- •По дисциплине «Геология и геохимия нефти и газа»
- •Часть I. Геохимия нефти и газа
- •1.1 Общие сведения о горючих ископаемых – каустобиолитах 7
- •1.2 Состав, свойства и классификации нефтей 18
- •1.3. Состав, свойства и классификации природных газов 36
- •1.4 Происхождение нефти и газа 60
- •1.5 Литогенез и образование нефти и газа 69
- •Часть II. Геология нефти и газа
- •2.6. Природные резервуары и нефтегазоносные комплексы 94
- •2.7. Формирование и разрушение месторождений (залежей)
- •2.8. Залежи и месторождения нефти и газа, их классификации и
- •2.9. Нефтегазогеологическое районирование и закономерности
- •2.10.3. Контроль знаний модуля 2_10
- •Контроль знаний модуля Введение
- •Общие сведения о горючих ископаемых – каустобиолитах
- •Контроль знаний модуля 1.1.
- •Состав, свойства и классификации нефтей
- •2.1 Элементный и компонентный состав нефтей
- •2.2 Физические свойства и фракционный состав нефтей
- •2.3 Геохимическая эволюция и физическая дифференциация нефтей
- •1.2.4 Классификации нефтей
- •3.Состав, свойства и классификации природных газов
- •3.1 Основные физические свойства природных газов
- •3.2 Характеристика компонентов природных газов
- •3.3 Классификации природных газов
- •3.4 Химический состав газов газовых залежей
- •3.5 Формирование газоконденсатных систем, их состав и свойства
- •3.6 Химический состав газов газонефтяных и нефтяных залежей
- •3.7 Газовые гидраты
- •1.3.8. Контроль знаний модуля 1_3
- •1.4.Происхождение нефти и газа
- •4.1. Развитие представлений о происхождении нефти и газа и их значение для науки и практики
- •4.2 Различия органических и неорганических концепций. Основные гипотезы и факты неорганической концепции
- •4.3 Основные положения и факты органической теории
- •4.4 Варианты решения проблемы происхождения нефти и газа в органической теории. Гибридные представления о происхождении нефти газа
- •Контроль знаний модуля 1_4
- •5.Литогенез и образование нефти и газа
- •5.1 Круговорот углерода в природе, его энергетические источники и значение для образования нефти и газа
- •5.2 Исходное органическое вещество осадочных пород
- •5.3 Седиментогенез и диагенез органического вещества
- •5.4 Состав преобразованного органического вещества
- •5.5 Генетические и геохимические типы нерастворимого органического вещества
- •5.6 Концентрации органического вещества в осадочных породах разных формаций
- •5.7 Формы нахождения органического вещества, фациальные условия формирования и формационный состав основных нефте- и газообразующих осадочных пород
- •5.8 Катагенез органического вещества и его факторы
- •5.9 Шкала градаций катагенеза органического вещества
- •5.10 Вертикальная геохимическая или термобарическая зональность процесса нефте- и газообразования
- •5.11 Характеристика главных зон нефте- и газообразования
- •5.12 Нефте- и газоматеринский потенциал осадочных пород
- •5.13.Контроль знаний модуля 1_5
- •6.Природные резервуары и нефтегазоносные комплексы
- •6.1 Породы-коллекторы
- •2.6.1.1 Основные свойства пород-коллекторов
- •2.6.1.2 Классификации пород-коллекторов
- •2.6.1.3 Изменение коллекторских свойств пород с глубиной
- •2.6.2 Флюидоупоры и ложные покрышки
- •2.6.3 Природные резервуары
- •2.6.4 Ловушки нефти и газа
- •2.6.5 Нефтегазоносные комплексы
- •2.6.6 Термобарические условия в природных резервуарах и нефтегазоносных комплексах
- •2.6.6.1 Горное и пластовое давление
- •2.6.6.2 Причины образования аномальных пластовых давлений
- •2.6.6.3 Геотермические условия в природных резервуарах и нефтегазоносных комплексах
- •2.7. Формирование и разрушение месторождений (залежей) нефти и газа
- •2.7.1 Первичная миграция нефти и газа
- •2.7.2 Вторичная миграция. Классификация миграционных процессов
- •2.7.3 Факторы вторичной миграции нефти и газа
- •2.7.4 Масштабы и направление миграции нефти и газа
- •2.7.5 Аккумуляция нефти и газа в ловушке
