ВИСНОВКИ
В дисертації дано нове рішення актуальної для геологорозвідувальної галузі України науково-практичної задачі прогнозної оцінки колекторських властивостей пісковиків вугленосних відкладів південно-західної частини Донбасу, яка полягає у встановленні закономірностей зміни відкритої пористості і максимальної потенційної газонасиченості пісковиків від їх структури, тектонічних умов і глибини залягання, що дозволило розробити комплексний підхід до визначення перспективних ділянок і товщ для попередньої дегазації пісковиків та видобутку метану.
При виконанні дисертаційної роботи отримані наступні наукові та практичні результати.
Вперше на підставі аналізу потужностей ізометаморфічних зон у різних районах Донбасу розроблено схематичну модель зміни палеогеотермічного градієнту у передінверсійний період. Доведено, що чим більшою була загальна потужність осадочних порід у передінверсійний період, тим меншим був палеогеотермічний градієнт і, відповідно, більшого літостатичного тиску зазнали породи, які вміщують вугілля однакової марки.
Запропоновано комплексний коефіцієнт Кк, який відображає сумісний вплив тектонічного та літостатичного тисків на колекторські властивості пісковиків і визначається з урахуванням коефіцієнтів складчастої порушеності, розривної порушеності та літостатичного тисків.
Встановлено, що речовинний склад та характер сортування зерен основних породоутворюючих мінералів пісковиків комплексно впливає на їх колекторські властивості.
Розроблено новий показник – коефіцієнт сортування уламкових зерен основних породоутворюючих мінералів (Кс), який вдосконалює вивчення структурних характеристик пісковиків.
Встановлено, що коефіцієнт сортування уламкових зерен основних породоутворюючих мінералів досліджених пісковиків Донбасу має прямий пропорційний зв’язок з головним показником колекторських властивостей – пористістю. Коефіцієнт кореляційного зв’язку між ними, оцінений з високою надійністю (μ = 10,4), зменшується відповідно із ущільненням пісковиків від 0,46 в Красноармійському районі, до 0,43 в Донецько-Макіївському районі та 0,39 в Центральному районі.
Встановлено, що спільна дія тектонічних та літостатичних тисків на вугленосну товщу при формуванні сучасної структури південно-західної частини Донбасу обумовили закономірне зменшення відкритої пористості пісковиків із збільшенням сучасної глибини залягання. Вперше доведено, що градієнт зменшення відкритої пористості пісковиків вугленосної товщі південно-західної частини Донбасу складає, у середньому, 3,0 % на 1000 м. В напрямі від периферії басейну до його центральної частини, у міру збільшення гравітаційного і тангенційного тисків, зменшується градієнт відкритої пористості від 3,1 % на 1000 м 2,7 % на 1000 м.
Наведено, що характерне для пісковиків Донбасу і ДДЗ збільшення значень градієнту зміни відкритої пористості пісковиків з глибиною із збільшенням значень відкритої пористості на умовній глибині 0 м, обумовлено зменшенням впливу сучасного літостатичного тиску на ущільнення порід у міру збільшення ролі тектонічного тиску.
Встановлена закономірна зміна потенційної газонасиченості пісковиків з глибиною залягання за параболічною залежністю, та закономірне збільшення значень максимальної потенційної газонасиченості пісковиків та глибин залягання пісковиків з максимальною потенційною газонасиченістю від ділянок у Центральному геолого-промисловому районі до ділянок у Донецько-Макіївському і Красноармійському геолого-промислових районах із зменшенням впливу літостатичних та тектонічних тисків.
Вперше запропоновано розрахунковий метод визначення значень максимальної потенційної газонасиченості пісковиків, глибин залягання пісковиків з максимальною потенційною газонасиченістю та глибин відсутності газонасиченості у пісковиках, який покладено у комплексний підхід до прогнозної оцінки газонасиченості пісковиків з поровим колектором.
Отримані результати склали наукове підґрунтя для здійснення прогнозування найбільш перспективних для попередньої дегазації та видобутку метану товщ пісковиків на ділянці Кальміуський Рудник. Середня розрахункова глибина залягання пісковиків з максимальною потенційною газонасиченістю на ділянці Кальміуський Рудник складає 1470 м; максимальна потенційна газонасиченість 5,15 м3 газу на м3 породи. На підставі комплексного підходу, з урахуванням структурних характеристик пісковиків, на ділянці Кальміуський Рудник, визначено перспективною нижня частина пісковику m4Sm41 в інтервалі від 1244 до 1260 м.
