БИЛЕТ № 26

1.Термическая история Земли.

Земля и другие планеты солнечной системы сформировались 4,54 млрд лет назад из протопланетарного диска пыли и газа, оставшегося после формирования Солнца. Луна сформировалась позднее, вероятно, в результате касательного столкновения Земли с объектом, по размерам близким Марсу и массой 10 % от земной (иногда этот объект называют «Тейя»). Часть массы этого тела слилась с Землёй, а часть была выброшена в околоземное пространство и образовала кольцо обломков, со временем агрегировавшееся и давшее начало Луне.

Обезгаживание и вулканическая активность привели к образованию первичной атмосферы. Конденсация водяного пара, усиленная льдом, занесённым кометами, привела к образованию океанов. Предположительно 4 млрд лет назад, интенсивные химические реакции привели к возникновению самовоспроизводящихся молекул, и в течение полумиллиарда лет появился «последний универсальный общий предок» (L ast U niversal C ommon A ncestor). Поскольку поверхность планеты постоянно изменялась в течение сотен миллионов лет, континенты появлялись и разрушались. Континенты перемещались по поверхности, порой собираясь в суперконтинент. Приблизительно 750 млн лет назад, самый ранний из известных суперконтинентов — Родиния, стал раскалываться на части. Позже континенты объединились в Паннотию (600—540 млн лет назад), затем в последний из суперконтинентов — Пангею, который распался 180 миллионов лет назад. Известна также гипотеза образования планет Солнечной системы из холодного газопылевого облака, окружающего Солнце, предложенная советским ученым Отто Юльевичем Шмидтом.

Ядро́ Земли́; — центральная, наиболее глубокая часть планеты Земля, геосфера, находящаяся под мантией Земли и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов. Глубина залегания — 2900 км. Средний радиус сферы - 3,5 тыс. км. Разделяется на твердое внутреннее ядро радиусом около 1300 км и жидкое внешнее ядро радиусом около 2200 км, между которыми иногда выделяется переходная зона. Температура в центре ядра Земли достигает 5000 С, плотность около 12,5 т/м³,давление до 361 ГПа. Масса ядра — 1,932·10²⁴ кг.

Мантия — часть Земли (геосфера), расположенная непосредственно под корой и выше ядра. В мантии находится большая часть вещества Земли. Мантия есть и на других планетах. Земная мантия находится в диапазоне от 30 до 2900 км.

Мантия Земли подразделяется на верхнюю мантию и нижнюю мантию. Границей между этими геосферами служит слой Голицына, располагающийся на глубине около 670 км.

Граница (поверхность) Мохоровичича (сокращённо Мохо) — нижняя граница земной коры, на которой происходит резкое увеличение скоростей продольных сейсмических волн с 6,7—7,6 до 7,9—8,2 км/сек, и поперечных — с 3,6—4,2 до 4,4—4,7 км/сек. Плотность вещества также возрастает скачком, предположительно, с 2,9—3 до 3,1—3,5 т/м3.

Поверхность Мохоровичича прослеживается по всему Земному шару на глубине от 5 до 70 км. Она может не совпадать с границей земной коры и мантии, вероятнее всего, являясь границей раздела слоёв различного химического состава. Поверхность, как правило, повторяет рельеф местности. Установлена в 1909 году хорватским геофизиком и сейсмологом Андреем Мохоровичичем на основании сейсмических данных.

Геотермический градиент — физическая величина, описывающая скорость нагревания Земли в зависимости от расстояния от поверхности. Математически выражается изменением температуры, приходящимся на единицу глубины.

Большую роль в исследовании геотермического градиента сыграла Кольская скважина. При её заложении расчёты велись в соответствии с 10 °C на километр. Проектная глубина Кольской скважины была 15 км. Соответственно, это означало, что ожидаемая температура была порядка 150 °C. Однако, градиент 10 °C/км был только до трёх километров, а дальше градиент стал увеличиваться таким образом, что на глубине 12 км температура составляла 220 °C. Предполагается, что на проектной глубине температура составит 280 °C.

2.Комплексная интерпритация данных ГИС при выделении коллекторов и определении подсчетных параметров.

