Выпускная квалификационная работа состоит из 90 страниц, в том числе 29 рисунков, 4 таблиц, в работе использованы 17 источников литературы.
Ключевые слова: пород-коллектор, глинистые минералы, каолинит, монтмориллонит, фильтрационно-емкостные свойства, метод инфракрасной спектроскопии, спектр, ИК-спектроскопия, Фурье-спектрометр.
Объектом исследования являются глинистые минералы в составе карбонатно-кремнистых палеозойских отложений, отобранных их керна скважин, пробуренных на нефтегазоконденсатном месторождении ХХ, а так же метод инфракрасной спектроскопии для исследования глинистых минералов.
Цель работы - изучение минерального состава (в т.ч. определение глинистых минералов) в палеозойских породах - коллекторах нефтегазоконденсатного месторождения ХХ (Томская область, Россия) для учета их влияния на фильтрационно-емкостные свойства при решении задач геологии и разработки месторождений.
В процессе исследования проводился: изучение влияния глинистых минералов на фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов, исследование глинистых минералов методом инфракрасной спектроскопии, рассмотрены вопросы производственной и экологической безопасности при выполнении работ, расчет затрат и экономическая оценка выполнения работ.
Для оформления выпускной квалификационной работы использовался текстовый редактор Microsoft Word, таблицы выполнялись в Microsoft Ехсе1. Презентация подготовлена с помощью Microsoft Power Point.
Глинистые минералы (особенно, монтмориллонит), участвующие в формировании структуры порового пространства коллекторов, оказывают резко отрицательное влияние на емкостные и фильтрационные возможности пород.
Когда в формировании порового пространства коллекторов принимают участие глинистые минералы, то отрицательное их влияние на емкостные и фильтрационные свойства этих пород определяется не только количеством глинистого материала, что существенно, но и, что очень важно, распределением глинистого вещества в породе, первичным минералогическим составом его, тесно связанным с особенностями кристаллической структуры глинистых минералов, изменением глинистого цемента в диагенезе и эпигенезе, а также аутигенным глинообразованием.
Глинистые минералы имеют весьма характерные полосы инфракрасного поглощения, которые могут успешно использоваться для однозначной их идентификации. Зачастую является крайне важным даже качественно определить глинистые минералы для геолого-технологического картирования. Важным является определение вещественного состава глинистых отложений для изучения свойств нефтегазового пласта и проведения дальнейших проектных работ по разработке нефтегазовых месторождений.
При интерпретации спектров позволяет сделать выводы о локальных структурных особенностях минералов, их слагающих: Колебания валентных ОН групп большинства минералов лежат в высокочастотной 3750-3400 см-1 области спектра ИК-поглощения. Деформационные колебания Me-O-H групп происходят в диапазоне 950-600 см-1, валентные колебания Si-O и Al-O групп проявляются в области 1200-700 см-1, а деформационные колебания Si-O и Al- O групп доминируют в диапазоне 600-150 см-1, моды в области 333-33 см-1 относят к межслойным катионам.
кернового материала, из скважины № XY нефтегазоконденсатного месторождения XX (Томская область, Россия), а также образцы известных глинистых минералов (в качестве эталонов) из учебной коллекции кафедры геологии и разведки полезных ископаемых, а также образцы глинстых минералов из различных месторождений из коллекции минералогического музея Томского политехнического университета.
В спектрах всех образцов наблюдаются полосы поглощения, которые расположены в разных областях частот 600-400 см-1, 1200-700 см-1, 1900-1430 см-1 и 3000-3700 см-1. Нас интересуют полосы, расположены в интервалах между 1000-400 см-1 и 3200-3700 см-1. Характерным для них является присутствие полосы при 3620, 3420, 875, 798, 779, 729, 726, 712, 695 и 625 см-1. Таким образом, используя метод сопоставления данных спектров со спектрами из литературных источников и справочных материалов различных минералов обнаружено, что данные образцы неизвестных глинистых минералов палеозойских пород - коллекторов нефтегазоконденсатного месторождения XX (Томская область, Россия) скважины XY представлены монтмориллонитом, кварцем, извесняткой и доломитом.
Таким образом, в данной работе впервые в составе палеозойских отложений нефтегазоконденсатного месторождения XX в составе глинистых кремнисто-карбонатных пород-коллекторов методом инфракрасной спектроскопии обнаружен минерал монтмориллонит. Этот результат необходимо учитыват при дальнейшем проектировании и разработке месторождения, так как при взаимодействии с водой в процессе разработки месторождения набухание монтмориллонита приводит к резкому ухудшению фильтрационно-емкостных свойств коллектора.
