Плоскость сравнения 7 страница

Объемный метод подсчета запасов свободного газа основан на тех же принципах определения объема залежи, что и объемный метод подсчета запасов нефти:

- 171 -

Ро^О-Рст: "ст

(7.9)

где бг- начальные запасы газа (в стандартных условиях, р^.= 0,1 Мпа, 7сг=293 К); F- площадь в пределах контура газо­носности, м²; h - эффективная газонасыщенная мощность, м; А'п -коэффициент открытой пористости; рц- начальное пластовое дав­ление в залежи, МПа; р^. - среднее остаточное давление, МПа, в залежи после извлечения промышленных запасов газа и установ­ления на устье скважины давления, равного 0,1 МПа; а у, а^ -поправки на отклонение углеводородных газов от закона Бойля-Мариотта соответственно для давлений рц и р^, равные 1/г, где

z=pVI(RT) - коэффициент сжимаемости газа, определяемый по пластовым пробам; / - поправка на температуру для приведения объема газа к стандартной температуре: Тст/Тпд

=293К/(273К+?пл). ^г- коэффициент газонасыщенности с учетом содержания связанной воды; Гдд - пластовая температура, °С.

Метод подсчета запасов газа по падению пластового давления основан на связи количества извлекаемого газа с величиной падения пластового давления в процессе разработки газовой залежи. Если на первую дату подсчета запасов в начале разработки залежи добыто Q^ объемов газа, при этом давление в

залежи составило д, а на вторую более позднюю дату отобрано Q^_ объемов газа и давление равняется ]б, то добыча газа за этот период (от первого до второго подсчета) на единицу падения давления составит:

(7.10)

Исходя из того, что и в дальнейшем при падении пластового давления в залежи до некоторой его конечной величины будут добываться одинаковые количества газа на единицу падения давления, получают следующую формулу для подсчета запасов газа:

(7.11)

где <2г " промышленные запасы газа на дату, когда уже было отобрано газа Q^, м³.

172-

Для залежей с водонапорным режимом метод по падению давления не применим, так как при подсчете запасов газа этим методом предполагается, что первоначальный объем пор пласта, занятый газом, не меняется в процессе эксплуатации. При газоводонапорном режиме в формулу необходимо вводить поправку на количество газа, вытесненного за определенный период времени напором воды {Q'). Тогда формула для подсчета запасов примет следующий вид:

(7.12)

Остаточное давление в этом случае учитывать нет необходимости.

Если количество газа, вытесненного напором воды, определить невозможно, запасы газа следует подсчитывать объемным методом.

Если месторождение газоконденсатное, то после определения запасов газа подсчитывают запасы газоконденсата:

(7.13)

где П - потенциальное содержание конденсата. Объемный метод подсчета запасов газа можно применять на любой стадии разведанности залежи. Для использования метода по падению пластового давления необходимо иметь данные эксплуатации скважин.

Объемный метод применяется при любом режиме работы пласта. Метод по падению пластового давления эффективен лишь при газовом режиме, при водонапорном (газоводонапорном) режиме точность расчета этим методом резко снижается.

Для проверки возможности применения метода подсчета запасов по падению пластового давления рассчитывают количества добытого из залежи газа на единицу падения давления в разные периоды разработки. Если результаты этих расчетов совпадают, можно применить метод по падению пластового давления. Увеличение количества добытого газа на единицу снижения давления в более поздние периоды разработки указывает на наличие напора вод и вытеснение ими части объема газа.

-173-

7.4.2. Подсчет запасов газа, растворенного в нефти

Балансовые запасы газа, растворенного в нефти, рассчитывают по формуле:

(7.14)

Qг.бaл⁼Qн.бaл ^0'

где бг.бал • бн.бал ' балансовые запасы газа, м и нефти, т;

Гц - содержание газа в нефти при начальном пластовом

давлении, м^т.

Величина извлекаемых запасов газа, растворенного в нефти, зависит от режима работы нефтегазоносных пластов.

