Природные резервуары
Пластовый резервуар – это проницаемый пласт, ограниченный флюидоупорами в кровле и подошве (рис. 1, а).
Массивный резервуар представляет собой большую толщу (несколько сот метров) проницаемых пород, перекрытую флюидоупором. Это может быть высокоамплитудная пликативная структура, рифовый массив или эрозионно-тектонический выступ. Залежи углеводородов (УВ) в таких резервуарах контролируются лишь породами-покрышками, залегающими в кровле и с боков коллектора, поэтому внутренний контур нефтеносности (газоносности) в них отсутствует. Породы-коллекторы, слагающие массивные резервуары могут быть литологически однородными или неоднородными, соответственно этому выделяют однородно-массивные (рис. 1, б) и неоднородно–массивные (рис. 1, в) природные резервуары. В большинстве случаев однородно-массивные резервуары распространены в карбонатных породах, а неоднородно-массивные – сложены чередующимися карбонатными и терригенными породами-коллекторами.
Литологически ограниченные резервуары – это линзовидные проницаемые тела, заключенные в толще непроницаемых пород (рис. 1, г). Это могут быть линзы песчаников среди глин, очаги трещиноватости среди плотных пород, локальная кавернозная зона, возникшая в карбонатных породах за счет выборочного выщелачивания подземными водами.
Пластово- массивные резервуары. В природе часто встречаются переходные типы резервуаров: пластово-массивные, неправильно массивные и т.д. наиболее распространены пластово-массивные (рис.1д). Такие резервуары возникают при частом чередовании проницаемых и непроницаемых пластов, которые сообщаются между собой через так называемые «окна» в непроницаемых пластах, через зоны трещиноватости, через проводящие тектонические нарушения.
Такие резервуары на отдельных участках имеют характер пластовых, но в целом выступают как массивные, то есть представляют собой единую гидродинамическую систему, вследствие чего ВНК или ГНК находятся на одной гипсометрической отметке.
Рис. 1. Природные резервуары: а – пластовый; б – однородно-массивный; в – неоднородно-массивный; г – литологически ограниченный; д – пластово-массивный. Породы: 1 – непроницаемые, 2 – проницаемые, 3 – размыв
Типы ловушек нефти и газа, их классификация
Ловушка – это часть природного резервуара (то есть сочетания коллекторов и флюидоупоров), способного улавливать и удерживать УВ за счет их экранирования. Они представляют простейший элемент земной коры, в котором могут накапливаться нефть и газ. Во всякой ловушке основополагающим элементом строение служит наличие экрана, барьера на путях миграции УВ, за счет которого происходит их накопление в данной ловушке с образованием залежи. Именно экраном определяется формирование, строение и само существование ловушек нефти и газа.
Выделяют 4 основных типа ловушек:
— литологические и 5 комбинированный.
Антиклинальные или структурные ловушки (рис.2а). Этот тип ловушек обязан своим формированием прежде всего пликативным дислокациям в земной коре, приводящим к изгибанию пластов. Это классический тип замкнутых антиклинальных поднятий, формирующихся за счет тектонического складкообразования. Экраном служит изгиб пласта в сторону, противоположную региональному наклону слоев – образование так называемого критического крыла.
Рис. 2. Разрез и план сводовой (антиклинальной) (а) ловушки и дизъюнктивно (тектонически) экранированной (б) ловушки в пластовом резервуаре: 1 – пластовый резервуар; 2 – изогипсы кровли пласта-колллектора, м; 3 – залежь в плане; 4 – тектоническое разрывное нарушение
Дизъюнктивный тип ловушек (рис.2б). Если экранная зона создана зоной (поверхностью) разлома, то такой тип ловушек называется дизъюнктивным или тектонически экранированным. Этот тип формируется преимущественно на моноклиналях в сочетании со структурными носами, оперяющими разломами и литологическим экранами.
Стратиграфический тип ловушек (рис 3, 4).У этих ловушек экраном служит поверхность несогласия между разновозрастными структурно-тектоническим этажами. Имеют в природе большое разнообразие.
