Породы, содержащие нефть и газ. Природные резервуары. Ловушки.

Природный резервуар – естественное вместилище нефти, газа и воды (внутри которого может происходить циркуляция подвижных веществ), форма которого обусловливается соотношением коллектора с вмещающими его плохо проницаемыми породами.

Виды природных резервуаров:

1. пластовый,

2. массивный,

3. пластово-массивный

4. линзовидный (литологически ограниченный).

Пластовый резервуар (рис.20) представляет собой коллектор, ограниченный на значительной площади в кровле и подошве плохо проницаемыми породами. Этот вид резервуара распространен в Урало-Поволжье, и с ним связано одно из крупнейших в мире месторождений нефти в Ромашкинской ловушке.

Массивный резервуар представляет собой мощные толщи пород, состоящие из многих проницаемых пластов, не отделенных один от другого плохо проницаемыми породами.

Большинство массивных резервуаров, особенно широко распространенных на платформах, представлено известняково-доломитизированными толщами. Для ряда месторождений было установлено, что толща пород, представляющая собой единый резервуар, насыщенный газом, нефтью и водой, содержит породы различного литологического состава и различного стратиграфического возраста. Критерием, позволяющим объединить мощную толщу пород в единый резервуар, является распределение в нем газа, нефти и воды по их удельным весам независимо от структуры, возраста и текстуры составляющих его пород.

Слабо проницаемые породы покрывают всю эту толщу сверху. По характеру слагающих их пород массивные резервуары подразделяются на две группы:

1. однородные массивные резервуары - сложены сравнительно однородной толщей пород, большей частью карбонатных (рис.21);

2. неоднородные массивные резервуары – толща пород неоднородна. Литологически она может быть представлена, например, чередованием известняков. Песков и песчаников, сверху перекрытых глинами. Проницаемость такой толщи в различных ее слоях колеблется. Но перемещение жидкости (воды, нефти) возможно во всех направлениях и происходит, независимо от наслоения пород (рис.22).

Массивный резервуар распространен в Прикаспийском регионе (месторождения Карачаганак и Тенгиз).

Пластово-массивный резервуар представляет собой комбинацию пластового и массивного резервуаров. К ним относятся толщи переслаивающихся коллекторов с пластами и пропластками плохо проницаемых пород. В таком резервуаре движение углеводородов происходит как в боковом направлении по коллекторам, так и в вертикальном направлении по трещинам и ослабленным зонам вверх. Такой природный резервуар выявлен в Уренгойской ловушке, где. установлена зона газоконденсатонакопления.

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

Каким бы ни был механизм образования углеводородов для формирования крупных скоплений нефти и газа необходимо выполнение ряда условий: наличие проницаемых горных пород (коллекторов), непроницаемых горных пород, ограничивающих перемещение нефти и газа по вертикали (покрышек), а так же пласта особой формы, попав в который нефть и газ оказываются как бы в тупике (ловушке).

1. однородные массивные резервуары - сложены сравнительно однородной толщей пород, большей частью карбонатных (рис.4а);

2. неоднородные массивные резервуары – толща пород неоднородна. Литологически она может быть представлена, например, чередованием известняков, песков и песчаников, сверху перекрытых глинами. Проницаемость такой толщи в различных ее слоях колеблется. Но перемещение жидкости (воды, нефти) возможно во всех направлениях и происходит, независимо от наслоения пород (рис.4б).

Массивный резервуар распространен в Прикаспийском регионе (месторождения Карачаганак и Тенгиз).

Пластово-массивный резервуар представляет собой комбинацию пластового и массивного резервуаров. К ним относятся толщи переслаивающихся коллекторов с пластами и пропластками плохо проницаемых пород. В таком резервуаре движение углеводородов происходит как в боковом направлении по коллекторам, так и в вертикальном направлении по трещинам и ослабленным зонам вверх. Такой природный резервуар выявлен в Уренгойской ловушке, где установлена зона газоконденсатонакопления.

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. Ловушка чаще всего представляет собой участок резервуара с застойными условиями даже в том случае, если в остальной части резервуара вода находится в движении. Различают следующие типы ловушек нефти и газа:

Структурная (сводовая) – образованная в результате изгиба слоев;

Стратиграфическая –сформированная в результате эрозии пластов – коллекторов и перекрытия их затем непроницаемыми породами;

Тектоническая –образованная в результате вертикального перемещения мест обрыва относительно друг друга, пласт-коллектор в месте тектонического нарушения может соприкасаться с непроницаемой горной породой.

Литологическая – образованная в результате литологического замещения пористых проницаемых пород непроницаемыми.

Около 80% залежей в мире связано с ловушками структурного типа.

Типы ловушек существующих ловушек нефти и газа показаны на рис.23.

В Удмуртской Республике наиболее значимые по запасам залежи нефти относятся к пластово-сводовому типу, при этом природа залежей массивна по ВНК, но в процессе разработки коррелируемые пропластки ведут себя как пластовые системы ввиду резких различий по гидропроводности.