При водонапорном режиме (при котором разрабатывается подавляющее большинство месторождений России) газовый фактор в процессе эксплуатации залежи мало изменяется во времени, и извлекаемые запасы газа, растворенного в нефти, подсчитывают по упрощенной формуле:

йг.изв "бн.изв ¹ '

(7.15)

где Г - газовый фактор, мУг, замеренный на поверхности при давлении 0,1 МПа; бн.изв " извлекаемые запасы нефти, т; бг.изв • извлекаемые запасы газа, растворенного в нефти, м³.

7.5. Требования, предъявляемые к разведочному бурению для получения качественных материалов для подсчета запасов и подготовки залежей нефти и газа к разработке

Точность подсчета запасов нефти и газа зависит от качества полученного исходного материала. При рациональном размещении разведочных скважин на структуре, тщательном отборе керна из продуктивных горизонтов, а также проведении необходимого комплекса исследований можно значительно сократить число разведочных скважин и в то же время получить полноценные данные для подсчета запасов."

Важнейшая задача разведочного бурения - получение данных для подсчета запасов нефти и газа, а также данных для составления технологической схемы разработки. При проведении промышленной разведки определяют минимальное количество и рациональное расположение на структуре разведочных скважин.

-174-

При этом минимальным считается такое количество скважин, увеличение которого не приводит к существенному изменению величины подсчетных параметров. Рекомендуется первые разведочные скважины бурить до поверхности кристаллического фундамента при условии его залегания на глубинах, освоенных для массовой проводки скважин, и проводить испытание на продуктивность по системе "снизу-вверх".

Для быстрого выявления запасов во всех продуктивных горизонтах необходимо проводить испытание пластов в процессе бурения. При бурении и испытании скважин особое внимание нужно уделять качеству проведения геологических, геофизических и гидродинамических исследований.

Качество геологических исследований при разведке определяется полнотой выноса, правильностью отбора и качеством исследования кернового материала. Инструмент для отбора керна должен соответствовать геологической характеристике разреза для преимущественно 100 % отбора керна. Некоторые виды предварительного изучения керна, такие, например, как люминисцентно-битуминологический анализ, должны осуществляться непосредственно после подъема керна на буровой.

Особое внимание надо уделять качеству вскрытия продуктивных горизонтов и рациональному комплексу геофизических исследований в них.

При вскрытии продуктивных горизонтов используют высококачественную промывочную жидкость, не обра­зующую в пласте зону проникновения и удовлетворяющую всем стандартам для проведения качественных геофизических исследований.

Комплекс геофизических исследований должен соответствовать геолого-физической характеристике возможных продуктивных залежей, вскрытых при разведке. При этом в одной и той же скважине в различных отложениях оптимальный комплекс геофизических исследований может достаточно сильно различаться.

Комплекс гидродинамических исследований должен позволить выявить режимы работы залежей, наличие или отсутствие гидродинамической связи между отдельными пластами, продуктивность пластов. Пробы пластовой воды, нефти и газа по каждой скважине, полученные при опробовании продуктивных горизонтов, должны исследоваться в лабораторных условиях для определения физико-химических свойств жидкостей и газов (плотности, вязкости, состава, растворимости газов и начальной насыщенности нефти газом).

-175-

При разведке следует уделять внимание оценке характеристик геологической неоднородности и использовать их при оценке конечного коэффициента нефтеотдачи.

Правильное проведение исследований залежей и насыщающих их флюидов при разведке является их паспортизацией, необходимой для интерпретации тех процессов, которые будут происходить на всем протяжении разработки.

Следует отметить, что пренебрежение исследованиями залежей с относительно малыми запасами на дату разведки часто приводит к тому, что в дальнейшем при изменении соотношения относительных запасов по залежам они оказываются неизученными, несмотря на то, что вскрыты сотнями скважин. Их доразведка на разрабатываемых площадях связана с большими трудностями ввиду нарушения гидродинамического равновесия и наличия пластов с пластовым давлением, превышающим первоначальное пластовое давление.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ (к главе 7)

1. Понятия о категориях запасов.

2. Понятия о группах запасов.

3. Классификация запасов нефтяных и газовых месторождений.

4. Основные категории запасов.

5. Характеристика прогнозных ресурсов.

6. Понятие перспективных ресурсов.

7. Требования, предъявляемые к исходным данным при подсчете запасов.

