13. Нефтегазопромысловая гидрогеология

Нефтегазопромысловая г/г – раздел гидрогеологии, включающий вопросы гидрогеологических исследований при разведке и разработке нефтегазовых месторождений.

Основные понятия о залежах нефти и газа

Нефть и газ в недрах находятся в породах – коллекторах, кот. могут служить вместилищем этих флюидов и в то же время отдавать их при перепаде давл. в процессе эксплуатации, обладая достаточн. проницаемостью (емкостные и фильтрационные свойства пород - коллекторов). Чтобы коллекторы могли удержать нефть и газ, они должны быть ограничены покрышками. К ним относятся плохопроницаемые горные породы, перекрывающие и экранирующие скопления нефти и газа. Это глины, аргиллиты, глинистые алевролиты, известняки, соли, гипсы, ангидриты и др.

Ловушками нефти и газа называются природные резервуары, в которых создаются условия для скопления этих флюидов.

Залежью называется естественное скопление нефти и газа, конденс. в ловушке, образованной породой – коллектором под покрышкой из непрониц. пород. Совокупность УВ флюидов в пределах одной площади называют месторождением. Они могут быть однозалежными и многозалежными.

УВ флюиды в пределах ловушки распространяются под действием гравитационных сил в зависимости от их плотности. Газ, как наиболее лёгкий, располагается в верхней части ловушки или залежи над нефтью, а внизу под нефтью скапливается вода. В нефтяных залежах наличие газа в сводовой части называется газовой шапкой. Если газовая шапка большая, а скопление нефти небольшое, его называют нефтяной оторочкой.

Различают следующие типы залежей: 1) пластовые; 2) массивные; 3) литологически-экранир.

1) Среди пластовых выделяют: а) пластовые сводовые, б) стратиграфически-экранированные, в) тектонически-экранированные, г) литологически –экранированные.

Пластовая залежь – это залежь, приуроченная к резервуару пластового типа, т.е. ограниченному в кровле и подошве практически непроницаемыми породами, и изогнутому в форме свода, которая подпирается водой (рис.1).

Пластовая стратиграфо-экранированная залежь ограничена непроницаемыми породами по поверхности стратиграфического несогласия (рис.2).

Пластовая тектонически-экранированная залежь – залежь в пласте, ограниченная вверху по его наклону разрывом, приводящим пласт в соприкосновение со слабопрониц. породами (рис.3).

Пластовая литологически экранированная залежь – приурочена к ловушке, обусл. выклинив. пласта – коллектора или ухудшением его коллекторных свойств вверх по восстанию (рис.4).

2) Массивные залежи – это скопление УВ в ловушке, образованной мощным выступом однородных или различных по составу, но проницаемых для нефти (газа) пород, чаще карб.; в кровле такие залежи ограничиваются непроницаемыми породами, а в подошве – водой, заполняющей большую часть природного резервуара. При этом ВНК или ГВК секут массив по всей площади залежи независимо от характера напластования пород. Среди массивных различают залежи: а) в структурном выступе, б) в эрозионном выступе, в) биогермном выступе.

а) залежи в выступе пород тектонического происхождения, образовавшиеся или антиклинальным изгибом пластов, или крупными дизъюнктивными нарушениями (рис.5).

б) залежи в эрозионном выступе приурочены к возвышению дислоцируемых пород, образовавшихся в результате эрозии – размыва под толщей более молодых малопроницаемых отложений (рис.6).

в) залежи в биогермном выступе связаны с вершиной рифового массива, перекрытого малопроницаемыми породами (рис.7).

3) Литологически – экранированные скопления УВ в резервуаре неправильной формы, ограничены со всех сторон слабопроницаемыми породами. Вода, подстилающая такую залежь, не имеет гидростатического напора. Среди них различают залежи, сформировавшиеся:

а) в устьевых барах крупных рек, в основном в песчаных отложениях, которые со всех сторон окружены глинами;

б) в пределах устьевых потоков в песчаных телах, которые окружены слабопроницаемыми осадками;

в) в пределах крупных дельтовых потоков крупных рек в основном в песчаных отложениях, окруженных слабопроницаемыми глинистыми и алевролитовыми осадками.

Формирование нефтяных и газовых залежей происходит путём миграции и аккумуляции Н и Г. Миграция – перемещение в толще горных пород. Различают первичную и вторичную миграцию. Первичная миграция – перемещение флюидов из нефтепроизв. толщ в коллектор. Вторичная - перемещение нефти и газа из одного пласта в другой по латеральным и вертикальным каналам.

Разрушение Н и Г залежей происходит в результате следующих факторов: механических (гидравлических), физических, химических и биохимических.

Происхождение нефти – одна из сложных и пока ещё не решённых проблем. Существует две основные гипотезы происхождения нефти: органическая и неорганическая. Первая выдвинута М.В.Ломоносовым и поддержана Потонье и Губкиным, Траском и др. Неорганическая гипотеза выдвинута Гумбольтом, поддержана Д.И.Менделеевым, В.Д.Соколовым и др.