 |
 |
 |
 |
п]римеси в глинистых породах присутствуют алевритовые, в меньшей степени песчаные зерна кварца, полевых шпатов, мусковита и т. д.
Для возникновения фильтрационных процессов в глинах необходимы особые условия: градиенты давления выше пороговых значений, повышение температуры, увеличение солесодержания контактирующих вод и т. д. При возникновении фильтрации расход и скорость потока незначительны в связи с низкими значениями коэффициентов фильтрации глин, нахо-дяпщхся обычно в пределах 10- 10* м/сут.
Характерной особенностью глин является зависимость их экранирующих и фильтрационных свойств от ряда факторов, что необходимо учитывать при глубинном захоронении промстоков. Так, при повышении давления в ниже- или вьппележа-1цем горизонте возможно как снижение, так и увеличение проницаемости (24). Замена пластовой жидкости в глинистом тсоллекторе на жидкие РАО с меньшим солесодержанием вызывает уменьшение проницаемости перекрывающих коллекторов глинистых пород; с увеличением температуры проницаемость несколько увеличивается.
Слоистость водоупорных комплексов и наличие в их составе слоев пластичных и проницаемых пород обуславливают сохранение их сплошности и изолирующих свойств, несмотря на создание областей повышенных давлений при нагнетании отходов, проявления неотектонических и современных движений в земной коре. С увеличением глубины залегания пористость и проницаемость глин снижаются, они видоизменяются и переходят в аргиллиты и глинистые сланцы. На больших глубинах вследствие проявления трещиноватости их проницаемость может увеличиваться. Основную роль покрышек при этом начинают играть соленосные отложения, мергели. Ухудшение экранирующей способности глинистых пород и обусловленные этим вертикальные перетоки между ниже- и выше-залегающими горизонтами обычно отмечается в зонах тектонических нарушений с проницаемой плоскостью, участках опесчанивания глинистых пород (литологические «окна»). Такие места могут быть уверенно выделены при предварительных исследованиях, размещение участка захоронения осуществляется таким образом, чтобы нагнетание отходов не повлияло на состояние вышележащих горизонтов.
Экранирующая способность глинистых толщ убедительно подтверждается на примере образования и сохранения нефтегазовых месторождений. Глинистые минералы обладают вы-
сокой сорбционной способностью по отношению к микрокомпонентам фильтрующейся жидкости, какими являются радиоактивные нуклиды.
2.3. ПРОЯВЛЕНИЕ ИЗОЛИРУЮЩИХ СВОЙСТВ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Глубинное захоронение жидких РАО сопровождается различными процессами, приводяпщми к перераспределению вещества между твердой и жидкой фазами в пространстве и во времени, образованию новых неоднородностей в геологической среде в виде скоплений компонентов отходов. Аналогичные процессы протекают в естественных условиях при образовании месторождений полезных ископаемых и представляют интерес для оценки способностей геологической среды концентрировать в ограниченных объемах вещество в твердом, жидком и газообразном состоянии. С этой точки зрения прежде всего привлекают внимание месторождения нефти и газа, определенные типы урановых месторождений.
Закономерности формирования и строения нефтегазовых залежей представляют большой интерес для уточнения критериев пригодности геологических структур для захоронения жидких РАО и промстоков, определения методики разведки хранилищ и приемов их эксплуатации.
О происхождении залежей жидких и газообразных углеводородов в настоящее время не имеется единой точки зрения. Большинство геологов-нефтяников склоняется к концепции происхождения нефти и органического вещества, захороненного на месте древних водоемов вместе с мелкодисперсными продуктами разрушения и выветривания горных пород суши, выносимыми реками. Идеи об органическом происхождении нефти высказывались В. И. Вернадским, А. В. Сидоренко и были в последующем развиты Н. Б. Вассоевичем, А. А. Бакировым, И. О. Бродом и др. [25]. Рядом ученых выдвигается гипотеза о неорганическом происхождении углеводородов нефти и газа в результате сложных взаимодействий углерода и водорода в мантии и ядре Земли при аномальных условиях и последующей дегазации внутренних оболочек Земли. Заслуживают внимания гипотезы о происхождении углеводородов из органического вещества литосферы под воздействием глубинных процессов, связанных с развитием магматических оча-
гов, температурными и геодинамическими нагрузками, воздействием электрических полей в зонах глубинных тектонических нарушений и т. д.
В соответствии с основными представлениями концепции органического происхождения нефти и газа первичным источником углеводородов являлось органическое вещество типа сапропеля, включающее остатки растительности и живых организмов - обитателей теплых морей, лагун и озер, накапливающихся на их дне совместно с минеральными осадками. При последующем общем погружении бассейнов осадконакопления мощность образующихся из осадков перекрывающих пород увеличивалась, развивались высокие геостатические нагрузки и увеличивались температуры, что приводило к сложным преобразованиям органического вещества и вмещающих пород в течение длительных периодов времени (миллионы лет), генерации жидких и газообразных углеводородов, высвобождению химически и физически связанной воды, отжатию флюидов и пород нефтегазоматеринской толщи и их попаданию в кол-лекторские породы типа песков, песчаников, известняков, миграции углеводородов в той или иной форме вследствие гравитационных (всплытие) или тектоногидравлических явлений в проницаемых породах до барьеров, образуемых слабопроницаемыми флюидоупорами, где имелись благоприятные условия для накопления и сохранения жидких и газообразных углеводородов.
Места скоплений нефти и газа принято называть «ловушками». Роль «ловушек» могут выполнять положительные структуры в кровле коллекторского горизонта, перекрытого слабопроницаемой толщей глинистых пород или солей - флю-идоупором, в осевых частях которых скапливаются более легкие, чем пластовые воды, углеводороды, участки замещения проницаемых пород пласта-коллектора на менее проницаемые, зоны пересечения коллекторского горизонта тектоническим нарушением, являющимся экраном вследствие примыкания слабопроницаемых пород. На рис. За приведены характерные виды залежей одного из районов Западной Сибири [26]. Залежь нефти в осевой части антиклинальной складки соответствует структурной и на крыльях складки -литологи-ческой «ловушке». Характерной особенностью залежей последнего типа является их образование в местах моноклинального залегания пород и при сравнительно небольшом снижении проницаемости коллекторских пород, обусловившем задержку мигрирующей нефти.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [ 15 ] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84