- •2.7.6 Время, продолжительность и скорость формирования залежей нефти и газа
- •2.7.7 Методы определения времени формирования залежей нефти и газа
- •2.7.8 Факторы разрушения залежей нефти и газа
- •2.7.9. Контроль знаний модуля 1_7
- •2.8. Залежи и месторождения нефти и газа, их классификации и параметры
- •2.8.1 Масштабы проявления нефтегазоносности на Земле
- •2.8.2 Элементы залежей нефти и газа
- •2.8.3 Классификация и номенклатура залежей нефти и газа по фазовому состоянию
- •2.8.4 Понятие о запасах и ресурсах нефти и газа и их классификации
- •2.8.5 Разделение залежей (месторождений) по величине запасов
- •2.8.6 Классификации залежей нефти и газа по генетическому типу ловушек и по форме природных резервуаров
- •2.8.7. Контроль знаний модуля 1_8
- •2.9. Нефтегазогеологическое районирование и закономерности размещения скоплений нефти и газа в земной коре
- •2.9.1 Цели и основные задачи районирования
- •2.9.2 Принципы и систематические единицы нефтегазогеологического районирования
- •2.9.3 Классификации нефтегазоносных провинций и нефтегазоносных бассейнов
- •2.9.4. Закономерности размещения скоплений нефти и газа в земной коре
- •2.9.5. Контроль знаний модуля 1_9
- •10.Основы разработки нефтяных и газовых месторождений
- •10.1.Объект и система разработки
- •10.2.Классификация и характеристика систем разработки
- •10.3.Контроль знаний модуля 1_10
- •11.Основы технологии переработки углеводородного сырья
- •11.1.Производство бензинов с улучшенными экологическими характеристиками
- •11.2.Улучшение экологических характеристик моторных топлив
- •11.3. Технологические процессы переработки углеводородных систем, улучшающие экологические качества бензинов.
- •11.3.1.Реформулированные моторные топлива
- •11.3.2.Каталитический риформинг
- •11.4 Реактивное топливо
- •2.11.5.Дизельные топлива с улучшенными экологическими характеристиками
- •2.11.5.1.Загрязнение окружающей среды при использовании дизельных топлив
- •2.11.6 Котельные топлива с улучшенными экологическими характеристиками
- •2.11.7.Рациональные направления переработки углеводородных газообразных систем.
- •Контрольные вопросы 11.2:
- •Контрольные вопросы 11.6.1
- •Литература
2.8.5 Разделение залежей (месторождений) по величине запасов
Министерством природных ресурсов (МПР) в 2001 году утверждёно следующее подразделение залежей (месторождений) по величине запасов (таблица 17).
Таблица 17. Классификация залежей (месторождений) нефти и газа по величине запасов
-
Размер залежей
(месторождений)
Извлекаемые запасы
нефти, млн. т
Геологические запасы газа, млрд. м3
Уникальные
Больше 300
Больше 500
Крупные
От 60 до 300
От 70-500
Средние
От 15 до 60
От 40 до 75
Мелкие
Менее 15
Менее 40
В последние годы во всех НГП мира отчетливо проявляется тенденция уменьшения крупности открытий. Подавляющая часть открытых месторождений (залежей) относится к мелких и очень мелким, или даже мельчайшим.
Поэтому классификация от 2001 года (см. таблицу 17) является слишком обобщённой. Поэтому с января 2009 года в России вводится новая более дробная градация месторождений (залежей) нефти и горючих газов по величине извлекаемых запасов нефти и геологических запасов газа (таблица 18).
Таблица 18. Градация месторождений (залежей) нефти и горючих газов по величине извлекаемых запасов, вводимая в действие с 1 января 2009 года (утверждёна МПР в 2005 году)
-
Размер залежей
(месторождений)
Извлекаемые запасы
нефти, млн. т
Геологические запасы газа, млрд. м3
Уникальные
Больше 300
Больше 500
Крупные
От 30 до 300
От 30-500
Средние
От 3 до 30
От 3 до 30
Мелкие
От 1 до 3
От 1 до 3
Очень мелкие
Менее 1
Менее 1
2.8.6 Классификации залежей нефти и газа по генетическому типу ловушек и по форме природных резервуаров
Определяющее значение для выбора методики геологоразведочных работ (ГРР) на нефть и газ, включая выбор количества и систем заложения поисково-оценочных скважин, имеют знания характера прогнозируемых залежей по типу ловушек.