8. Основные методы подсчета запасов нефти.

9. Основные методы подсчета запасов газа.

10. Охарактеризуйте возможность использования различных методов подсчета запасов нефти.

11. Охарактеризуйте возможность использования различных методов подсчета запасов газа.

12. Объемный метод подсчета запасов нефти и его возможности.

13. Характеристика подсчетных параметров, используемых в

объемном методе. 14 Методические приемы оценки конечной нефтеотдачи при

подсчете запасов. 15. Требования, предъявляемые к разведочным скважинам при

подсчете запасов.

Раздел Ш

Нефтегазовая гидрогеология

Эта отрасль знаний занимается изучением гидрогеологических условий формирования, сохранения и разрушения углеводородов. В ее задачу входит обоснование нефтегазопоисковых гидрогеоло­гических показателей с целью эффективного выявления в недрах залежей нефти и газа. Важное место в нефтегазовой гидрогеологии занимают вопросы, связанные с разведкой и разработкой нефтяных и газовых месторождений, основами хранения газа и нефти в гидролитосфере и проблемой охраны окружающей среды.

Начало изучения вод нефтяных месторождений относится к концу XIX в., к периоду становления нефтяной промышленности. В России к числу первых исследователей вод нефтяных месторождений следует отнести Н.И. Андрусова, К. В. Харичкова, А. И. Потылицына, Д. В. Голубятникова; в Америке - Т. Ханта, Ч. Пальмера, Ш. Роджерса. В 1934 г. была опубликована работа К.Л. Малярова "Воды нефтяных месторождений". Годом позже появилась обобщающая большой фактический материал книга В.А. Сулина "Воды нефтяных месторождений", затем "Гидрогеология нефтяных месторождений" (1948) и монография об основах классификации природных вод (1948). Широкий размах бурения, в том числе и на нефть и газ, позволил получить много сведений о подземных водах крупных регионов страны. Это нашло отражение в 50-томном описании "Гидрогеология СССР"(1966-1978гг.). В эти же годы бурно развивается нефтегазовая гидрогеология, которая оформляется в самостоятельную отрасль гидрогеологии. Фундаментальные работы в нефтегазовой гидрогеологии выполнены за последние десятилетия в нашей стране и за рубежом Г.М. Сухаревым, А.А. Карцевым, В.Н. Корценштейном, В.А. Кротовой, М.И. Субботой, Л.М. Зорькиным, Л.Н. Капченко, А. Коллинзом, по водорастворенным органическим веществам - А.С. Зингером, Е.А. Барс, В.М. Швецом, в области палеогидрогеологических реконструкций - С. Б. Вагиным, Я.М. Ходжакулиевым,

12 Каналин

Л.А. Абуковой, в нефтегазопромысловой гидрогеологии А. Р. Ахундовым, Ю.П. Гаттенбергером, А.М. Никаноровым, Л. Кейзом и др.

Глава О

Воды нефтяных и газовых месторождений в системе природных вод

Нефть и углеводородные газы формируются в водной среде. Образовавшиеся залежи нефти и газа в течение всего времени своего существования окружены подземными водами и таким образом тесно с ними связаны. Скопления углеводородов являются элементами природных водонапорных систем и поэтому при изменении гидрогеологических условий в течение геологи­ческой истории испытывают превращения, сказывающиеся, во-первых, на составе нефтей и газов, а во-вторых, на физико-химических свойствах окружающих их вод. Этим объясняются некоторые специфические свойства вод нефтяных и газовых месторождений. Вместе с тем они носят черты вод данного пласта или комплекса, определяемые геогидродинамическими, гидрогео­химическими и гидрогеотермическими условиями, что указывает на их принадлежность к природным водам литосферы и конкретно рассматриваемого нефтегазоносного бассейна.

8.1. Виды вод и условия их залегания

В земной коре воды находятся в горных породах в разных формах. Выделяются следующие виды вод (рис. 36): свободная гравитационная (жидкая), свободная капиллярная (жидкая), сорбционно-замкнутая, стыковая (пендулярная), рыхлосвязанная (лиосорбированная), прочносвязанная (адсорбированная), цеолитная, кристаллизационная и конституционная.

