Пластовые природные резервуары

Природный резервуар – естественное вместилище для нефти и газа, внутри которого возможна циркуляция флюидов. Форма (морфология) природного резервуара определяется соотношением в разрезе и по площади пород-коллекторов с вмещающими в них слабопроницаемыми породами.

пластовый

Представляет собой толщу пород-коллекторов, значительно распространенных по площади и при этом небольшой мощности (до нескольких метров). Представлены терригенными породами. Хорошо выдержаны по мощности и литологически, сверху и снизу, ограничены непроницаемыми породами.

22. Понятие «ловушка для нефти и газа». Виды ловушек по происхождению.

Ловушка - это часть природного резервуара, где уменьшаются скорости движения флюидов - воды, нефти, газа - происходит их дифференциация, и возникают скопления нефти и газа. Ловушка - это препятствие на пути движения пластовых флюидов. В строении ловушки участвуют коллектор и ограничивающие его непроницаемые отложения. Возникают ловушки на перегибах пласта-коллектора, в участках ограничения его тектоническими, стратиграфическими и литологическими экранами, в выступах и линзах.

По происхождению различают следующие ловушки:

• структурные — образованные в результате изгиба слоев или разрыва их сплошности;
• стратиграфические — сформированные в результате эрозии пластов-коллекторов во время перерыва в накоплении осадков (в эпоху восходящих движений) и перекрытия их затем непроницаемыми породами (в эпоху нисходящих движений). Как правило, толщи пород, образовавшиеся после перерыва в осадконакоплении, характеризуются более простыми структурными формами залегания. Поверхность, отделяющая эти толщи от толщ, возникших ранее, называется поверхностью стратиграфического несогласия;
• литологические — образованные в результате литологического замещения пористых проницаемых пород непроницаемыми;
• рифогенные — сформированные в результате отмирания организмов-рифостроителей (кораллов, мшанок), накопления их скелетных остатков в форме рифового тела и последующего его перекрытия непроницаемыми породами.

Около 80 % залежей в мире связано с ловушками структурного класса, на долю ловушек иного происхождения (рифогенных, стратиграфических и литологических) приходится немного более 20 %.

Каждая ловушка имеет различный генезис:

1. Тектонический,
2. Седиментационный,
3. Денудационный.

23. Тип карбонатных коллекторов определяется соотношением емкостно-фильтрационных характеристик. На основе всего многообразия типов карбонатных коллекторов предложены различные варианты их классификации.

Второйтип карбонатных коллекторов обладает обычно низкой пьезопроводностью, слабой сообщаемостью и разобщенностью различных зон и участков. Трещино-ватость по площади распространена неравномерно и приурочена в основном к своду отдельных куполов. Напор пластовых вод слабо выражен. В суммарной добыче нефти по таким залежам значительна доля нефти, добытой за счет соляно-кислотных обработок, гидроразрывов и прочих методов обработки призабойной зоны пласта.

24. По отношению к нефте газоматеринским толщам различают пер­вичную и вторичную миграцию. Процесс перехода УВ из пород, в кото­рых они образовались (нефтегазопродуцировавших), в коллекторы получил названиепервичной миграции.

Миграция газа и нефти вне ма­теринских пород называетсявторичной миграцией

Рис.. Пути миграции нефти и газа в осадочной оболочке земной коры и наиболее часто встречающиеся условия выходов нефти и газа на земную поверхность (по В.А. Соколову, с дополнениями).

Пути миграции и выхода, связанные: а—г, ж — с поверхностями разрывных сме­щении и диапиров, д—е — с поверхностями стратиграфических несогласий; з — ми­грация с водой по пласту (пласт выходит на поверхность) ; и — миграция и выхо­ды по трещинам. 1 — соль; 2 — залежи нефти (газа); 3 — поверхность несогласия; 4 — вода; 5 — разрывные смещения (или трещины) ; косыми крестиками показаны выходы нефти и газа на поверхность

25. Залежь нефти и газа представляет собой естественное локальное промышленное скопление нефти и газа в проницаемых коллекторах (ловушках) различного типа. Залежь образуется в той части резервуара, в которой устанавливается равновесие между силами, заставляющими перемещаться нефть и газ в природном резервуаре, и силами, препятствующими этому перемещению.

26. 1. Стадия региональных геолого-геофизических работ (региональный поиск). Такие работы проводятся на базе регионального прогноза, основанного на первых этапах на методах аналогии с другими, хорошо изученными регионами, а после проведения некоторого объема работ базируются на оценке закономерностей изменения вышеперечисленных критериев (прогнозных параметров) в пределах всего бассейна или его частей.

