезов). Построение современной поверхности осадочного бассейна было выполнено путем увязки батиметрической и топографических карт. Время начала и окончания периодов осадконакопления отложений определялось в соответствии с Международной стратиграфической шкалой.
Результаты. Были выявлены достаточно обширные области развития океанической или субокеанической коры глубоководных (задуговых) котловин, имеющие возраст от верхней юры-мела до кайнозоя, неоднократно затронутые последующими фазами тектоно-магматической активизации; пояса развития мел-кайнозойского блоково-магматического фундамента островных дуг, местами включающего переработанные блоки фундамента более древней, палеозойской или киммерийской консолидации; обширные, дифференцированные по глубине дна альпийские/новейшие (синокеанические) шельфовые платформы, иногда частично разрушенные в результате новейшей деструкции, включающие в структуру своего основания глыбы или крупные блоки докембрийских или палеозойских относительно жестких массивов.
Заключение. Результаты моделирования свидетельствует о том, что глубоко погруженные Западно-Анадырский, Восточно-Анадырский и Центрально-Анадырский бассейны являются возможными депоцентрами с собственными очагами генерации углеводородов.

64-80 58
Аннотация

Введение. Рассматриваются условия формирования и распределения скоплений ловушек и залежей в Каспийском регионе.
Цель. Оценка условий формирования и распределения ловушек и залежей в Каспийском регионе.
Материалы и методы. Статистическое обобщение и систематизация данных и материалов, частично заимствованных из справочной литературы, фондовых источников, промысловых данных и опубликованных работ [2, 5, 7].
Результаты. В результате преимущественно в платформенных шельфовых условиях и на локальных участках относительной стабилизации или слабых колебательных движений образование литолого-стратиграфических и комбинированных ловушек может быть связано с разнообразными аккумулятивными и эрозионно-аккумулятивными формами прибрежных и удаленных от берега обособленных мелководий. Наконец, отдельные группы ловушек образуются в периоды относительной геодинамической стабилизации в акваториях, где обеспечиваются условия карбонатонакопления и образования биогенных сооружений.

ТЕХНИКА ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ 

81-90 53
Аннотация

Введение. В процессе бурения все скважины в большей или меньшей степени искривляются. В ряде случаев искривление скважин не оказывает существенного влияния на результаты бурения, поэтому фактическое положение ствола скважины и координаты забоя не определяются. Это относится к картировочным, инженерно-геологическим, взрывным и другим скважинам, имеющим незначительную глубину. При бурении глубоких скважин, особенно на поздних стадиях разведки месторождений, вопросы проведения скважин по проектным траекториям приобретают очень большое значение, и на их решение затрачиваются значительные средства. При использовании технических средств для изменения направления скважины (отклонителей) возникает ряд проблем, связанных со спускоподъемными операциями.
Цель — снижение времени, затрачиваемого на корректировку траектории направления скважины, путем исключения спускоподъемных операций при проведении работ по направленному бурению.
Материалы и методы. Изучен принцип работы различных типов отклонителей. В основу написания статьи легли результаты анализа работы отклонителя непрерывного действия, средств для корректировки направления траектории ствола скважины, а также результаты разработок, направленных на снижения затрачиваемого времени на работы по направленному бурению.
Результаты. Анализ позволил выявить, что основное время, затрачиваемое на проведение работ по искусственному искривлению скважины, приходится на спускоподъемные операции, которые прямо пропорционально влияют на себестоимость работ по направленному бурению.
Заключение. Для снижения затрат времени на спускоподъемные операции возникла необходимость создания технических средств, использование которых позволило бы исключить спускоподъемные операции, связанные с направленным бурением.

91-100 72
Аннотация

Введение. В ходе исследования торсионных вибраций при бурении долотом из поликристаллического алмаза (PDC) были рассмотрены данные скважин при различных режимах бурения. Проанализировано возникновение торсионных вибраций во время бурения. Были выявлены два типа торсионных вибраций: вызванная режущим действием долота и вызванная силами трения.
Цель. Исследование возникновения торсионных вибраций в результате разрушения горной породы долотами PDC.
Материалы и методы. Используется изучение моделей Richard-Germay-Detournay и Tian and Detournay и методы снижения критических последствий торсионных вибраций в результате разрушения горной породы долотами PDC.
Результаты. Статистический анализ показал, что эффективная буримость долота (DE — drilling efficiency) хорошо коррелирует с возникновением торсионных вибраций, вызванных долотом. Агрессивность режущей структуры долота PDC может быть представлена средней оценкой DE. Если долото PDC спроектировано так, что его DE превышает критическое значение, то при бурении возникновение торсионных вибраций на долоте маловероятно.
Заключение. При бурении долотом из поликристаллического алмаза PDC возникают два типа вибраций. Если торсионная вибрация возникает из-за режущего действия долота, то борьба с данным процессом сосредоточена на конструкции долота и эксплуатационных параметров, нагрузки на долото и скорости вращения долота. Если торсионная вибрация вызвана трением, методы снижения вибраций должны быть сосредоточены на изменении конструкции КНБК и бурильной колонны или профиля скважины. Следовательно, очень важно определить, вызвана ли торсионная вибрация силой трения элементами, режущим действием долота или и тем и другим. В бурении всегда необходим поиск максимальной скорости проходки путем изменения нагрузки на долото при заданных условиях бурения. Для этого необходимо оценить эффективность бурения долота DE, поэтому в данной статье была проведена оценка параметра в зависимости от размера долота, которая позволит определить критическое значение параметра эффективности бурения.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0016-7762 (Print)
ISSN 2618-8708 (Online)