Геофизические методы позволяют охарактеризовать разрезы скважин комплексом физических характеристик, таких как, удельное электрическое сопротивление, радиоактивность, электрохимическая активность, теплопроводность изучаемых сред, скорость распространения упругих волн в них и т.п. Однако, окончательный результат геофизических исследований должен быть представлен не теми физическими свойствами, которые изучаются геофизическими методами, а такими параметрами, как пористость, проницаемость, глинистость пород, коэффициентом водонасыщения или нефтегазонасыщения порового пространства и т.п. Оценка этих свойств и составляет один из важнейших этапов процесса интерпретации геофизических данных - этап комплексной или геологической интерпретации.

Комплексную обработку данных всех методов ГИС по разрезу одной скважины с выдачей наиболее полных сведений (литологической колонки, характера насыщения пластов, коллекторских свойств) называют оперативной интерпретацией. Геофизические исследования в перспективных интервалах проводятся в минимальный срок (не позже, чем через 5 суток) после их вскрытия. При оперативной интерпретации решаются следующие задачи:

а) расчленение разреза скважины и выделение коллекторов;

б)оценка емкостных характеристик и типа коллекторов;

в)оценка нефтегазоносностности пластов-коллекторов.

Детальность и достоверность решения вышеуказанных задач зависят от полноты выполненного в скважине комплекса геофизических исследований. Состав комплекса обусловлен назначением скважины, геолого-геофизической характеристикой изучаемого разреза и условиями измерений. В зависимости от своего назначения комплексы подразделяются на типовые и обязательные. Типовые комплексы предназначены для типовых геолого-технических условий проведения геофизических исследований. Они выбираются в зависимости от характера промывочной жидкости (пресная, соленая), назначения скважины (поисковая, разведочная или эксплуатационная), типа исследования(общие исследования по всему разрезу скважины в масштабе глубины 1: 500 и детальные исследования в перспективных продуктивных интервалах в масштабе глубины 1: 200) и типа коллектора (высокопористые и низкопористые сложного строения). Типовые комплексы включают основные и дополнительные методы. К основным отнесен минимальный набор геофизических исследований, обеспечивающий в обычных условиях решение геологических задач, и выполняются они в обязательном порядке. На основе типовых комплексов в новых нефте- и газоносных регионах разрабатываются обязательные комплексы, подлежащие безусловному выполнению всеми геофизическими предприятиями в исследуемом районе. Невыполнение отдельных видов исследований допускается в исключительных случаях по согласованному решению геологических и геофизических служб. По мере разработки новых высокоэффективных методов (диалектический, ядерно-магнитный каротажи и др.) производится коррекция обязательного комплекса.

По результатам оперативной интерпретации составляют Заключение о нефтегазоносности разреза и целесообразности испытания отдельных пластов или проведения дополнительных исследований в скважине.

Оперативное заключение состоит из таблицы результатов оперативной интерпретации данных ГИС (см. Таблицу № 1) и объяснительной записки к ней, содержащей сведения о выполненном комплексе ГИС, его качестве, методах ГИС, использованных для решения поставленных задач. Заключение выдается по пластам-коллекторам и пластам с неопределенной характеристикой (возможно коллектор) и содержит геолого-геофизическую характеристику выделенных при оперативной интерпретации пластов-коллекторов, рекомендацию об испытании пластов или проведении дополнительных исследований скважин. Кроме того, дается характеристика коллекторов по характеру насыщения, составу и содержанию подвижных флюидов: продуктивный, водоносный, переходная зона, неопределенный характер насыщения. На основании заключения по ГИС и другой геолого -геофизической информации (испытания пластов приборами на кабеле и трубах, отбора проб боковыми грунтоносами и керноотборниками, исследования керна, испытания соседних скважин и др.) геолого-геофизической службой принимается решение о целесообразности проведения испытания скважины, намечается количество и глубины залегания границ подлежащих испытанию пластов и определяется глубина спуска колонны и высота подъема цемента.

Результаты обработки и интерпретации комплекса диаграмм по каждой отдельной скважине используют затем для изучения геологического строения площади, условий залегания продуктивных пластов, подсчета запасов полезных ископаемых. Этот этап называют сводной интерпретацией.