В зависимости от термобарических условий вода может быть жидкой, твердой (лед) и парообразной.

- 178 -

Рис.36. Взаимоотношения между различ­ными видами вод и минеральными ком­понентами пород (по А.А. Карцеву): 1 - минеральные частицы пород; 2 - ми­нералы с включениями воды; виды воды: 3 - адсорбированная, 4 - лиосорбирован­ная, 5 - капиллярная, 6 - стыковая (пен­дулярная), 7 - сорбционно-замкнутая, 8 - свободная гравитационная, 9 - моле­кула воды в виде пара

Свободная (гравитационная) вода находится в капельно­жидком состоянии в проницаемых породах в сверхкапиллярных порах. Она передвигается под действием гравитационной силы и способна передавать гидростатическое давление. Свободная ка­пиллярная вода находится в капиллярных порах и при их сплош­ном заполнении может передавать гидростатическое давление, а при частичном заполнении пор она подчиняется менисковым силам. Сорбционно-замкнутая вода (преимущественно в глинах) представляет собой капельно-жидкую воду, изолированную от ос­новной массы свободной воды, насыщающей породу слоями свя­занной или стыковой воды. Физически связанные воды в породах удерживаются на поверхности минеральных частиц силами моле­кулярного сцепления и водородными связями, образуя слой в нес­колько десятков или даже сотен молекул. Внутренний слой этих вод прочно связан с поверхностью минеральных частиц (проч­носвязанная вода), во внешнем слое эти связи ослабевают (рых­лосвязанная вода). В местах сближения минеральных частиц по-

12*

- 179 -

роды слой связанных и капиллярных вод утолщается, и обра­зуется стыковая (пендулярная) вода.

В нефтяных и газовых залежах в продуктивной части их прочно-связанная, рыхлосвязанная и стыковая воды составляют так назы­ваемую остаточную воду, т.е. оставшуюся в поровом пространстве после его заполнения нефтью или газом. Содержание остаточной воды изменяется от 0 до 15 % в гидрофобных и до 50 % в гидро­фильных коллекторах. Среднее содержание остаточной воды в гидрофобных коллекторах 7-10 %, а в гидрофильных от 10 до 30%,

По степени прочности связи с веществом минералов выделяют цеолитную, кристаллизационную и конституционную воды.

Цеолитная вода содержится в минералах в непостоянных коли­чествах, например, в цеолитах, опале SiO;? n НзО. К цеолитной воде А.А. Карцев (1992) относит связанную воду, находящуюся в межслоевых промежутках глинистых минералов (монтмо-риллонит, леверьерит и др.). В монтмориллоните содержится 24 % (от массы минерала), в леверьерите -17 % межпакетных вод.

Кристаллизационная вода входит в состав кристаллической ре­шетки в постоянном количестве, но при ее удалении полного разру­шения минерала не происходит. Так, гипс (CaS04-2H20) переходит

при дегидратации в ангидрит (CaSC>4). Конституционная вода (напри­мер, в слюдах) выделяется лишь при полном разрушении минерала.

Подземные воды в твердом (лед) и в парообразном состоянии имеют довольно значительное распространение. Подземные льды встречаются в зоне развития многолетнемерзлых толщ (криолитозоне), подземные пары - в областях вулканизма. На больших глубинах находятся жидкие перегретые воды.

Таким образом вода в различных формах заполняет поры и пустоты горных пород. Компоненты водосодержащей осадочной по­роды образуют систему, включающую подсистемы: а) твердую часть (твердую фазу), т.е. скелет, цемент, обменный комплекс; б) жидкую часть, т.е. воды, водные растворы, нефть; в) газовую фазу.

Условия залегания вод в земной коре в значительной степени зависят от характера вмещающих пустот - пор, каверн, трещин, их связи между собой. В разработанной И. К. Зайцевым, Н.И. Толсти-хиным и И. В. Кирюхиным (1987) классификации выделяются три типа вод - пластовые, трещинно-жильные и-лавовые.

