Сторінка
2
Розрізняють лімничні (озерні) і паралічні (приморські) вугільні басейни. Вугільні шари підрозділяються на автохтонні, що утворилися на місці існування вихідного матеріалу, і алохтонні, що утворилися з принесеного вихідного матеріалу.
Пласти вугілля мають просту і складну будову. У більшості випадків вугільні пласти складаються з декількох вугільних пачок, розділених породними прошарками. Породи підошви пласта утворюють його ґрунт, а що перекривають -- покрівлю. Відстань по нормалі від ґрунту до покрівлі складає потужність пласта, корисна потужність пласта -- це сума потужностей вугільних пачок. Робочою потужністю пласта чи шару називають ту частину пласта, що виймають за один технологічний цикл. Мінімальна робоча потужність пласта -- це та потужність, при якій розробка пласта технологічно можлива й економічно доцільна. Ця величина залежить від гірничогеологічних умов, якості вугілля, кута падіння пласта і різна для різних басейнів. На Донбасі вона складає 0,45, для порівняння - у Кузбасі 0,85, у Караганді -- 0,6 м.
Коефіцієнт вугленосності басейну характеризує відношення сумарної потужності вугільних пластів до загальної потужності вугільних відкладів. НА Донбасі він дорівнює 0,6 %, у Кузбасі -- 1,6, а в Караганді на деяких ділянках доходить до 5,0 %.
У залежності від кута падіння пласти поділяють на положисті (кут падіння до 25 Л), похилі (25-45Л) і круті чи крутопадаючі (більш 45Л).
Гірничі роботи з виїмки вугілля можуть проводитися відкритим способом і підземним. Розробка вугільних пластів у розрізах (кар'єрах) і шахтах проводиться шляхом його розпушення і виймання з наступним навантаженням і транспортуванням на поверхню. Способи розробки вугільних пластів і транспортування вугілля впливають на властивості і склад гірської маси -- крупність, кількість домішок породи, вологість і ін.
Встановлено, що нафта залягає у всіх геологічних формаціях і на різній глибині, іноді виходячи на земну поверхню. Усі нафтові родовища укладені в осадових порах, що утворилися у морських басейнах. Нафта і природний газ (ПГ) залягають звичайно у пористих гірських породах під великим тиском, заповнюючи пори. Тому гірські породи, здатні містити в собі нафту і газ і віддавати їх при розробці називають колекторами, найбільш характерними з яких є проникні піщані колектори нафти, газу і води, яка їх супроводжує. Колектори нафти і ПГ (піски, піщаники, вапняки), які знаходяться між погано проникними породами (глина, глинисті сланці, мергелі), утворюються так звані природні резервуари (пастки) в складках земної кори, у яких утворюють куполоподібні перекриття (купола). Скупчення нафти і ПГ у таких куполах називають покладами, а якщо кількість нафти в покладі велика чи в даній структурі гірських порід є кілька покладів, то цю структуру характеризують як нафтове, нафтогазове чи газове родовище.
Проникність колекторів є причиною переміщення (міграції) нафти і газу з місць їхнього зародження, що відіграє істотну роль у процесі їхнього накопичування. У зв'язку з цим безпосереднього взаємозв'язку між місцями перебування покладів і місцями зародження нафти і ПГ часто не спостерігається. Бувають випадки, коли поклади нафти чи ПГ розташовуються на периферії вугільних басейнів, уздовж їхніх границь і навіть над вугільними шарами (Донбас). Тому важливе значення має проблема парагенезису (спільного зародження) вугілля і нафти. Зараз установлено, що 10-12 % промислових запасів нафти і газу зосереджено у вугленосних відкладеннях.
Нафта і ПГ залягають у надрах землі на різній глибині (1-5 км) і частіше їх виявляють на глибинах 4-5 км. Виявлення покладів нафти проводять шляхом великих розшукових робіт з використанням геологічних і геохімічних методів. Основою для організації розвідки нафти і ПГ є вивчення геологічної будови земної кори в районі пошукових робіт, виявлення перспективних геологічних структур, наявності порід, що можуть бути колекторами, і непроникних порід, що їх перекривають. Попередня розвідка ведеться за допомогою сучасних геофізичних методів -- вимірювання гравіметричних і магнітних аномалій, електрокаротажу, радіоактивності, звукопроникності й інших методів, основаних на використанні розходження фізичних властивостей різних порід.
У перспективних районах буряться спеціальні розвідувальні свердловини з відбором кернових проб порід. За допомогою петрографічних і геохімічних методів вивчають склад і властивості порід. Геохімічні методи дозволяють знайти і кількісно визначити вміст нафти і газу в досліджуваних зразках порід, наприклад, методом газової зйомки, який полягає в доборі проб породи і підземних вод із глибини, дегазації і мікроаналізу за допомогою хроматографії. За отриманими даними виявляють границі покладів нафти і газу, а також визначають їхні запаси в надрах.
Нафта знаходиться в земній корі під тиском 10-15 МПа і більше при температурі 100-200 °С і вище. Видобуток нафти і ПГ проводиться через спеціальні свердловини, пробурені до нафто- чи газоносних горизонтів. Природний газ, а іноді і нафта, знаходяться в покладі під тиском стовпа вищележачих порід, і фонтанує через пробурену свердловину в деяких випадках з дуже великими витратами. Однак, якщо у видобутку ПГ фонтанний спосіб видобутку є основним і єдиним, то випадки фонтанування нафти зустрічаються дуже рідко. Тому найчастіше для видобування нафти з свердловини застосовують глибинно-насосний спосіб зі спеціальними плунжерними глибинними насосами чи компресорний (газліфтний) спосіб, що полягає в тому, що стиснутий газ (чи повітря), надходячи по кільцевому простору між опущеними концентрично одна в іншу трубами, аерірує нафту і створює газонафтовий стовп зниженої густини, який під тиском нафти у пласті піднімається по внутрішніх (піднімальних) трубах на поверхню. Завдяки пористості пластів-колекторів нафта переміщується по них до свердловин за рахунок перепаду тиску, однак, основна маса нафти (40-60 %) залишається адсорбованою на поверхні частинок породи і не видається на поверхню. Для підвищення рівня вилучення нафти із пластів застосовують методи впливу на пласти (закачування в пласти газів і повітря, гідравлічний розрив пласта, закачування ПАР, гідроплоскоструминна перформація, тепловий вплив на пласт тощо).
Завантажити реферат