Действительно, выделение коллектора и оценка характера насыщения, предшествующие установлению эффективной мощности, выполняются по материалам полного комплекса геофизических методов: так, при определении коэффициента пористости по данным нейтронных методов учитывают глинистость по диаграммам гамма-метода и самопроизвольной поляризации; при установлении коэффициента нефтегазонасышения по электрическому удельному сопротивлению коллектора используют коэффициент пористости, полученный по результатам ядерных и акустического методов, и учитывают глинистость по диаграмме самопроизвольной поляризации и т.п.

3. Составные части осадочных пород. Аллотигенные и аутигенные минералы и компоненты, их значение при палеогеографических реконструкциях. -

Аллотигенные (терригенные) компоненты - минералы или обломки пород, которые попадают в осадок в форме готовых (целых) минералов.

Аутигенные - образуются на месте в осадке или в породе, когда концентрация элемента достигает насыщения, либо за счет преобразования минерала на месте (полевой шпат ®каолин).

Аллотигенные (тер.) породы, выходящие на поверхность, подвергаясь денудации, разрушаются и переносятся как механическая взвесь в готовом состоянии (крупные минералы или пелитоморфные). Они несут большую информацию о месторождении. Пироп (красный гранат) - спутник алмазов.

ТМП - терригенно-минералогические провинции. Питающая провинция - область размыва: современные, древние. Простой ТМП называется область седиментации, характеризующаяся единым комплексом терригенных минералов и связанная с одной питающей провинцией. Сложная ТМП - если терригенный материал поступает из двух областей. По комплексу терригенных минералов определяют состав питающих пород.

Ассоциации терригенных минералов (ТМП)	Питающие породы
1. Терригенные минералы представлены цирконом, биотитом, апатитом, кварцем, полевыми шпатами (калиевыми), плагиоклазами (кислыми) - альбитом, олигоклазом, мусковитом 2. Пироксены, роговые обманки, плагиоклазы основные (лабрадор, битовнит), хромит, гиперстен, магнетит 3. Дистен, ставролит, силеманит, гранат, хлоритоид, глаукофан	Кислые магматические граниты     Основные изверженные породы     Метаморфические породы

По ТМП проводят корреляцию немых (без фауны и флоры) осадочных толщ по комплексу терригенных минералов.

Аутигенные минералы образуются на месте преобразования породы (ранее существующего минерала) при выветривании. Какие это были условия? рН, Еh, соленость - учение о геохимических фациях (основано на изучении аутигенных минералов).

Геохимическая фация отражает определенные свойства среды (соленость, окислительно-восстановительный потенциал, кислотно-щелочную реакцию и т.д.; является частью более общего понятия фация.

Примеры геохимических фаций по величине Еh:

1. сильно восстановительная - сероводородная, Еh -. Аутигенные минералы индикаторы - пирит FeS, марказит FeS₂;

2. восстановительная - сидеритовая: сидерит FeCO₃, или родохрозит MnCO₃;

3. нейтральная - глауконитовая, Еh - или + (морские условия);

4. окислительная - лимонитовая Еh+, образуются окислы Fe₂O₃, MnO₂.

Для того чтобы толща была нефтематеринской - первые две группы.

Примеры геохимических фаций по величине рН:

1. рН>9 - резкощелочная содовая. Главные аутигенные минералы - сода (Na₂CO₃), если глинистый минерал - монтмориллонит;

2. щелочная или известковая рН=9-8; СаСО₃, реже доломит, из глинистых - монтмориллонит;

3. нейтральная глауконитовая рН=7,2 до 6,6; небольшое количество FeCO₃;

4. кислая рН<5,5 и ниже, до 2,5; каолинитовая - каолин, опал, фосфатные минералы - вивионит; гидроокислы железа выпадают, если рН>3, но не меньше.

Примеры геохимических фаций по солености:

Кальцит, арагонит - нормальная соленость 3,5%;

Доломит - 4-15%;

Сульфаты в виде гипса, ангидрита - 12-15%;

Галит - 25-27%;

Магнезиально-хлоридные, сульфаты магния - 30-32%.