Главная ее цель – качественная оценка перспектив нефтегазоносных областей, выявление зон нефтегазонакопления и открытие первого месторождения. На этой стадии решаются следующие основные задачи: 1) установление границ распространения, общей мощности, стратиграфии, литологии, геохимических и гидрогеологических свойств осадочного чехла; 2) выделение в разрезе осадочного чехла региональных покрышек и нефтегазоносных комплексов; 3) изучение строения осадочного чехла и тектоническое районирование территории; 4) определение возможных зон нефтегазонакопления и конкретных объектов поиска.

По результатам региональных работ создаются модели строения осадочного бассейна в целом и его отдельных крупных частей, выявляются общие (региональные) закономерности изменения геолого-геофизических и геохимических параметров осадочного чехла и фундамента.

После открытия первых месторождений в провинции, области или районе региональные работы несколько сокращаются по объему, или становятся более целенаправленными. Например, они могут быть ориентированы на исследование слабо изученных глубин или прилегающих перспективных территорий. Резкое сокращение или прекращение региональных работ после открытия первых месторождений приводит в последующем к снижению эффективности поисков.

27. Классификация флюидоупоров по литологическому составу.

Перекрывающие нефтяные и газовые залежи, непроницаемые или плохопроницаемые породы, называются покрышками (флюидоупорами).

Породы-покрышки различаются по характеру распространения и протяженности, по мощности, по литологическим особенностям, по наличию или отсутствию нарушений сплошности, однород­ности сложения, плотности, проницаемости, минеральному составу.

По литологическому составу флюидоупоры делятся на:

1. однородные (глинистые, карбонатные, галогенные) – состоят из пород одного литологического состава.
2. неоднородные:
• смешанные (песчано-глинистые, глинисто-карбонатные, терригенно-галогенные и др.) – состоят из пород различного литологического состава, не имеющих четко выраженной слоистости.
• расслоенные – состоят из чередования прослоев различных литологических разностей пород.

28. Органогенные породы. Представлены известняками-ракушеч- никами, писчим мелом, а также углями, асфальтом, горючими слан­цами и др. Они образуются в результате накопления органических остатков после отмирания животных и растений. В одних породах эти остатки видны невооруженным глазом. Другие породы, например, писчий мел, сложены твердыми известковыми скелетами микроор­ганизмов. И, наконец, третьи (угли, асфальты и др.) представляют со­бой горные породы, в которых наряду с минеральной составляющей имеются вещества органического происхождения.

29) Залежь нефти и газа - представляет собой естественное локальное (единичное) скопление нефти и газа в ловушке. Залежь образуется в той части резервуара, в которой устанавливается равновесие между силами, заставляющими нефть и газ перемещаться в природном резервуаре, и силами, которые препятствуют этому.

Продуктивная часть разреза местоскопления.

1-нефтяные залежи в пластах Б1,Б2,Б3

2-пласт-коллектор за пределами нефтяной залежи, насыщенный водой

Местоскопление нефти и газа — это совокупность залежей нефти и газа, приуроченных к одной или нескольким естественным ловушкам в недрах одной и той же ограниченной по размерам площади, контролируемой единым структурным элементом.

Термин ’’месторождение нефти и газа” не отвечает действительному смыслу этого понятия, так как образование залежей происходит в результате сложных миграционных процессов, протекающих в недрах. Поэтому правильнее говорить о ’’местоскоплении залежей нефти и газа” (термин введен А.А. Бакировым).

30. Классификация залежей.

Залежью нефти и газа называют скопление полезного ископаемого, возникшее под влиянием гравитационных сил в ловушке природного резервуара. Залежь образуется в той части резервуара, в которой устанавливается равновесие между силами, заставляющими перемещаться нефть и газ в природном резервуаре, и силами, препятствующими этому перемещению.

Залежи делятся на:

I. Структурные

1. Группа антиклинальных структур. Они приурочены к локальным поднятиям различного вида:

· Сводовые залежи

· Висячие залежи (располагаются на крыльях складки)

· Тектонически-экранированные (формируются вдоль сбросов и взбросов)

· Приконтактные (образуются на контакте продуктивного горизонта с соленым штоком или вулканогенными образованиями)

2. Группа моноклинальных структур. Связаны с флексурными образованиями или со структурными носами, или с разрывными нарушениями.

3. Группа синклинальных структур. Формируется в практически безводных коллекторах под действием сил гравитации, встречается крайне редко.

II. Рифогенные. В рифогенном массиве кавернозность и трещиноватость очень неоднородна, поэтому коллекторские свойства могут меняться даже на незначительных расстояниях и дебиты скважины в различных частях массива неодинаковы.