Рис. 3. Стратиграфически экранированные ловушки: а – в присводовой части антиклинальной структуры; б – на моноклинали (непроницаемые породы представлены известняками). Остальные условные обозначения см. на рис. 1, 2
Рис. 4. Ловушка, приуроченная к рифовому массиву: 1 – кавернозные и трещиноватые карбонатные породы; 2 – отложения, перекрывающие рифовое тело
Литологический тип ловушек (рис. 5). Обязан своим формирование процессам литолого-фациальной изменчивости пород в определенных пластах коллекторах, то есть в случаях когда по простиранию пласта проницаемые песчаники замещаются на непроницаемою глину, или рифовый известняк переходит в хемогенный кристаллический.
Рис. 5. Литологически экранированная ловушка: 1 – линия выклинивания пласта-коллектора. Остальные условные обозначения см. на рис. 2
Пятый тип – комбинированный. Это когда ловушка формируется за счет сложного экранирования, иногда в ней сочетаются одновременно несколько тип экранов. Комбинированные ловушки составляют наиболее распространенную группу, так как в природе чистые идеализированные типы встречаются сравнительно редко.
Источник
Понятие о коллекторах, природных резервуарах, ловушках. Их классификация.
Коллекторами нефти и газа называются породы, слагающие природные резервуары, способные вмещать подвижные вещества (воду, нефть, газ) и отдавать их при разработке в данной термобарической и геохимической обстановках.
Различают гранулярные (межзерновые), трещинные, кавернозные и биопустотные коллекторы. Часто встречаются промежуточные разности.
Гранулярными являются в основном песчано-алевритовые породы и некоторые разности карбонатных – оолитовые, обломочные известняки, а также остаточные породы (дресва выветривания). Пустоты коллекторов представлены порами.
Трещинными коллекторами могут быть осадочные породы, изверженные и метаморфические. В качестве трещинных коллекторов среди осадочных пород чаще всего выступают карбонатные, но бывают и песчано-алевритовые и даже глинистые, которые ранее могли являться нефтегазопроизводящими.
Кавернозные коллекторы чаще всего связаны с зонами выщелачивания с образованием пустот (каверн, пещер) в карбонатных и эвапоритовых толщах. В качестве основного процесса, образующего пустоты, чаще всего выступает карстообразование.
Биопустотные коллекторы связаны с органогенными карбонатными породами, пустоты носят внутрискелетный и межскелетный характер.
Ловушка – часть природного резервуара, в которой, благодаря различного рода структурным дислокациям, стратиграфическому или литологическому ограничению, а так же тектоническому экранированию, создаются условия для скопления нефти и газа.
Гравитационный фактор вызывает в ловушке распределение газа, нефти и воды по их удельным весам.
Классификация ловушек по Бакирову (на генетической основе):
1 класс – структурные ловушки, образованные в результате изгиба слоев или разрыва их сплошности.
2 класс – стратиграфические ловушки, сформированые в результате эрозии пластов коллекторов во время перерыва в накоплении осадков (в эпоху восходящих движений) и перекрывающие их затем непроницаемыми породами (в эпоху нисходящих движений).
3-ий класс – литологические ловушки. Образованны в результате литологического замещения пористых проницаемых пород непроницаемыми.
4-ый класс – рифогенные ловушки.
Они сформированы в результате отмирания организмов «рифостроителей» (кораллов, мшанок), накопления их скелетных остатков в форме рифового тела и последующего его перекрытия непроницаемыми породами.
Основные типы залежей нефти и газа.
Залежь нефти и газа представляет собой естественное локальное (единичное) скопление нефти и газа в ловушке.
По преобладанию жидкой фазы над газовой (или наоборот) залежи делятся на:
однофазовые — нефтяные, газовые, газоконденсатные
двухфазовые — газонефтяные, нефтегазовые.
По фазовым соотношениям содержащихся в залежи углеводородов выделяется 6 типов скоплений:
По сложности геологического строения выделяются залежи:
— простого строения — однофазные залежи, связанные с ненарушенными или слабо нарушенными структурами, продуктивные пласты характеризуются выдержанностью толщин и коллекторских свойств по площади и разрезу;
— сложного строения — одно- и двухфазные залежи, характеризующиеся невыдержанностью толщин и коллекторских свойств продуктивных пластов по площади и разрезу или наличием литологических замещений коллекторов непроницаемыми породами, либо тектонических нарушений;
— очень сложного строения — одно- и двухфазные залежи, характеризующиеся как наличием литологических замещений или тектонических нарушений, так и невыдержанностью толщин и коллекторских свойств продуктивных пластов.
Согласно классификации А. А. Бакирова выделяются четыре основных класса локальных скоплений нефти и газа:
К классу структурных залежей относятся залежи, приуроченные к различным видам локальных тектонических структур. Наиболее часто встречающиеся залежи этого класса – сводовые, тектонически экранированные и приконтактные.
Сводовые залежи формируются в сводовых частях локальных структур.
Сводовые залежи: а – ненарушенные, б – нарушенные, в — структур, осложненных криптодиапиром или вулканогенными образованиями, г — солянокупольных структур; 1 — нефть в профиле, 2 — нефть в плане, 3 — стратоизогипсы по кровле продуктивного пласта, 4 – нарушения, 5 – известняки, 6 — вулканогенные образования, 7 — соляной шток, 8 – пески, 9 – глины, 10 — грязевой вулкан и диапиры, 11 – мергели
Тектонически экранированные залежи формируются вдоль разрывных смещений, осложняющих строение локальных структур.
Тектонически экранированные залежи: а – присбросовые, б – привзбросовые, в — структур, осложненных диапиризмом или грязевым вулканизмом, г — солянокупольных структур, д – поднадвиговые
Приконтактные залежи образуются в продуктивных пластах, контактирующих с соляным штоком, глиняным диапиром или же с вулканогенными образованиями.
Приконтактные залежи: а — с соляными штоками, б — с диапировыми ядрами или с образованиями грязевого вулканизма, в — с вулканогенными образованиями
Рифовые образуются в теле рифовых массивов.
Залежи рифогенных образований, приуроченные: а — к одиночным рифовым массивам, б — к группе (ассоциации) рифовых массивов
В составе класса литологических залежей выделяются две группы залежей: литологически экранированных и литологически ограниченных.
Залежи литологически экранированные располагаются в участках выклинивания пласта-коллектора. Они связаны с выклиниванием пласта-коллектора по восстанию слоев; с замещением проницаемых пород непроницаемыми.
Литологически экранированные залежи, приуроченные к: а — участкам выклинивания пласта-коллектора по восстанию слоев, б — к участкам замещения проницаемых пород непроницаемыми, в — экранированные асфальтом
Залежи литологически ограниченные приурочены к песчаным образованиям ископаемых русел палеорек (шнурковые или рукавообразные), к прибрежным песчаным валоподобным образованиям или к гнездообразно залегающим породам-коллекторам, окруженным со всех сторон плохопроницаемыми породами
Литологически ограниченные залежи, приуроченные: а — к песчаным образованиям ископаемых русл палеорек, б — к прибрежным песчаным валоподобным образованиям ископаемых баров, в — к гнездообразно залегающим песчаным коллекторам
Залежи стратиграфического класса могут быть приурочены к участкам стратиграфических несогласий на антиклиналях и куполах, на моноклиналях (залежи под несогласиями на тектонических структурах), а также на эродированной поверхности погребенных останцев палеорельефа (останцевые), а местами и погребенных выступов кристаллических пород (выступовые).
Залежи стратиграфического класса, связанные со стратиграфическими несогласиями: а — в пределах локальных структур, б — на моноклиналях, в — на поверхности погребенных останцев палеорельефа, г — на поверхности погребенных выступов кристаллических пород
Классификация залежей нефти и газа по их запасам:
Источник