Геологическая модель механизма образования очагов газодинамической опасности в породах сильвинито-карналлитовой зоны на Верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей

Сведения об авторах
  • Горный институт Уральского отделения Российской академии наук, Пермь, Россия
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия

Аннотация

В процессе проведения исследований разработана геологическая модель механизма образования очагов газодинамической опасности в породах сильвинито-карналлитовой зоны на Верхнекамском месторождении калийных солей. При образовании в породах сильвинито-карналлитовой зоны очагов газодинамической опасности источниками газонасыщенных флюидов являлись газоносные водные растворы, в том числе и флюиды из нефтеносных месторождений, расположенных в толще пород, постилающих соляную залежь. Путями восходящей миграции газонасыщенных флюидов могли быть: разрывные тектонические нарушения, надвиги, сквозные зоны повышенной трещиноватости и зоны проницаемости над склонами рифогенных структур. Миграция газонасыщенных флюидов в соляную толщу из подстилающих пород происходила в субвертикальном направлении (снизу вверх). В породах сильвинито-карналлитовой зоны латеральное направление миграции газонасыщенных водных растворов преобладало над вертикальным вследствие ярко выраженной анизотропии фильтрационных свойств. Флюиды в латеральном направлении двигались по многочисленным глинистым слоям прослойкам и межзерновому пространству. В процессе миграции газонасыщенных флюидов в породах сильвинито-карналлитовой зоны происходили эпигенетические преобразования соляных пород: замещение сильвинитов каменной солью, сильвинитизация карналлитов, образование пород смешанного состава (сильвинит+карналлит). При сильвинизации карналлитов миграция агрессивных газонасыщенных флюидов происходила в направлении от зон замещения сильвинитов каменной солью и пестрых сильвинитов в направлении развития карналлитовых пород. Пестрый сильвинит как продукт эпигенетических процессов в породах сильвинито-карналлитовой зоны вблизи контакта с карналлитовой породой обладает повышенной пористостью и пониженной прочностью. Закономерности распределения свободных газов в пластах сильвинито-карналлитовой зоны обусловлены работой трехзонной функциональной системы галогенного метасоматоза. Разложение карналлита сопровождалось образованием дефицита твердой фазы, величина которого могла изменяться в широком диапазоне значений и достигать почти 70 %. На участках полного разложения карналлита в породах сильвинито-карналлитовой зоны из-за дефицита твердой фазы формировались пустоты. Эти пустоты по аналогии можно считать процессом природной «подработки» вышележащих пластов и «надработки» нижележащих. Эффект природной «подработки» сопровождался формированием в подработанной части сильвинито-карналлитовой зоны за счет разгрузки от горного давления и сдвижения пород систем трещин, через которые происходила миграция свободных газов в подработанные пласты. В результате в породах сильвинито-карналлитовой зоны под воздействием природной «подработки» в зоне разгрузки от вертикальных напряжений за счет разрушений и расслоений по контактам слоев и пластов, а также по глинистым прослоям создаются благоприятные условия для фильтрации в нее свободных газов.

Ключевые слова

геолого-разведочные скважинынефтяные месторождениянефтеперспективные структурыгазовыделениягазодинамические явлениязоны замещениясильвинитизация карналлитовприродная подработкарасслоениягазонаполненные трещинымульды сдвижениякраевая часть

Литература

  1. 1.Кудряшов, А.И. Верхнекамское месторождение солей / А.И. Кудряшов. – Пермь: ГИ УрО РАН, 2013. – 429с. Scholar
  2. 2.Месторождения калийных солей СССР. Методы их поисков и разведки / В.И. Раевский [и др.] – Л.: Недра, 1973. – 344 с. Scholar
  3. 3.Иванов, А.А. Верхнекамское месторождение калийных солей / А.А. Иванов, М.Л. Воронова. – Л.: Недра, 1975. – 219 с. Scholar
  4. 4.Белоликов, А.И. Верхнекамское калийное месторождение / А.И. Белоликов, Б.И. Сапегин // Проблемы прогноза, поисков и разведки горно-химического сырья СССР. – М.: Недра, 1971. – C. 193–209. Scholar
  5. 5.Анализ геологического строения и оценка возможности разработки нефтяных месторождений, расположенных под толщей калийно-магниевых солей Верхнекамского месторождения Пермской области / В.И. Галкин [и др.] – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2005. – С. 41–52. Scholar
  6. 6.Газоносность по свободным газам пород сильвинитовой и сильвинито-карналлитовой зон Верхнекамского месторождения / С.С. Андрейко, О.В. Иванов, Т.А. Лялина, Е.А. Нестеров // Горная промышленность. – 2021. – № 4. – С. 125–133. DOI: 10.30686/1609-9192-2021-4-125-133 Scholar
  7. 7.Андрейко, С.С. Исследование газовыделений из геологоразведочных скважин на Верхнекамском месторождении калийных солей / С.С. Андрейко, Т.А. Лялина // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. – 2017. – № 2. – С. 33–38. Scholar
  8. 8.Andreyko, S.S. Rockburst From Floors / S.S. Andreyko, T. Lyalina // Soils and Rocks, São Paulo. – 2019. – Vol. 42(1). – P. 77–82. DOI: 10.28927/SR.421077 Scholar
  9. 9.The Static Analysis of the Gas Content and the Gas-Dynamic Characteristics at the Second Potash Bed in the Starobinsk Potassium Salts Deposit [Электронный ресурс] / S.S. Andreyko, N. Litvinovskaya, A. Papulov, T. Lyalina // Fluids. – 2022. – Vol. 7, iss. 8. – Art. 278. – 14 p. – URL: www.mdpi.com/2311-5521/7/8/278 (дата обращения: 26.10.2022). DOI: 10.3390/fluids7080278 Scholar
  10. 10.Исследование содержания галопелитов в пласте каменной соли Б-В Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей / В.И. Галкин, С.С. Андрейко, Н.А. Литвиновская, С.В. Галкин, Т.А. Лялина // Горная промышленность. – 2022. – № 4. – С. 103–108. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-4-103-108 Scholar

Другие статьи выпуска

Весь выпуск (Том 24, № 4, 2024)
Скачать PDF

Информация о статье

Опубликована
31.10.2024
В выпуске
31.10.2024
Выпуск
Том 24, № 4 (2024)
Поделиться