III. Литологические.

1. Литологически-экранированные:

· Участки выклинивания коллекторов

· Участки замещения проницаемых пород непроницаемыми

2. Литологически-ограниченные:

· Песчаные образования русел палеорек

· Линзовидные коллекторы

IV. Стратиграфические. Залежи в коллекторах, срезанных эрозией и перекрытых непроницаемыми породами более молодого возраста.

31) По своему происхождению пористость может быть разделена на первичную и вторичную. Первичная пористость (межзерновая) представляет собой пустотное пространство между зернами или кристаллами породы, а также между раковинами простейших организмов. Она характерна для всех пород. В процессе диагенеза под влиянием уплотнения отложений и повышения степени цементации первичная пористость пород снижается. Этим объясняется закономерное уменьшение коэффициента пористости с глубиной.

Вторичная пористость формируется на стадии диагенеза и включает трещины, образованные под воздействием тектонических, тепловых и химических процессов, а также каверны, возникающие при растворении минералов горных пород и их химическом преобразовании.

Трещинная пористость характерна для карбонатных коллекторов, и реже для терригенных, подвергшихся значительному метаморфизму. В карбонатных коллекторах наряду с межзерновой пористостью значительную роль играют поры вторичного происхождения.

32.Элементный состав ненфти

Темно-коричневая, почти черная вязкая жидкость, жирная на ощупь, состоящая из у/в соединений.

Хим. Состав. С-83-87%. Н-11-14%. S, N, O-всегда присутствуют в нефти, их 1-3%.

Всего в нефти выделено около 500 соединений:

· у/в соедин. [ алканы (метановые, парафиновые), циклоалканы (нафтеновые), арены (ароматические)];

· гетероорганические (все соедин. S, N, O).

В золе нефти обнаружены никель, ванадий, натрий, серебро, кальций, алюминий, медь и др.

33. Природный резервуар. Типы природных резервуаров.

Природный резервуар – естественное вместилище для нефти и газа, внутри которого возможна циркуляция флюидов. Форма (морфология) природного резервуара определяется соотношением в разрезе и по площади пород-коллекторов с вмещающими в них слабопроницаемыми породами.

Различают 3 типа природных резервуаров:

1. пластовый

Представляет собой толщу пород-коллекторов, значительно распространенных по площади и при этом небольшой мощности (до нескольких метров). Представлены терригенными породами. Хорошо выдержаны по мощности и литологически, сверху и снизу, ограничены непроницаемыми породами.

1. массивный

Представляет собой мощную толщу пород-коллекторов (несколько сот метров). Бывают однородные (карбонатные) и неоднородные. Частным случаем массивного природного резервуара являются рифы, представляющие собой захороненные подмощные толщи молодых отложений, рифовые постройки.

1. литологически ограниченный со всех сторон

К ним относятся проницаемые породы-коллекторы, окруженные со всех сторон непроницаемыми породами. Пример: линза песка среди непроницаемых глин.

34. Виды пористости.

Пористость – это объем пустотного пространства в породе-коллекторе, зависит от текстурно-структурных особенностей породы.

В коллекторах, состоящих из обломочных пород, пористость зависит от размера, формы, сортированности области материала, системы укладки этого материала, а также состава, количества и характера распределения цементирующих веществ.

Различают пористость общую и открытую.

• Общая (полная или абсолютная) – это объем всех пустот пород, включая поры, каверны, трещины, связанные и несвязанные между собой.
• Открытая – это объем только сообщающихся между собой пор. Открытая пористость меньше общей на объем изолированных пор.

Коэффициент пористости – это отношение объема пор горной породы к объему этой породы, выраженное в процентах.

Коэффициент открытой пористости – это отношение объема сообщающихся пор к объему горной породы. выраженное в процентах.

35. Изменение коллекторских свойств с глубиной.

С увеличением глубины залегания пород под влиянием геостатического давления увеличивается их плотность, а следовательно пористость уменьшается и ухудшаются емкостно-фильтрационные свойства.

Это относится преимущественно к гранулярным коллекторам (пески, песчаники, алевролиты).

Улучшение коллекторских свойств с глубиной наблюдается у карбонатных и других сильноуплотненных хрупких пород, подверженных растрескиванию под влиянием тектонических и других процессов.

В терригенных горных породах – коллекторах вторичная пористость на больших глубинах при высоких температурах возникает в результате выщелачивания и растворения карбонатного или карбонатно-глинистого цемента под воздействием агрессивных горячих вод, насыщенных углекислотой.