Використання наведених наукових та практичних результатів при проведенні геологорозвідувальних робіт на площі південно-західної частини Донбасу сприятиме більш ефективній і цілеспрямованій організації робіт щодо визначення найбільш перспективних ділянок і товщ пісковиків для попередньої дегазації й видобутку метану та залучення його до паливно-енергетичного комплексу країни.
Основні положення дисертації опубліковані в наступних роботах:
- Голубев А.А., Жикаляк Н.В. Особенности методики изучения и подсчета запасов углеводородных газов в отечественной и зарубежной практике// Геотехническая механика. - Днепропетровск: ИГТМ НАН Украины.-2000.-Вып.17. -С.140-148.
- Жикаляк Н.В., Назаренко А.М., Михелис А.В. Природные энергоносители и экономика Украины: состояние, проблемы, перспективы// УгольУкраины.-2000.-№8.-С.14-19.
- Жикаляк М.В. Метан вугільних родовищ у локальній енергетиці Донбасу// Геотехническая механика. - Днепропетровск: ИГТМ НАН Украины.-2002.-Вып.32.-С.74-76.
- Жикаляк Н.В., Писковой М.А., Лишин В.П., Шайдорова И.М., Свербихин Ю.Г. Перспективы опережающей дегазации на шахтных полях Донбасса// Геотехническая механика.- Днепропетровск: ИГТМ НАН Украины.-2002.- Вып.33.-С.100-103.
- Жикаляк Н.В. Новый показатель газоносности песчаников// Геотехническая механика.-Днепропетровск: ИГТМ НАН Украины.-2003.-Вып.42.-С.238-246.
- Жикаляк М.В. Вплив катагенезу порід на газоємні властивості пісковиків// Геотехническая механика. -Днепропетровск: ИГТМ НАН Украины.-2004.-Вып.48.-С.267-274.
- Лукинов В.В., Жикаляк Н.В. Прогнозная оценка глубин максимальной газоносности песчаников// Геотехническая механика. - Днепропетровск: ИГТМ НАН Украины.-2005.-Вып.53.-С.13-20.
- Олексюк В.И., Бережной В.В., Джамалова Х.Ф., Тердовидов А.С., Жикаляк Н.В., Зося А.Н., Авдеева И.М. Промышленная газоносность отложений карбона отдельных тектонических блоков в пределах Кальмиус-Торецкой котловины Донбасса// Матеріали наук. практич. конф. "Нафта і газ України", 14-16 грудня 1996 р.-Т.1.-Харків: Українська нафтогазова академія.-1996.-С.180-182.
- Golubev A.A., Zhykalyak M.V., Nevzorov A.I. Geological stadies of the coalbed gas capacity at depth up to 3 km in the Donets basin. European Coal conference 97. 5-10 May 1997.-Izmir (Turkey).-P.19-20.
- Zhykalyak M.V., Piskovoi M.A., Golubev A.A., Nazarenko A.M., Pelipenko C.A. About nontraditional mineral resources perspective of Donetsk area// 4th European Coal conference, September 26-28, 2000.-Ustron (Poland).-P.73-74.
- Голубев А.А., Жикаляк Н.В. Сорбированные и свободные УВ-газы Донбасса и его окраин// Междунар. научн.-практич. конф. "Генезис нефти и газа и формирование их месторождений в Украине, как научная основа прогноза и поисков новых скоплений". Тезисы докладов. Ч.О. УкрГРИ.-Чернигов.-2001.-С.194-195.
Особистий внесок здобувача. Роботи [3,5,6] написані здобувачем особисто, в роботах [1,4,7,8,11] здобувачеві належать основні ідеї, щодо наукового обґрунтування впливу геологічних чинників на колекторські властивості пісковиків. У решті робіт внесок усіх співавторів однаковий.
АНОТАЦІЯ
Жикаляк М.В. Геологічні чинники формування колекторських властивостей пісковиків південно-західної частини Донбасу. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.16 – "Геологія твердих горючих копалин". – Національний гірничий університет України, Дніпропетровськ, 2005.
