- •1. Ловушки – вместилища залежей нефти и газа
- •1.1. Ловушки нефти и газа
- •1.1.1. Классификации ловушек нефти и газа
- •1.1.2. Нестандартные ловушки углеводородов и дальнейшее совершенствование методов их поисков
- •1.1.3. Нестандартные условия формирования углеводородных залежей
- •1.1.4. Совершенствование несейсмических поисковых методов и их комплексов
- •2. Залежи – скопления нефти и газа
- •2.1. Понятия о залежах и месторождениях нефти и газа
- •2.2. Принципы и методы составления классификаций месторождений (местоскоплений) нефти и газа
- •2.2.1. Классификация залежей по групповому углеводородному составу нефтей
- •2.2.2. Классификации залежей по составу природных газов
- •2.2.3. Классификация по физическому состоянию углеводородов
- •2.2.4. Классификация залежей ув по их фазовому состоянию [24]
- •2.2.5. Классификация месторождений нефти и газа по величине извлекаемых запасов нефти и геологических запасов газа *)
- •2.2.6. Морфологические типы резервуаров
- •2.2.6.1. Общие положения
- •Класс II. Рифогенный
- •Класс III. Литологические
- •Класс IV. Стратиграфические
- •2.2.7. Классификация залежей нефти и газа по сложности геологического строения *)
- •2.2.8. Классификация залежей нефти и газа по их приуроченности к различным тектонотипам на территории России и континентальном шельфе
- •2.2.9. Классификация месторождений нефти и газа по стратиграфическому распределению продуктивных горизонтов в разрезе нефтегазоносных бассейнов России
- •3. Примеры месторождения нефти и газа на территории и континентальном шельфе России
- •Российской Федерации
- •3.4. Прикаспийская нефтегазоносная провинция.
- •4. Характеристика залежи нефти, приуроченной к антиклинальной структуре простого строения
- •Примерный текст
- •Литература
1. Ловушки – вместилища залежей нефти и газа
1.1. Ловушки нефти и газа
Ловушкой называют объем пород, могущей вместить нефть или газ вне зависимости от её формы и условий возникновения, но при наличии способности к аккумуляции и консервации нефти и газа в ней [541, с. 397].
С ловушкой всегда связана залежь нефти и/или газа. Залежь нефти и/или газа всегда «ищет» удобную для себя ловушку.
Залежь всегда представляет собой нефть или газ (или то и другое одновременно), находящиеся в пористой и проницаемой массе горных пород, называемой коллектором. Эти породы-коллекторы, как правило, деформированы и ограничены непроницаемыми породами (именуемыми покрышкой) таким образом, что возникает ловушка, в которой и аккумулируются названные флюиды.
Чтобы не происходила их утечка, контакт пористых пород-коллекторов и непроницаемой покрышки должен быть изогнут и обращен выпуклой стороной вверх. Такой благоприятный для аккумуляции нефти и газа участок структуры (container) называют ловушкой (trap), а часть ловушки, содержащую нефть и газ – резервуаром (reservoir). Резервуары могут быть образованы разными породами, иметь различную форму, размеры и происхождение. Ловушка является частью резервуара. Последний же представляет собой вместилище для флюидов, образованное породой-коллектором, ограниченной не(слабо)проницаемыми породами.
Различаются коллекторы и ловушки (как резервуары), в которых могут скапливаться или уже скопились нефть и (или) газ.
Любой отдельно взятый резервуар неповторим в деталях, однако могут быть подмечены и общие черты сходства, характеризующие особенности резервуаров:
1. Порода-коллектор – вмещающий материал, характеризуется составом и структурой, непрерывностью или прерывностью его распространения в плане. Границы распространения коллектора могут совпадать в плане с контурами нефтяной (газовой) залежи …; в других случаях порода-коллектор, хотя и развита на обширной площади, может быть природным резервуаром только на отдельных благоприятных участках.
2. Поровое (пустотное) пространство – коллекторское пространство обычно выражается через коэффициент «пористость» (П), представляющий собой отношение объёма всех пустот горной породы к её общему объему, выраженное в процентах или в долях единицы [24, с. 433]. Под эффективным поровым пространством подразумевается та часть породы-колектора, которая доступна для миграции и аккумуляции нефти и обеспечивает сохранность последней. Степень свободы перемещения флюидов через соединяющиеся между собой поры породы выражается через коэффициент «проницаемость» (Пр), измеряемый объёмным расходом невзаимодействующей с породой жидкости определённой вязкости, протекающей через заданное поперечное сечение горной породы, перпендикулярное заданному градиенту давления. В системе СИ Пр выражается в м2, в системе , принятой в нефтепромысловой практике, - в дарси (Д или D), при этом 1 D = 1,02х10-12 м2 ≈ 1 мкм2 [24, c.465]. Пористость и проницаемость – свойства породы, зависящие от наличия в ней порового пространства, определяют способность коллектора удерживать и отдавать нефть.
3. Флюиды (нефть, вода, газ) в эффективном поровом пространстве коллектора могут находиться в состоянии статического или динамического равновесия, обусловленного эрозией, осадконакоплением, деформацией пород, или в связи какими-то другими факторами, изменяющими давление, температуру, плотность, объем и химические свойства флюидов. Эти изменения заставляют флюиды перемещаться.
4. Ловушка, обусловливающая удержание нефти и газа в залежи. Ловушка – форма, которую принимает та или иная часть коллектора, благодаря чему создаются условия для формирования залежи УВ.
Первым существенным элементом резервуара является наличие породы-коллектора, вторым — сообщающегося порового пространства, третьим — ловушки. Сообщающиеся поры в коллекторе должны в совокупности удерживать и накапливать нефтяную залежь [19].
Нефть и газ легче воды. Поэтому нефть всплывает через воду, пока ее путь не преграждает непроницаемый слой кровли горной породы. Если кровля породы выгнута снизу вверх, она не дает нефти и газу улетучиваться в широтном направлении, и таким образом образует ловушку. Вода подпирает нефтегазовую залежь, а напор воды прижимает нефть кверху к ограничивающим поверхностям ловушки, тем самым удерживая ее на месте. Подстилающая поверхность воды называется водо-нефтяным разделом или газо-водяным разделом, а также водо-нефтяным зеркалом или водо-нефтяным уровнем залежи [19].
Рис.1. Схема пластовой сводовой нефтегазовой залежи.
Поисково-разведочные работы на нефть, прежде всего, посвящены поискам ловушек в потенциальных коллекторах, так как ловушка соответствует месту, где нефть и газ, если только они присутствуют, скопляются в залежи.
Наиболее простым и распространенным способом превращения проницаемой глубинной формации в ловушку является образование антиклинали. Из обычных ловушек легче всего картируется антиклиналь и ее можно часто нанести на карту непосредственно по поверхности земли. Тесная связь нефтегазовых залежей с антиклинальными складками была обнаружена на раннем этапе развития нефтедобывающей промышленности и послужила обоснованием к развитию давно известной антиклинальной теории залегания нефти и газа. Геологи повсеместно вели поиски антиклиналей и куполов для постановки на них разведочного бурения, исключая почти полностью все другие виды ловушек. Антиклинальная теория играла преобладающую роль в поисках нефти [19].
На территории России подавляющее большинство антиклинальных ловушек, особенно простых и в верхних горизонтах чехла, выявлено и разведано. Наступила пора открытия и освоения новых нефтегазогеологических объектов, связанных с обнаружением сложных резервуаров, продуктивность которых определяется неоднородностью нефтегазоносных комплексов (НГК) и, прежде всего, характером распределения коллектора. В пределах НГК продуктивные пласты имеют не только некоторые общие внутренние свойства, но сходны и формами тел (пласты, линзы, различные выступы-блоки, штоки и др.), которые они образуют в геологическом разрезе. Форма тел зависит от обстановки, в которой эти породы образовались. НГК образует пара – коллектор + покрышка - НГК = К+П
Решающим фактором нефтегазоносности становится неоднородность распределения коллекторов, контролируемая блоковым строением.