Природный резервуар

Природный резервуар - это естественное вместилище для нефти, газа и воды, внутри которого эти подвижные компоненты могут свободно циркулировать и дифференцировать, с выделением скоплений в определенных местах - ловушках. По соотношению коллектора с ограничивающими его флюидоупорами выделяются три основных типа природных резервуаров: 1 - пластовые резервуары; 2- массивные резервуары; 3 - литологически ограниченные со всех сторон.

Пластовый резервуар – тело сложенное проницаемыми породами, ограниченное на значительной площади в кровле и подошве флюидоупорами. Протяженность таких резервуаров может достигать десятков километров. По выдержанности, мощности и строению среди них различают: а) выдержанные - сохраняющие пластовую форму и примерно одинаковый литологический состав на значительном (в пределах месторождения) расстоянии. Этот тип характерен для коллекторов морского происхождения; б) невыдержанные- на относительно малом расстоянии - изменяющие мощность и (или) литологический состав - например переслаивание глины и песчаного алеврита внутри пласта. Этот тип пластового резервуара характерен для коллекторов прибрежно-морского и прибрежно-континентального происхождения; в) выклинивающиеся - выклинивание может являться естественным, генетическим и тектоническим.

В карбонатных толщах пластовые резервуары встречаются редко.

Массивный резервуар - это крупные по размерам пористые породы или тела, размер которых по разным направлениям примерно сопоставим. Это обычно какие-то рифовые массивы, своды крупных складок и выступы другого происхождения, размером от десятков метров до десятков километров. Чаще всего - это карбонатные породы - кавернозные, пористые, трещиноватые известняки и доломиты, пустоты в которых образовались в результате процессов растворения выветривания или в результате тектонических явлений. Кроме карбонатных массивные резервуары могут быть сложены и терригенно-обломочными породами, при перекрытии их флюидоупорами. По составу пород слагающих резервуары среди массивных выделяют – однородные и неоднородные.

При наличии общего нефтегазоводяного контакта в нескольких пластовых резервуарах, т. е. их гидродинамической связи, можно говорит о пластово-массивном резервуаре.

Литологически ограниченный резервуар - это обычно неправильной, чаще линзовидной формы и относительно небольшие по размеру вместилища для нефти и газа. Они возникают в литологически разнородных породах - например, при линзовидном залегании песчаной линзы в глинистой толщи или участок повышенной трещиноватости, кавернозности в массиве осадочных или изверженных пород. В литологически-ограниченных резервуарах циркуляция флюидов происходит локально, ограниченно.

Коллекторы нефти и газа

Для образования залежей нефти и газа необходимо: 1. Наличие резервуаров (коллекторов); 2. Ловушек нефти и газа в пределах резервуара; 3. Существование условий, необходимых для свободной миграции воды, нефти и газа.

Коллекторами нефти и газа, слагающими природные резервуары, называются породы, способные вмещать подвижные вещества (воду, нефть, газ) и отдавать их в естественном источнике или горной выработке. Основным свойством пород-коллекторов является наличие пустотного пространства, которое и заполняют флюиды. Пустоты могут быть первичными, образовавшимися при формировании самой породы, и вторичными, возникшими в процессе дальнейшей жизни пород. Пустотами обладают все типы горных пород, но отдавать флюиды могут не все. В существующих классификациях пустоты подразделяются по размерам и видам. По размерам наиболее простым является деление на три категории: субкапиллярные, капиллярные и сверхкапиллярные. По видам пустоты различаются на: поры, каверны, биопустоты и трещены.

В общем виде породы-коллекторы подразделяются на промышленные нефтеносные, из которых возможно получение достаточных по величине притоков, и непромышленные, из которых получение таких притоков на данном этапе невозможно. Для газа в связи с его подвижностью категория промышленных коллекторов расширяется.

Типы коллекторов. По составу пород выделяются две основные группы коллекторов - терригенные и карбонатные

Терригенные коллекторы

Основная масса терригенных коллекторов характеризуется межзерновым (поровым) пространством — это межзерновые или гранулярные коллекторы. Однако среди терригенных пород встречаются и коллекторы со смешанным характером пустотного пространства. Выделяются трещинно-поровые и даже кавернозно-поровые разности (в том случае, если часть зерен сравнительно легко выщелачивается).

С ними связано более 58 % мировых разведанных запасов нефти и около 77 % мировых разведанных запасов газа. В терригенных коллекторах заключена большая часть запасов Зап. Сибири, Азербайджана, Туркмении, большая часть Волго-Уральской нефтегазовой провинции. В основе классификации терригенных коллекторов лежит размерность зерен и процентное содержание глинистого цемента.

ллекторов закладываются в седиментогенезе и диагенезе. В катагенезе может произойти изменение коллектора и его превращение в связи с уплотнением, перекристаллизацией и метаморфизмом в непроницаемую породу. Емкостно-фильтрационные свойства терригенных коллекторов колеблются: пористость - 15-20 %, проницаемость - десятые и сотые доли Дарси.

Карбонатные породы. К карбонатным коллекторам приурочено от 50 до 60% современных мировых запасов УВ. В них сосредоточено около 42 % мировых разведанных запасов нефти и около 25 % мировых разведанных запасов газа. Наиболее крупные месторождения известны на Ближнем Востоке и Мексиканском заливе. Основными породообразующими минералами этих пород являются кальцит и доломит.

Коллекторы этого типа характеризуются крайней невыдержанностью; значительной изменчивостью свойств. По своему минеральному составу они относительно однообразны, чем терригенные, но по структурно-текстурным особенностям имеют больше разновидностей. В карбонатных породах отмечаются все виды пустот. В зависимости от времени возникновения они могут быть первичными (седиментационными и диагенетическими) и вторичными (постдиагенетическими). Среди карбонатных, наилучшие по качеству коллекторы приурочены к рифовым сооружениям. Основные текстурно-структурные особенности формируются на всех стадиях формирования и преобразования пород. Как правило, на стадии катагенеза происходит формирование пустот.

Помимо рассмотренных нами двух основных групп коллекторов существует еще и группа так называемых нетрадиционных коллекторов к которым относятся толщи, вулканогенных, глинистых, кремнистых, интрузивных, метаморфических пород и др.

Коллекторы вулканического происхождения известны в Мексике, Японии, Западном Айзербаджане, Восточной Грузии. Метаморфические в Алжире, Кубе. Кора выветривания гранитно-метаморфических пород в Западной Сибири. Гранито-гнейсы на шельфе Вьетнама. Пористость и проницаемость этих пород смешанного типа на всех стадиях формирования и колеблются: пористость - от 5,0 до 23 %, проницаемость - десятые доли Дарси. Нефтегазоносность этих пород вторична.

Месторождения нефти и газа, связанные с глинистыми коллекторами широко известны в США и Западной Сибири. Нефте-газовые залежи приурочены к так называемым бажелитам-окремнелым, битуминозным глинам с содержанием органических веществ до 8-18 %. Основные коллекторские свойства закладываются на стадии катагенеза. Породообразующими минералами являются гидрослюда, каолинит, монтмориллонит. Для этих коллекторов характерен трещинный и параллельно-слоистый тип пустотного пространства.

С кремнистыми коллекторами (трепелы и опоки) связаны месторождения нефти на шельфе Калифорнии, Сахалине. Пористость может достигать 40%.