Классификация и типы природных резервуаров и ловушек нефти и газа.
Природный резервуар – естественное вместилище нефти и газа, внутри которого возможна циркуляция флюидов (И.О. Брод, Н.А. Ерёменко).
Форма природного резервуара определяется соотношением в разрезе и по площади пород-коллекторов с вмещающими их слабо проницаемыми породами. Выделяются три типа природных резервуаров: пластовые, массивные и литологически ограниченные.
Пластовый резервуар – совокупность проницаемых пород-коллекторов, ограниченных у кровли и подошвы непроницаемыми породами (рис. 7). Обычно представлены терригенными породами и хорошо выдержаны по литологии и мощности.
Массивный резервуар – совокупность проницаемых литологически однородных или неоднородных пород-коллекторов, ограниченных в отличие от пластовых резервуаров непроницаемыми породами только у кровли или у размытой поверхности отложений, слагающих эрозионные выступы. Различают однородно-массивные и неоднородно-массивные природные резервуары.
К литологически ограниченным резервуарам относят в основном проницаемые породы-коллекторы, окружённые со всех сторон слабопроницаемыми породами (линзовидные тела). К ним также относятся резервуары, образующиеся в результате появления локальной трещиноватости или кавернозности, вследствие выщелачивания пород подземными водами, а также резервуары, возникшие вследствие ухудшения коллекторских свойств, пласта в связи с литологической изменчивостью.
Рис. 7 Типы природных резервуаров:
а – пластовый; б – однородно-массивный; в – неоднородно-массивный;
г-д – литологически ограниченный; е – пластово-массивный;
1 – породы покрышки; 2 – породы-коллекторы; 3 – поверхность несогласия.
В природе часто выделяют и пластово-массивные резервуары, которые на отдельных участках разреза имеют характер пластовых, хотя в целом выступают как массивные, т.е. представляют собой единую гидродинамическую систему, вследствие чего водонефтяные и (или) газоводяные контакты находятся на одной гипсометрической отметке.
Ловушка – часть природного резервуара, в которой благодаря отсутствию движения флюидов последние распределяются согласно закону гравитации.
В зависимости от причин, обуславливающих возникновение ловушек, различают структурный, стратиграфический и литологический типы. Последние два называют неструктурными ловушками.
К ловушкам структурного типа относят в основном сводовые и тектонически-экранированные (рис. 8).
Рис. 8 Типы ловушек структурного типа:
а – сводовая ловушка; б – тектонически-экранированная ловушка.
1 – нефть на разрезе; 2 – нефть в плане; 3 – стратоизогипсы по кровле продуктивного пласта; 4 – тектонические нарушения; 5 – известняки; 6 — вулканогенные образования; 7 – соляной шток; 8 – пески; 9 – глины; 10 – грязевой вулканизм и диапиризм; 11 – аргиллиты.
Формирование ловушек литологического типа обусловлено литологической изменчивостью пород-коллекторов: выклиниванием песчаников и алевролитов по восстанию слоёв, изменением пористости и проницаемости коллекторов, а также трещиноватостью и другими причинами (рис. 9).
Часто литологические ловушки представлены песчаными линзами преимущественно глинистых толщ, или в аллювиальных отложениях русел палеорек. Ловушками литологического типа также называют рифовые тела.
Ловушки стратиграфического типа возникают при несогласном перекрытии головных частей размытых пород-коллекторов непроницаемыми толщами. Внекоторых случаях ловушки образуются в результате появления гидродинамического экрана, созданным напором вод, циркулирующих по тектоническим нарушениям или по поверхности стратиграфического несогласия (рис. 10).
Рис. 9 Типы ловушек литологического типа:
а – литологически-экранированная; б – литологически-ограниченная;
в – приуроченная к рифовому массиву.
Условные обозначения см. на рис. 8.
Рис. 10 Типы ловушек стратиграфического типа:
а – в присводовой части антиклинали; б – на моноклинали.
Условные обозначения см. на рис. 8.
Источник
Тема 1. 3. Природные резервуары и ловушки нефти и газа
Природныерезервуары (ПР), существование которых обусловлено соотношением коллектора с непроницаемыми породами, характеризуются: типом коллектора, емкостью, гидродинамическими особенностями, пластовой энергией, формой и условиями залегания. Различают четыре типа природных резервуаров: пластовый, массивный, пластово-массивный и литологически-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 рисунке 2. 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).
Массивный ПР представляет собой мощную толщу проницаемых пород, чаще всего карбонатных, перекрытую сверху и с боков непроницаемыми (плохо проницаемыми) породами. В целом эта мощная толща может достигать сотен и тысячи метров. Движение УВ в таком ПР происходит в вертикальном направлении.
Рисунок 2. Типы природных резервуаров нефти и газа.
Пластово-массивный ПР представляетсобой 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 счет 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.
Литологически-ограниченный ПР представляет собой коллектор, окруженный со всех сторон непроницаемыми породами, как правило, имеющими небольшое распространение (типа линзы). Движение флюидов в таком резервуаре ограничено малыми размерами самого резервуара.
Емкость резервуаров определяется их размерами и пористостью коллектора. Первые три типа ПР могут иметь огромные размеры и высокую емкость, что и определяет в них значительных скоплений УВ, если имеются благоприятные ловушки для нефти и газа.
Ловушка нефти и газа -застойная зона 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, емкостью. 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 отличии от природных резервуаров, где происходит движение УВ в воде или в свободном состоянии при малом их содержании в единице объема пласта, учитывая большую протяженность пластов, в ловушке формируется скопление УВ, концентрация которого в объеме 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.3.
Структурные ловушки, чаще всего, Связаны с антиклинальными изгибами пластов, либо с тектоническим экранированием, а также образуются при сочетании указанных факторов (антиклинали и купола, нарушенные разломами в разной степени) 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 счет 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.
Рисунок 3. Ловушки нефти и газа.
Кроме того,встречаются литологически- ограниченные ловушки, когда в толще глин имеются линзы и гнезда 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 разными породами, включая коллекторы. На антклинали под несогласием может возникнуть ловушка для нефти 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.
В случае возникновения ловушки под несогласием на моноклинали необходимо, чтобы при соединении пласт коллектора и экрана была волнистость, т.е.,изгибы либо того, либо другого, для образования в плане замкнутого контура. В противном случае, УВ, скопившееся под несогласованно залегающей толщей в условиях отсутствия ловушки будут растекаться по большой территории и не образуют скопление.
Рифогенные ловушки связаны с погребенными рифовыми телами различного размера и формы. К ним относятся многочисленные рифогенные и биогемные массивы, барьерные рифы, пинаклы (одиночные мелкие рифы) и др. возникшие в прошлые геологические эпохи за счет 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. Погребенные 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 породами.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник