Огляд результатів досліджень напружено-деформованого стану масивів гірських порід при розробці газових родовищ показав: видобуток вуглеводнів зумовлює деформування колекторів і гірських порід, що їх вміщують. Зазначені деформації можуть мати різноманітний характер: пружний, пружно-пластичний тощо [1]. Картину зміни напружено-деформованого стану масиву гірських порід при розробці нафтових і газових родовищ характеризують просадка земної поверхні, руйнування обсадних колон свердловин, зміна колекторських властивостей продуктивних пластів і їх газовіддача [2]. Зміна поля напружень, що пов'язана з видобутком вуглеводнів, може призводити до активізації розломів, тим самим викликаючи сейсмічність [3]. Нізькопроникні колектори вельми чутливі до деформації системи "продуктивний пласт-гірські породи". Геодинамічні процеси, що протікають в таких колекторах, можуть викликати порушення суцільності продуктивного пласта, утворення і розвиток мікротріщинуватості і, як наслідок, збільшення фільтраційної проникності [4].

Purpose. The purpose of the paper is the reconstruction of the geodynamic development of the shear dislocation zone (shear stress fields) of the Krasnoarmiiska monocline (KM) of Donbas (Eastern Ukraine) and determining the relationships of their impact on the emergence of gas-dynamic phenomena (GDP) in coal sediments. Methodology. Methods of digital geological cartography, mining-geometric simulation, geological-structural analysis, and structural-geomorphological reconstruction are used for the analysis of structural-geological information. A complex of methods for statistical processing of data on the tectonic disturbance is used – estimation of the frequency of azimuth orientations by the roses-diagram method. Techniques of morphotectonic analysis of the coal bed (a mathematical technique for identifying the gradient structures) are applied. Results. A tectonic model of formation of pull-aparts in the mode of transtension on the territory of KM (on the example of “Dobropilska” mine) is proposed, which results in manifestations of GDP (in particular “wet blowers”) in the form of a small kettle of subsidence in zones of en echelon overlapping of shears. The latter ones are formed under the action of the shear field of tectonic stresses (the axis of space shortening is (σ1) due to the horizontal shear is oriented in azimuth 160-170° (340-350°), the axis of elongation is (σ3) – 70-80° (250-260°). At this, the combination of fringing Y and T faultings in the conditions of transtension, most likely, provides gas permeability and water permeability of the zone. Structure-kinematic relationships of formation and development of shear dislocations of KM at Donbas are researched. Originality. The structural-kinematic relationships in the formation and development of shear dislocations of the Krasnoarmiiskyi district of Donbas and their impact on the formation of GDP zones were studied firstly. They based on the developed digital model of the actual tectonic disturbance of the rock massif on the example of the mining allotments group of KM. It is established for the first time: a) subparallel disjunctives of the NE orientation (15-30°), regardless of morphology, are as the boundaries of parallelogram-like blocks, forming either scaly packets or packets of fault scarps (depending on the morphology of the faultings), limited in the strike by the fault planes of N-NE and SW fall; in the case of scaly packets in the orientation of the fall of the fault plane it is dominated by the E-SE direction, the faultings limiting the fault scarps are characterized by the opposite WN direction of the fall; b) faultings of SE orientation are morphologically represented by shear-thrusts, and with depth change not only the angle of incidence from 35° to 85°, but also the azimuth of strike (from 20-25° to 50°), forming a fanlike feathering of the main faulting in the plan; c) faultings of different morphology are represented not by a single fault plane, but by a series of disturbances on all stratigraphic horizons, which form a zone of faulting formation – a vertical "tectonic strip"; d) in the SE part of the mine "Pioner" a duplex of compression (transpression mode) was found, it is expressed by a folded system (F), up to 287 m wide and fragments of sloping, changing the strike of the Novoiverskyi thrusts; e) the zone of tension duplexes located in the chain, which have a characteristic broken-step configuration at the "Dobropilska" mine, to which “wet blowers” are connected with, develops due to local strike (transtension); f) paragenesis of deformations in the study area corresponds to the shear field of tectonic stresses with north-northwest direction of compression and east-northeast tension, in which fault-shear displacement occurs along with the disjunctive breaks. Practical significance. The established relationships of the impact of shear tectonics on the formation of GDP in coal beds are important both by clarifying the mechanism of tectonogenesis and the nature of pull-aparts formation (en echelon zones of tension), and by the possibility of using additional prognostic criteria for searching for accumulations of free methane and its sudden manifestations (GDP) in coal beds. The application of knowledge of these relationships at mining enterprises will allow reducing the costs for the struggle against dangerous GDP manifestations and predicting them reliably.

Practical experience in the exploitation of hydrocarbon deposits confirms the presence of geomechanical processes and their significant impact on the state of gas-saturated rock massif. The purpose of the paper is to clarify the geological conditions for the formation of technogenic reservoirs and involving additional volumes of gas under the impact of geomechanical factors while operating the gas deposits. A detailed analysis of the known gas and gas condensate fields at the Eastern oil-and-gas-bearing region of Ukraine has been carried out. In particular, changes in formation pressure of in-operation hydrocarbon deposits have been determined, the values of geostatic and effective rock pressures have been calculated, the thickness of the gas column and the volume of gas reserves growth have been compared. All of the abovementioned have granted the possibility to determine the role of geomechanical processes in assisting to produce additional volumes of gas. A formation pressure increase in a number of gas condensate fields at a late stage of development confirms the action of the formation of additional sources of hydrocarbons due to the geomechanical factor. It is shown that at the first stage of the exploitation of hydrocarbon deposits, geological criteria play a decisive role in the formation of the gas-saturated massif condition. Over time, during field exploitation, geomechanical criteria are added to the geological ones, which help to involve additional volumes of gas. At the same time, the resulting increase in reserves at some deposits is up to 50% or more. It has been established that additional volumes of gas are directly proportional to the capacity of the gas-bearingness stage and the total volume of the gas-bearing structure. Multilayer deposits of sandy-aleuritic composition with a large number of productive horizons and without thick persistent reservoir-seal rocks within a single gas-bearingness stage with a hydrodynamic link between productive layers are the most promising from the viewpoint of the researched mechanism (favorable due to the formation of additional reservoirs of technogenic genesis).

No abstract

1 Відділ геології вугільних родовищ великих глибин, Інститут геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова НАН України, вул. Сімферопольська, 2а, Дніпропетровськ, Україна, 49005, ел. пошта gvrvg@meta.ua 2 Відділ геофізики, Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, вул. Наукова, 3а, Львів, Україна, 79060, Мета. Оцінка газосланцевого потенціалу порід на основі експериментальних досліджень зразків керна та визначення термобаричних умов, найсприятливіших для виділення газоподібних вуглеводнів з порід. Методика. Дослідження молекулярної структури і фізико-хімічних властивостей в органічній складовій сланцевих зразків виконувалося методами електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) та інфрачервоної (ІЧ) спектроскопії. Як доповнення до основних методів дослідження долучалися результати рентгенофлуоресцентного аналізу (РФА). Комплексний аналіз результатів лабораторних досліджень та наявних геолого-петрофізичних та геохімічних даних. Результати. Підтверджено, що метан у сланцях так само, як і у вугленосних відкладах, генетично пов'язаний саме з вуглефікованою органічною речовиною. Тобто, газоносність сланцевих порід головно формується під час перетворень у вуглефікованій органічній речовині, яка в сланцях перебуває в розсіяному стані. Доведено, що газоносність сланцевих порід залежить від термобаричних умов, у яких розташована органічна складова сланців та від кількості і стану останньої. Встановлено, що органічні сполуки в отриманих зразках керну (свердловина 1-Ліщинська) фіксуються у незначних кількостях внаслідок деструктивних трансформацій речовини з втратою летких продуктів розпаду, що відбулися під час катагенетичних перетворень вуглефікованої органіки. Наукова новизна. Вперше оцінена потенційна газоносність сланцевих порід відкладів силуру Волино-Подільської окраїни Східноєвропейської платформи шляхом визначення їх метаногенераційного потенціалу та сорбційних властивостей методами ЕПР-спектроскопії та ІЧ-спектроскопії. Показано, що їх органічна речовина має порівняно низькі сорбційні властивості та її метаногенеративний потенціал є незначним. Практична значущість. Апробація фізичних методів оцінки сорбційних властивостей та газогенераційного потенціалу на зразках з однієї свердловини (1-Ліщинська) засвідчило, що подальші цілеспрямовані системні дослідження у цьому напрямку дадуть змогу визначити достовірні закономірності формування стану і властивостей молекулярної структури розсіяної органічної речовини з метою суттєвого підвищення точності прогнозу газоносності сланцевих порід залежно від термобаричних умов.Ключові слова: Волино-Подільська окраїна Східноєвропейської платформи; силурійські сланці; сланцевий газ; ЕПР-та ІЧ-спектроскопія; термобаричні умови. ВступПостановка проблеми. Безперервне нарощування видобутку нафти та газу для потреб світової економіки призводить до поступового виснаження традиційних родовищ вуглеводнів. Унаслідок цього перед світовою спільнотою постає завдання пошуків додаткових джерел вуглеводневої сировини. Серед останніх особливу увагу заслуговують такі нетрадиційні джерела...