Классификации залежей нефти и газа по типу ловушек основаны на генетических и морфологических особенностях ловушек.
На практике широко используется классификация залежей А.А. Бакирова (1960), основанная на генезисе ловушек и морфологическая классификация по форме природных резервуаров И.О. Брода (1951).
В генетической классификации А.А. Бакирова выделено пять генетических классов залежей нефти и газа (табл. 19).
1. Структурный класс делится на три группы залежей: 1) антиклинальных (рис. 29), 2) моноклинальных (рис. 30) и 3) синклинальных структур. Синклинальные залежи встречаются в природе редко.
Рисунок 29 - Виды сводовых залежей антиклинальных структур в плане и разрезе (по А.А. Бакирову): а – ненарушенного строения; б – с тектоническим нарушением; в – осложненной криптодиапиром или вулканогенными образованиями; г – с соляным штоком.
Условные обозначения даются для рисунков 29-34:
1 – залежь нефти на профиле; 2 – то же в плане; 3 – изогипсы продуктивного пласта, м; 4 – разрывное нарушение; 5 – песчаники; 6 – глины; 7 – известняки; 8 – вулканогенные образования; 9 - соль
Объемные модели сводовых антиклинальных залежей представлены на видеоизображении
Таблица 19. Классификация залежей нефти и газа (по А.А. Бакирову)
Класс |
Группа |
Тип |
Структурный |
Залежи антиклинальных структур |
Сводовые Тектонические экранированные Приконтактные Висячие |
Залежи моноклинальных структур |
Экранированные разрывными нарушениями Связанные с флексурными образованиями (структурными террасами) Связанные со структурными носами (гемиантиклиналями) |
|
Залежи синклинальных структур |
|
|
Рифогенный |
Связанные с рифовыми массивами |
Связанные с одиночными массивами Связанные с группой (ассоциацией) рифовых массивов |
Литологический |
Литологически экранированные |
Приуроченные к участкам выклинивания коллекторов Приуроченные к участкам замещения проницаемых пород непроницаемыми породами Экранированные асфальтом или битумом |
Литологически ограниченные |
Приуроченные к песчаным образованиям русел палеорек (шнурковые, рукавообразные) Приуроченные к прибрежно-песчаным валоподобным образованиям ископаемых баров Линзовидные и гнездовидные |
|
Стратиграфический |
Залежи в коллекторах, срезанных эрозией и перекрытых непроницаемыми породами |
Связанные со стратиграфическими несогласиями на тектонических структурах Связанные со стратиграфическими несогласиями, приуроченными к эродированной поверхности погребённых останцов палеорельефа или выступов кристаллического фундамента |
Литолого-стратиграфический |
Залежи литолого-стратиграфических экранов |
Участки выклинивания продуктивных пластов под стратиграфическими несогласиями |
Рисунок 30 - Виды залежей моноклинальных структур (по А.А. Бакирову):
а – экранированные разрывными нарушениями; б – приуроченные к флексурным осложнениям (структурным террасам); в – связанные со структурными носами (гемиантиклиналями).
Условные обозначения см. на рисунке 29
Группы залежей антиклинальных и моноклинальных структур далее делятся на типы.
2. Рифогенный класс делится два типа залежей, которые связаны: 1) с одиночными рифовыми массивами и 2) ассоциацией рифовых массивов (рис. 31).
Рисунок 31 - Виды рифовых залежей (по А.А. Бакирову): а – в одиночном массиве; б – в группе (ассоциации) массивов.
Условные обозначения см. на рисунке 29
3. Литологический класс делится на две группы залежей: 1) литологически экранированные (рис. 32); 2) литологически ограниченные (рис. 33). Группы разделены на конкретные типы залежей.
Рисунок 32 - Литологически экранированные залежи (по А.А. Бакирову): а – приуроченная к участкам выклинивания пласта-коллектора; б – связанная с замещением проницаемых пород непроницаемыми; в – запечатанная асфальтом.
1 – линия выклинивания пласта-коллектора; 2 – асфальт. Остальные условные обозначения см. на рисунке 29
Литологически экранированные залежи связаны с пластовыми литологическими ловушками. Это тупиковые гидродинамически полуоткрытые ловушки, которые в плане имеют заливообразную форму. Их форма связана с дугообразным изгибом линии выклинивания или линии замещения продуктивного пласта непроницаемыми породами.
