Природные резервуары и ловушки нефти и газа

Природные резервуары (ПР), существование которых обу­словлено соотношением коллектора с непроницаемыми порода­ми, характеризуются: типом коллектора, ёмкостью, гидродинамическими особенностями, пластовой энергией, формой и ус­ловиями залегания. Различают четыре типа природных резерву­аров: пластовый, массивный, пластово-массивный и литологи-чески ограниченный. В природных резервуарах на участках, где нет ловушек для нефти и газа, УВ находятся в рассеянном состо­янии и, как правило, в движении. Принципиальные схемы при­родных резервуаров показаны на рис. 7.

Пластовый ПР, имеющий сравнительно небольшую толщину, распространяется на значительные расстояния (сотни и тысячи м), ограничиваясь сверху и снизу непроницаемыми слоями. Дви­жение флюидов в таком резервуаре происходит в боковом на­правлении. При этом движение будет направлено из областей наибольшего напора (наибольшей глубины) к области наимень­шего напора воды (наименьшей глубины).

Движение воды с УВ происходит в коллекторе, над которым находится надёжная покрышка, и снизу также залегают непро­ницаемые или плохо проницаемые слои.

Примером такого ПР является пашийский горизонт верхнего евона толщиной около 50 м, перекрытый глинами и подстила­емый глинами. Этот ПР имеет региональное распространение в Урало-Поволжье, и с ним связано одно из крупнейших в мире скоплений нефти в Ромашкинской ловушке.

Массивный ПР представляет собой мощную толщу проница­емых пород, перекрытую сверху и с боков непроницаемыми (пло­хо проницаемыми) породами. В целом эта мощная толща по вер­тикали может достигать сотен и тысяч м, иногда до 1,5 км и более. Мощные рифовые тела и другие органогенные построй­ки обнаруженные в последние годы в бортовых частях Прикас-пия (Карачаганак, Тенгиз и др.), имеют массивный ПР. Переме­щение флюидов, включая УВ, в таком резервуаре происходит в вертикальном направлении, в сторону покрышки.

1 - пластовый, 2 - массивный, 3 - пластово-массивный, 4 - литологически ограниченный

Условные знаки к схеме: 1 - пески, песчаники, 2 — глина, аргиллит 3 — известняк, 4 — доломит, 5 - каменная соль, 6 — направление движения нефтк и газа, 7 — трещины, 8 — стратиграфическое несогласие, 9 — нефтяная залежь

Рисунок 2.1 - Принципиальные схемы природных резервуаров нефти и газа:

Пластово-массивный ПР представляет собой комбинацию пла­стового и массивного резервуаров. К нему относятся толщи пе­реслаивающихся коллекторов с пластами и пропластками плохо проницаемых пород. Но вследствие наличия ослабленных учас­тков в этой толще, например за счёт трещиноватости пород, вся толща представляет собой единую гидродинамическую систему (пласты-коллекторы и неколлекторы как бы связаны между со­бой). В таком резервуаре движение УВ происходит как в боко­вом направлении по коллекторам, так и в вертикальном направ­лении по трещинам и другим ослабленным зонам вверх.

Такой природный резервуар выявлен в сеноманской толще (К₂) в Уренгойской ловушке — валообразном поднятии, где ус­тановлена одноимённая зона газоконденсатонакопления.

Литологически ограниченный ПР представляет собой коллек­тор, окружённый со всех сторон непроницаемыми породами, имеющий, как правило, небольшое распространение (типа лин­зы). Движение флюидов в таком резервуаре ограничено малыми размерами самого резервуара.

Ёмкость резервуаров определяется их размерами и пористос­тью коллектора. Первые три типа ПР могут иметь огромные раз­меры и высокую ёмкость, что и определяет нахождение в них значительных скоплений УВ, если имеются благоприятные ло­вушки для нефти и газа.

Ловушка нефти и газа — застойная часть природного резерву­ара, где устанавливается равновесие между нефтью, газом и во­дой, т. е. где они уже не могут двигаться. Ловушки характеризу­ются типами резервуара и коллектора, условиями образования (генезиса), формой, ёмкостью. Для литологически ограничен­ных резервуаров параметры резервуара и ловушки могут совпа­дать, когда весь резервуар представлен одной ловушкой. Ловушки являются накопителями (аккумуляторами) нефти и газа. УВ могли поступать в ловушки в течение длительного геологическо­го времени. В отличие от природных резервуаров, где происхо­дит движение УВ в воде или в свободном состоянии при малом их содержании в единице объёма пласта, учитывая большую про­тяжённость пластов, в ловушке формируется скопление УВ, кон­центрация которых в объёме пласта становится очень высокой.

По генезису ловушки делятся на: структурные, литологические, стратиграфические, рифогенные и смешанные (например, литолого-стратиграфические, структурно-литологические и др.).

Принципиальные схемы основных типов ловушек (в разрезе) показаны на рис. 8.

1 — структурные: а - сводовые, б — тектонически-экранированные; 2 — литологические: в - с выклиниванием коллектора, г — с замещением коллектора не­проницаемыми слоями; 3 — стратиграфическая, 4 — рифогенная, 5 - литолого-стратиграфическая

Условные знаки к схеме: 1 - пески, песчаники, 2 — глина, аргиллит 3 — известняк, 4 — доломит, 5 - каменная соль, 6 — направление движения нефтк и газа, 7 — трещины, 8 — стратиграфическое несогласие, 9 — нефтяная залежь

Рисунок 2.2 - Принципиальные схемы ловушек нефти и газа

Структурные ловушки чаще всего связаны с антиклинальными изгибами пластов, с тектоническим экранированием, либо с со­четанием указанных факторов (антиклинали и купола, нарушен­ные разломами). Структурные ловушки обязаны своим проис­хождением тектоническим движениям земной коры (силам тек­тонического сжатия и дизъюнктивным дислокациям — тектони­ческим нарушениям, разбивающим толщи на отдельные блоки).

Литологические ловушки образуются за счёт изменения соста­ва пород (литологического фактора). Наиболее распространены ловушки, связанные с выклиниванием пластов-коллекторов вверх по восстанию или с замещением коллекторов (внутри пласта) непроницаемыми слоями (например, глинами) также по восста­нию пласта.

Кроме того, встречаются литологически ограниченные ловуш­ки, когда в толще глин имеются линзы и гнёзда песчаников, относящихся, например, к песчаным образованиям палеорек (древних рек).

Стратиграфические ловушки, чаще всего связаны с поверхнос­тями стратиграфических несогласий, под которыми могут нахо­диться антиклинали и моноклинали, сложенные различными породами, включая коллекторы. На антиклинали под несогласи­ем может возникнуть ловушка для нефти и газа в том случае, если перекрывающие поверхность несогласия относительно мо­лодые слои будут представлены непроницаемыми породами. В таком случае на антиклинали может появиться залежь УВ, при этом головная часть складки окажется срезанной эрозией (см. рисунок 2.2).

В случае возникновения ловушки под несогласием на моно­клинали необходимо, чтобы при соединении пласта-коллектора и экрана была волнистость, т. е. изгибы либо того, либо другого для образования в плане замкнутого контура. В противном слу­чае УВ, скопившиеся под несогласно залегающей толщей в ус­ловиях отсутствия ловушки будут растекаться по большой тер­ритории и не образуют залежь.

Рифогенные ловушки связаны с погребёнными рифовыми те­лами различного размера и формы. К ним относятся многочис­ленные рифогенные и биогермные массивы, барьерные рифы, пинаклы (одиночные мелкие рифы) и др., возникшие в прошлые геологические эпохи за счёт морских рифостроящих организ­мов. Указанные постройки, как и в современных условиях, возникают, как правило, на границе глубоководной и шельфовой части моря и развиваются при жарком климате. Погребённые рифогенные сооружения, нередко достигающие сотен и тысяч метров по высоте, могут стать ловушкой для нефти и газа при условии перекрытия их непроницаемыми слоями, например, соленосными отложениями, образовавшимися в лагунных усло­виях.

Ловушки смешанного типа образованы в результате сочетания не менее двух факторов, например, литолого-стратиграфическая ловушка, связанная с выклиниванием пласта-коллектора под несогласно залегающей толщей, при этом перекрывается повер­хность несогласия практически непроницаемыми слоями.

Дата добавления: 2014-01-05