1. Ву Конг Ханг. Определение глинистых минералов в составе пород- коллекторов методом инфракрасной спектроскопии / Ву Конг Ханг; науч. рук. М. В. Коровкин // Проблемы геологии и освоения недр: труды XX Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 120-летию со дня основания Томского политехнического университета, Томск, 4-8 апреля 2016 г.: в 2 т. - Томск: Изд-во ТПУ, 2016. - Т. 1. - [С. 126-128].
2. Identification of clay minerals in reservoir rocks by FTIR spectroscopy. Vu Cong Khang, Mikhail V. Korovkin and Ludmila G. Ananyeva. Published under licence by IOP Publishing Ltd. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Volume 43(2016), Number 1, 11 October 2016.
3. Ву Конг Ханг, М. В. Коровкин, Л. Г. Ананьева. Определение глинистых минералов в составе пород-коллекторов методом инфракрасной спектроскопии / Современные проблемы теоретической, экспериментальныой и прикладной минералогии (Юшкинские чтения - 2016): материалы минералогического семинара с международным участием. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 2016. - [C. 102-103].
1. Шашин С.Г. Литогенез осадочных бассейнов: Курс лекций. - Иркутск: Иркут.ун-т, 2006 г, - 45 с.
2. Логвиненко Н. В. Петрография осадочных пород (с основами методики исследования). Учебное пособие. Изд-во «высшая школа» Москва, 1967. - 416 с.
3. Соколова Т. А., Дронова Т. Я., Толпешта И. И. Глинистые минералы в почвах: Учебное пособие. - Тула: Гриф и К, 2005. - 366 с.
4. Иванов М.К., Бурлин Ю.К., Калмыков Г.А., Карнюшина Е.Е., Коробова Н.И. Петрофизические методы исследования кернового материала. (Терригенные отложения) Учебное пособие в 2-х книгах. Кн. 1. - М.: Изд- во Моск. ун-та, 2008. - 112 с.
5. Серра Оберто. Восстановление условий осадконакопления по данным геофизических исследований скважин. Научные монографии и научнопопулярные издания. Изд-во: Publisher: Schlumberger Limited, 1985. - 366 с.
6. Клубова Т.Т. Влияние глинистых примесей на коллекторские свойства песчано-алевритовых пород (на примере пашийских отложений Урало- Повольжья). Изд-во «Наука», 1970 г., 1-122.
7. Клубова Т.Т Глинистые минералы и их роль в генезисе, миграции и аккумуляции нефти. М., «Недра», 1973. 256 с.
8. Логвиненко Н. В., Сергеева Э. И. Методы определения осадочных пород: Учебн. пособие для вузов. - Л.: Недра, 1986. - 240 с.
9. Под ред. Н. Б. Вассоевича, В. Л. Либровича, Н. В. Логвиненко, В . И. Марченко. Справочник по литологии - M. : Недра, 1983. - 509 с.
10. М. Ф. Викулова, Ю. К. Бурков, А. В. Македонов и др. Фациальные типы глинистых пород (и их первичные литологические особенности). «Недра», 1973. - 288 с.
11. М. В. Коровкин. Инфракрасная спектроскопия карбонатных минералов: учебное пособие / М.В. Коровкин; Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. - 80 с.
12. Madejova J., Komadel P. (2001) Baseline studies of the clay minerals society source clays: Infrared methods. Clays and Clay Minerals 49, 410-432.
13. Madejova J., FTIR techniques in clay mineral studies. Vibrational Spectroscopy 31 (2003) 1 -10.
14. Сергеева А.В., Назарова М.А. Глинистые минералы грязевых котлов термальных полей южной камчатки по данным инфракрасной спектроскопии и рентгеновской дифрактометрии // Материалы XI региональной молодежной научной конференции «Исследования в области наук о Земле». 26 ноября 2013 г. Петропавловск-Камчатский: Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН 2013. [C. 31-44].
15. Кукин П.П., Лапин В.Л. и др. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств: учеб. пособие. - М.: Высшая школа, 1999. - 318с.
16. Долин П.А. Основы техники безопасности в электрических установках. - М.: Энергия, 1990. - 312с.
17. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды: учебник для вузов. - М.: Изд-во Юрайт, 2013. - 671с.