Литологически ограниченные залежи связаны с природными резервуарами и ловушками, которые со всех сторон ограничены флюидоупорами и в гидродинамическом отношении являются закрытыми. Поэтому движение флюидов в них весьма ограниченно. Такие залежи могут не иметь подошвенных вод, и не имеют источников их пополнения. Залежи этого типа часто обладают АВПД, но из-за незначительной высоты залежей их энергия также незначительная.
4. Стратиграфический класс. Залежи этого класса связаны с различными типами стратиграфически экранированных ловушек (рис. 34).
5. Литолого-стратиграфический класс залежей связан с участками выклинивания продуктивных пластов под стратиграфическими несогласиями.
Довольно часто в природных резервуарах присутствуют комбинированные ловушки, созданные при участии различных факторов. Соответственно в таких ловушках образуются залежи комбинированного класса.
Рисунок 33 - Литологически ограниченные залежи (по А.А. Бакирову): а – приуроченная к песчаным образованиям русел палеорек (шнурковая); б – приуроченная к прибрежным песчаным образованиям ископаемых баров (баровая); в – связанная с гнездообразно залегающими песчаными породами, окруженными со всех сторон глинистыми отложениями.
Условные обозначения см. на рисунке 29
Рисунок 34 - Стратиграфически экранированные залежи (по А.А. Бакирову):
а – в пределах локальной антиклинальной структуры; б - на моноклинали; в –пределах эрозионного палеостанца; г – в пределах эрозионных и эрозионно-тектонических выступов кристаллических пород.
Условные обозначения см. на рисунке 29
Морфологическая классификация залежей И.О. Брода по форме природных резервуаров. В этой классификации выделены три группы залежей: пластовые, массивные и литологически экранированные, которые далее делятся на подгруппы и роды (табл. 20).
Таблица. 20. Классификация залежей нефти и газа (по И.О. Броду, 1951)
Группа |
Подгруппа |
Род |
Пластовые |
Сводовые |
Нарушенные Слабо нарушенные Разбитые на блоки |
Экранированные |
Тектонически экранированные Стратиграфически экранированные Литологически экранированные |
|
Массивные |
В структурных выступах В эрозионных выступах В биогенных выступах |
|
Литологически ограниченные |
Замкнутые водой |
Залежи в песчаных линзах, заключённых в песчаниках, насыщенных водой |
Литологически замкнутые |
Залежи в зонах повышенной пористости и проницаемости карбонатных пород |
|
Замкнутые литологически и водой |
Залежи в песчаных образованиях различной формы, заключённых в глинах Залежи в зонах повышенной пористости, не дающих притока жидкости в скважинах |
Сопоставление генетической классификации А.А. Бакирова и морфологической классификации И.О. Брода показывает, что разные принципы классификаций определили различную систематизацию практически одних и тех же видов залежей. При этом в классификации И.О. Брода выделяются массивные залежи, которые отсутствуют в других классификациях залежей, но широко используются в практической геологии нефти и газа.
Массивные залежи связаны с массивными ПР в основе которых может лежать высокоамплитудная сводовая или антиклинальная структура, рифовый массив, погребенный эрозионный или эрозионно-тектонический выступ осадочных, метаморфических и магматических пород. То есть по классификации А.А. Бакирова это определённые виды структурных, рифогенных и стратиграфических залежей. Однако не зависимо от генезиса ловушки массивные залежи имеют ряд характерных признаков и свойств:
1) контролируются лишь породами-покрышками, залегающими в кровле и с боков коллектора.
2) не контактируют с флюидоупором, который залегает под подошвой продуктивного пласта;
3) нефть или газ всюду подпираются подошвенной водой;
4) движение пластовых флюидов в залежи происходит по вертикали;
5) внутренние контуры нефтеносности или газоносности в них отсутствуют.
Аналогичное строение имеют и сводовые неполнопластовые залежи. Принципиальное различие между неполнопластовые и массивными залежами заключается только в толщине продуктивных пород и объёме залежи.
Довольно часто в природных резервуарах присутствуют ловушки комбинированного типа, созданные при участии двух или более факторов. Например, структурного и литологического, структурного и стратиграфического, структурного, литологического и стратиграфического, литологического и гидродинамического. Соответственно в таких ловушках формируются залежи комбинированного типа.