К пластовым водам относятся поровые, трещинно-поровые, порово-трещинные, трещинные и трещинно-карстовые. Пластовые поровые воды связаны с обломочными зернистыми коллекторами. Их пористость обусловлена структурой и расположением мине­ральных зерен. Это воды песчано-алевролитовых пород, гра-

- 180 -

виино-галечных. отложений горных районов, конусов выноса в предгорных впадинах и т.п. Пластовые трещинно-поровые воды характерны для песчаных и других осадочных пород, находящихся на первых этапах формирования в них трещиноватой структуры. По мере погружения осадков, уплотнения пород и роста геостатического давления поры уменьшаются и увеличивается трещиноватость. В результате этого процесса, протекающего с различной степенью интенсивности в разных геолого-структурных условиях, трещинно-поровые воды могут перейти в порово-трещинные и трещинные.

Пластовые трещинные воды распространены в осадочных породах платформенных областей и в кристаллических массивах. Пластовые трещинно-карстовые воды характерны для карбонатных и терригенно-карбонатных пород, содержащих в ряде случаев пласты или линзы гипса, ангидрита, каменной соли. Это воды распространены в палеозойских толщах Русской и Сибирской платформ, в мезозойских отложениях в пределах эпипалеозойских плит (Предкавказье, Средняя Азия и т.п.). Трещинно-жильные воды характерны для горно-складчатых областей. Наибольшей обводненностью обладают карбонатные породы, в меньшей степени - метаморфизованные терригенные отложения, например, сланцы. Карстово-жильные воды приурочены к мраморизованным известнякам в орогенных областях Крыма, Кавказа, Тянь-Шаня, Саян. С зонами тектонических нарушений связаны источники минеральных вод. Степень обводненности тектонических зон зависит от подвижности нарушений и определяется в основном составом вмещающих пород. Поскольку в нефтегазоносных областях Сибирской платформы трапповый магматизм широко распространен, изучение трещинных вод, циркулирующих по контактам трапповых интрузий и осадочных пород, необходимо для выявления гидродинамических и гидрогеохимических условий, способствовавших или препятствовавших формированию и сохранению залежей нефти и газа.

Лавовые воды приурочены к эффузивным телам. Водообиль-ность эффузивных пород зависит от тектонической трещино-ватости. Максимальная водообильность характерна для пористых туфов. Лавовые воды распространены в областях развития туфо-генных и осадочных образований в пределах малого Кавказа, Кам­чатки, Забайкалья и др. Вода в земной коре встречается почти повсеместно и характеризуется многообразием условий залегания. Они различны в пределах суши, морей и океанов. Специфические условия залегания вод характерны для криолитозоны и районов современного вулканизма.

По условиям залегания подземных вод на континентах верх­нюю часть литосферы разделяют на зону аэрации и зону

- 181 -

Рис.37. Условия залегания вод на континентах:

а - почвенные воды; б - коллекторы; в - водоупор; г - капиллярная кайма (капиллярно-поднятые воды); а - разгрузка грунтовых вод; е - водоносный горизонт;

ж - направление движения инфильтрующихся вод; э - направление движения грунтовых вод.

Зоны: I - аэрация, II - насыщения; 1 - верховодка; 2 - грунтовые воды; 3 - напорные воды; 4 - уровень грунтовых вод

[Е]⁴ ЕЭ^ Е®⁶ СЕЭ⁵ ЕЗ^

Рис.38. Схема соотношения подземных вод и мерзлых толщ (по Б.И. Писарскому и Н.Н. Романовскому):

1 - пески; 2 - гравийно-галечные отложения; 3 - суглинки; 4 - щебень и дресва; 5 -из­вестняки; 6 - песчаники; 7 - сланцы; 8 - граница многолетнемерзлых пород; 9 - тек­тонические нарушения.

Воды: А - надмерзлотные деятельного слоя, 6 - несквозного подозерного талика; В -сквозного питающего тектонического талика, Г - сквозного подруслового талика, Д -межмерзлотные, Е - внутримерзлотные, Ж - подмерзлотные контактирующие, напорные, 3 - неконтактирующие напорные

насыщения (рис. 37). В зоне аэрации, соприкасающейся с атмос­ферой, часть пор и пустот в породах заполнена воздухом и водой (в том числе и парообразной). В зоне аэрации распространены почвенные воды, воды, инфильтрирующиеся сквозь коллектор, парообразная вода и верховодки. Верховодки образуются, когда инфильтрующаяся вода скапливается на поверхности водоупоров, имеющих локальное распространение, например, на линзах глин или суглинков в толще песков. Поверхность (зеркало) грунтовых вод является границей зоны аэрации и зоны насыщения.