Дисертація присвячена питанням формування, зміни та прогнозування колекторських властивостей і газонасиченості пісковиків південно-західної частини Донбасу. Встановлено закономірності зміни колекторських властивостей пісковиків під дією тектонічних і літостатичних тисків. Визначено вплив речовинного складу та структурних характеристик пісковиків на їх колекторські властивості. Обґрунтований і розроблений розрахунковий метод визначення значень максимальної потенційний газонасиченості пісковиків, глибин залягання пісковиків з максимальною потенційною газонасиченістю та глибин відсутності газонасиченості в пісковиках. На основі отриманих наукових результатів запропонований комплексний підхід до прогнозної оцінки газонасиченості пісковиків з поровим колектором і визначення перспективних ділянок і товщ для попередньої дегазації і видобутку метану.
Ключові слова: Донбас, пісковики, колекторські властивості, склад, структурні характеристики, тектоніка, літостатичний тиск, глибина, газонасиченість, метан.
АННОТАЦИЯ
Жикаляк Н.В. Геологические факторы формирования коллекторских свойств песчаников юго-западной части Донбасса. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.16 – "Геология твердых горючих ископаемых". – Национальный горный университет Украины, Днепропетровск, 2005.
Диссертация посвящена вопросам формирования, закономерностям изменения и прогнозирования коллекторских свойств и газонасыщенности песчаников юго-западной части Донбасса. На основании анализа мощностей изометаморфичних зон в разных районах Донбасса, разработана схематическая модель изменения палеогеотермического градиента в прединверсионный период. Доказано, что чем большей была общая мощность осадочных пород в прединверсионный период, тем меньшим был палеогеотермический градиент и, соответственно, большее литостатическое давление испытали породы, вмещающие угли одинаковых марок.
Для юго-западной части Донбасса разработана схема расположения зон, в которых породы испытали различное литостатическое давление во время максимального погружения. Предложен комплексный коэффициент Кк, который отражает совместное влияние тектонического и литостатического давлений на уплотнение песчаников и определяется с учетом коэффициентов складчатой нарушенности, разрывной нарушенности и литостатического давления.
Определено влияние вещественного состава и структурных характеристик песчаников на их коллекторские свойства. Доказано, что с увеличением современной глубины залегания, градиент изменения открытой пористости песчаников угленосной толщи юго-западной части Донбасса уменьшается, в направлении от периферии бассейна к его центральной части, по мере увеличения тектонического и литостатического давлений, от 3,1 % на 1000 м в Красноармейском районе, до 2,9 % на 1000 м в Донецко-Макеевском и 2,7 % на 1000 м в Центральном районе.
Показано, что для песчаников Донбасса и Днепровско-Донецкой впадины характерно увеличение значений градиента изменения открытой пористости песчаников с увеличением значений открытой пористости на условной глубине 0 м.
Обоснован и разработан расчетный метод определения значений максимальной потенциальной газонасыщенности песчаников, глубин залегания песчаников с максимальной потенциальной газонасыщенностью и глубин отсутствия газонасыщенности в песчаниках. На основе полученных научных результатов предложен комплексный подход прогнозной оценки газонасыщенности песчаников с поровым коллектором и определения перспективных участков и толщ для предварительной дегазации и добычи метана.
Ключевые слова: Донбасс, песчаники, состав, структурные характеристики, тектоника, литостатическое давление, глубина, коллекторские свойства, газонасыщенность, метан.
SUMMARY
Zhykalyak M.V. Geological factors of forming collectors properties of sandstones at the southwest part of Donbas. - Manuscript.
Dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of geological sciences on a speciality 04.00.16 – "The geology of solid fuels". - National mining university of Ukraine, Dnepropetrovsk, 2005.
The dissertation is devoted to questions of forming, conformity with a laws of change and forecasting of collector properties and gas saturation of sandstones at southwest part of Donbas. The conformity with a laws of change of collector properties sandstones under action of tectonics and lithostatical pressure are established. The influence of compound of material structure and structural characteristics of sandstones on them collectors property is determined. Is proved and the settlement method of definition of meanings maximal potential gas saturation in sandstones, depths of deposited sandstones with maximal potential gas saturation and depths of absence gas saturation in sandstones is developed. On the basis of the received scientific results the complex approach prognosis of an estimation gas saturation sandstones with a porosity collector and definition of perspective sites and thickness for preliminary degassing and production methane is offered.
Key words: Donbas, sandstones, tectonics, lithostatical pressure, compound, structural characteristics, depth, collectors property, gas saturation, methane.
| 
