2.3 Общие понятия о гранулометрическом составе терригенных пород и его практическое значение

Под гранулометрическим составом горных пород подразумевается количественное содержание в, них частиц различной величины. Гранулометрический состав терригенных пород зависит от мно­гих факторов. К числу их относятся: минералогический состав материнской породы, климатическая обстановка, в которой происхо­дило выветривание земной коры, условия переноса и седиментации обломочного материала, в процессе которых продолжалась последу­ющая его дезинтеграция, и др. В зависимости от сочетания этих факторов в одних случаях осадконакопление происходило из частиц более или менее однородного гранулометрического состава, в дру­гих — оно сопровождалось накоплением частиц с широким диапазо­ном размеров. При этом одни условия благоприятствовали накопле­нию глинистых фаций, другие — песчаных. Нарушение постоянства сочетания определяющих факторов и условий осадконакопления, естественно, приводило и к соответствующему изменению грануло­метрического состава терригенных пород.

Учитывая это обстоятельство, гранулометрический состав часто используют для решения обратной задачи, а именно для изучения геологического прошлого суши, поскольку терригенные породы в осадочном комплексе земной коры составляют, по данным некото­рых авторов, 85—95%. Если имеется соответствующая информация в этой области, облегчается и решение задач, связанных с поисками нефти, газа и других полезных ископаемых. Кроме того, гранулометрический состав используется при изу­чении различных свойств терригенных коллекторов нефти и газа. Многочисленные исследования в области почвоведения показывают, что количественное соотношение фракций частиц в той или иной породе определяет ее пористость, объемный вес, проницаемость, степень проявления капиллярных сил и т. д. Исследования в области нефтепромысловой геологии, в част­ности исследования В. М. Николаева, показали, что грануло­метрический состав нефтесодержащих коллекторов в известной мере сказывается на режиме их эксплуатации и на степени минерализа­ции содержащихся в них вод. Гранулометрический состав также влияет на нефтеотдачу продуктивных пластов и на различные протекающие в пласте биохимические процессы. Исследования гранулометрического состава нефтесодержащих по­род и их аналогов, например исследования В. Н. Крестовникова по Старогрозненским промыслам, Серноводску, Горячеводску, по Чер­ным горам Дагестана, Грозненской области и Осетии, Э. А. Прозо — ровича, А. Д. Архангельского и М. А. Жиркевич по Апшеронскому п-ову, В. А. Сельского, М. Танасевича n П. С. Лисицына по Гроз­ненским нефтяным месторождениям, а также исследования автора [147] по Малгобекскому и Ташкалинскому месторождениям указы­вают, что гранулометрический состав всех этих пород в основном может быть охарактеризован фракциями с частицами размером от 1 до 0,01 мм в диаметре. Для оценки неоднородности пород по гранулометрическому составу существует большое число методов. Например, под коэффициентом неоднородности пористой среды (песка) по Газену понимается отношение диаметра частиц фракции, которая составляет со всеми более мелкими фракциями 60% от всего песка, к диаметру частиц фракции, составляющей со всеми более мелкими фракциями 10% (по массе) от всего песка Для однород­ного по составу и размеру частиц песка коэффициент неоднород­ности равен 1. Чем больше различаются по размеру между собой фракции песка в породе, тем больше ее коэффициент неоднородности. Так как гранулометрический состав определяет многие физические свойства пород, для характеристики этих свойств предложено боль­шое число классификаций, основанных на гранулометрическом составе. Применительно к нефтяным пластам наиболее удобной сле­дует считать классификацию, согласно которой породы разделяются по размеру частиц на три основные группы: псаммиты, алевриты и пелиты. Первая группа — пески или псаммиты — состоит преимущест­венно из частиц размером 1—0,1 мм; вторая — алевриты — из частиц размером 0,1—0,01 мм и третья — пелиты — содержит час­тицы размером меньше 0,01 мм. Согласно этой классификации, по­роды, содержащие по 50—80% частиц первой, второй и третьей групп, относятся соответственно к псаммитам, алевритам и пелитам. Из на­званных трех групп пород может образоваться четвертая группа, в которой содержание любой из указанных фракций не достигает 50%. Такая классификация нефтесодержащих пород наиболее удобна для приближенной характеристики их гранулометрического состава и корреляции пластов. Надо, однако, заметить, что все сказанное здесь о роли грану­лометрического состава пород в изучении геологического прошлого земной суши и свойств коллекторов нефти и газа имеет силу только для несцементированных и слабосцементированных пород. Для сце­ментированных же пород гранулометрический анализ и его исполь­зование лишены практического смысла. Во-первых, в процессе разрушения сцементированных пород для гранулометрического анализа возможно разрушение какой-то доли частиц, составляющих породу, и одновременно оставление отдельных агрегатов их, независимо от принятых мер предосторож­ности. Получаемый в этом случае гранулометрический состав пород в высшей степени условен.Эта величина имеет условный смысл. Во-вторых, на свойства сцементированных пород часто большее влияние оказывают условия вторичных процессов (характер цемен­тации, состав и количество цемента), нежели гранулометрический состав. Поэтому при изучении литолого-петрографической характери­стики и других свойств сцементированных пород обычно пользуются микроскопическими исследованиями шлифов, а не гранулометриче­ским анализом. По размерам частиц нефтесодержащих пород грану­лометрический состав их определяют при помощи ситового и седи — ментометрического анализов. Ситовый анализ применяется преиму­щественно для характеристики состава псаммитов, а седименто- метрический анализ — для характеристики состава алевритов и пе­литов.