».Грунтовыми водами (термин предложен в 1900г. С.Н.Никитиным) именуют воды, приуроченные к водоносному горизонту, залегающему на первом от земной поверхности выдержанном водоупоре. Сверху горизонт фунтовых вод ограничен свободной поверхностью, т.е. зер­калом фунтовых вод. След сечения зеркала фунтовых вод вертикальной плоскостью называется уровнем фунтовых вод. Разность в уровнях фунтовых вод приводит к их движению, образованию фунтового потока.

Ц^ ^зоне насыщения, располагающейся ниже уровня грунтовых вод, поры и пустоты пород заполнены водой (за исключением объ­емов, занятых углеводородами). Мощность зоны насыщения изме­няется в широких пределах. Нижняя ее граница в осадочных бас­сейнах определяется глубиной залегания ненарушенных пород фундамента, не обладающих водопроницаемостью. Ориентиро­вочно на глубинах, превышающих 11-12 км, температура воды приближается к критической, и вода в соответствующих термоди­намических условиях находится в надкритическом состоянии (па­рообразном). В зоне насыщения распространены преимущественно напорные воды. Переходный характер между грунтовыми и напорными имеют безнапорные межпластовые воды, напор которых развит локально. В коллекторах, ограниченных сверху и снизу водоупором, распространены воды, обладающие гидростатическим напором.

Условия залегания вод в криолитозоне имеют свои характер­ные особенности. Они заключаются в том, что вода в толще мерз­лых пород (криолитозоне) может находиться во всех трех фазах:

твердой (лед), жидкой и газообразной (пар). Мерзлые породы, яв­ляющиеся водоупорами, при оттаивании превращаются в водо­проницаемые. Воды в многолетнемерзлых породах подразделя­ются на: надмерзлотные, межмерзлотные, внутримерзлотные и во­ды таликовых зон. Выделяются также подмерзлотные воды (рис.38).

Надмерзлотными называются воды, распространенные над по­верхностью толщи мерзлых пород. Они соответствуют грунтовым водам, водоупорным ложем которых служат мерзлые породы. К межмерзлотным относятся жидкие воды в слоях, ограниченных сверху и снизу толщами многолетнемерзлых пород.

- 183 -

Внутримерзлотные воды располагаются в мерзлой толще в виде линз и прослоев и имеют спорадическое распространение. К подмерзлотным относятся жидкие воды, залегающие ниже подош­вы многолетнемерзлых толщ. В ряде случаев в многолетне-мерзлых породах имеются зоны развития жидких вод, которые называются таликами. Талик - это участок протаявшей или никогда не замерзающей породы с гравитационной водой, расположенной среди многолетнемерзлых пород. Несквозные талики образуются в поймах и на террасах речных долин (подрусловые талики), под озерами и озерными террасами (подозерные талики) и т.п. Сквозные талики могут связывать между собой надмерзлотные и межмерзлотные воды, а также подмерзлотные воды. Их образо­вание может быть обусловлено проникновением в мерзлую толщу положительно температурных вод (иногда термальных) по разломам или зонам трещиноватости и т.д.

В последние годы в зоне развития многолетнемерзлых пород открыты и разрабатываются многочисленные месторождения неф­ти и газа. Особенности мерзлой толщи сказываются на физико-химических свойствах углеводородов. Понижение температуры приводит к переходу свободной воды в связанное гидратное состояние и при наличии метана образуются газогидраты. Сформировавшиеся газовые залежи при снижении температур вследствие охлаждения отдельных участков земной коры, по М.К. Калинко (1981 г.), могут переходить в залежи газогидратов.

Влияние криолитозоны необходимо учитывать при бурении скважин, освоении продуктивных горизонтов, разработке залежей углеводородов, а также при транспортировке нефти и газа по трубопроводам.

В районах современного вулканизма подземные воды образуют водоносные системы со специфическими гидрогеологическими ус­ловиями. К ним относятся горячие (термальные) воды, паровые струи и пароводяные смеси (парогидротермы). Они распростра­нены в активных складчатых областях и известны на Камчатке и Курильских островах, в Исландии, Италии, США, Японии, Новой Зеландии. Формами проявления гидротермальной деятельности являются гейзеры и фумаролы.

Условия залегания вод под морями и океанами изучены пока еще слабо. В пределах прибрежно-шельфовых областей и дна внутренних морей условия залегания подземных вод отличаются тем, что здесь отсутствует зона аэрации. Водоносные породы, погружаясь под дно моря, в большинстве случаев гидравлически связаны с сушей. Условия залегания вод в глубоких океанических котловинах, прогибах и рифтах определяются их строением и сос­тавом слагающих пород. В разрезе океанов выделяются три слоя.

- 184 -

Рис.39. Схема условий разгрузки вод и образования источников. Условия разгрузки вод: а - пластовых, б - трещинно-жильных, в - зоны тектонических нарушений и об­разования термоминеральных источников, г - трещинно-карстовых, д - лавовых. 1 -водоносный горизонт; 2 - водоупор; 3 - метаморфические породы; 4 - трещино-ватость; 5 - карбонатные породы; 6 - магматические породы; 7 - I, II, III разно­возрастные эффузивные толщи; 8 - тектонические нарушения; 9 - инфильтрация; 10 -нисходящий источник; 11 - восходящий источник; 12 - направление движения вод

Верхний слой состоит из чередующихся рыхлых глинистых, кремнистых и карбонатных осадков, общей мощностью до километра. Ниже располагается слой, представленный прослоями базальтовых лав и консолидированных глинистых, кремнистых, карбонатных и песчаных пород. Мощность этого слоя тоже может достигать километра. Фундаментом служит базальтовый слой. В верхней части разреза распространены иловые воды. Предполагается, что в среднем слое развиты порово-трещинные, трещинно-поровые, в нижнем - трещинно-жильные и трещин-ные воды. Разгрузка подземных вод при дренировании водоносных горизонтов (комплексов) осуществляется посредством источников. Источниками (родниками, ключами) называются естественные выходы подземных вод на земную поверхность (рис.39).

По характеру выходов на поверхность земли источники подразделяются на:

а) нисходящие;

б) восходящие.

Нисходящие источники образуются при разгрузке грун­товых вод. Восходящие представляют собой естественные выходы напорных вод. Обычно источники характеризуются по дебиту, режиму и температуре. Дебит, т.е. объем воды, поступающий из источника в единицу времени, свидетельствует об интенсивности' разгрузки вод. По дебиту источники вод подразделяются на: малодебитные, дебит которых менее 1 литра в секунду (л/с), среднедебитные - 1-10 л/с, высокодебитные -более 10 л/с.

Большое количество источников обычно характерно для горноскладчатых районов (Кавказ, Карпаты, Альпы и др.), где чаще всего встречаются высокодебитные источники, приуроченные к трещиноватым и закарстованным породам. Примером высокодебитного источника, приуроченного к трещиноватым карбонатным породам, может служить источ­ник Воклюз. Во Франции в Альпах есть Воклюз-плато, сложен­ное трещиноватыми известняками, доломитами и мраморами. Вода источника Воклюз выходит из грота и дает начало р. Сорг. Среднегодовой дебит источника составляет 30 м3/с, а максимальный дебит достигает 150 м3/с. Еще больший дебит источника в Югославии - 170 м3/с, а также источника Мчишта в Абхазии - 200 м3/с. Этот перечень можно было бы продолжить и отметить значительное количество высокодебитных источников в горных районах, но все же высокодебитные источники представляют собой сравни­тельно редкое явление. Подавляющую массу составляют среднедебитные и малодебитные источники. И все же в сумме они приводят к разгрузке огромных объемов вод, а это ведет в свою очередь, к интенсивному водообмену в массивах горных пород.

Дата добавления: 2014-12-27