Основные данные по тектонике, стратиграфии месторождения
На одном и том же месторождении встречаются залежи самых различных типов: пластовые сводовые залежи, массивные залежи, литологические залежи и др. Классификация месторождений нефти и газа должно, прежде всего, характеризоваться геологическим строением участка земной коры, к которому они приурочены, и типами ловушек с залежами. Часто приводят такие сведения, как структурное положение данного участка с месторождением по отношению к более крупному тектоническому элементу земной коры I, II порядков; соотношение структурных планов, т.е. имеется ли несоответствие между структурными планами различных этажей; количество залежей; запасы нефти; глубина залегания продуктивных пластов; зональность в вертикальном разрезе залежей; проницаемость; пористость; дебиты нефти и газа и другие данные. Большинство предложенных классификаций месторождений нефти и газа проведено по тектоническому принципу. Известный геолог-нефтяник А.А.Бакиров выделяет следующие типы месторождений: месторождения структурного типа; месторождения рифогенного типа; месторождения литологического типа; месторождения стратиграфического типа; месторождения литолого-стратиграфического типа. Эта классификация основана на генетических принципах и отражает особенности формирования ловушек.
Профили залежи
Нефтегазовая залежь — естественное единичное скопление нефти или газа в ловушке, образованной пластом-коллектором и покрышкой, контролируемое единым водонефтяным контактом. Граница между смежными залежами в одном пласте проводится по изменению положения водонефтяного контакта.
Нефтяная залежь обычно подстилается водой: законтурной (за внешним контуром нефтегазоносности) или подошвенной (находящейся под залежью нефти); реже бывает ограничена со всех сторон непроницаемыми породами и не имеет контакта с водой (песчаная линза). Основные параметры нефтяной залежи: площадь, эффективная мощность, пористость, проницаемость и нефтенасыщенность коллектора, пластовая температура, давление, высотное положение водонефтяного контакта.
По запасам нефтяные залежи подразделяют на: уникальные (свыше 300 млн. т), гигантские (от 100 до 300 млн. т), крупные (от 30 до 100 млн. т), средние (от 10 до 30 млн. т), мелкие (до 10 млн. т) и непромышленные. Кроме того, нефтяные залежи характеризуют по строению коллектора в ловушке (пластовые, массивные); по типу коллектора (поровый, трещинный, кавернозный, смешанный); по типу экрана в ловушке (сводовые, литологически, стратиграфически, тектонически, гидродинамически экранированные и др.); по качеству нефти, плотности, вязкости, структурно-групповому её составу; количеству и составу растворимого в ней газа и других компонентов.
Режимы работ нефтяных залежей при эксплуатации определяются характером проявления движущих сил, обусловливающих приток нефти к эксплуатирующимся скважинам; зависят от геологического строения и физико-химического свойств пласта и нефти, а также от искусственно создаваемых условий разработки. Совокупность залежей, приуроченных к общему участку земной поверхности и подчинённых единой тектонической структуре, образует нефтяное месторождение.
Залежи подразделяют на:
- нефтяные;
- газовые;
- газонефтяные;
- газоконденсатные.
Поверхность, разделяющая нефть, газ и воду, называется подошвой нефтегазовой залежи или поверхностью водонефтяного раздела. Линию пересечения этой поверхностя с кровлей пласта называют внешним контуром нефтеносности. Линию пересечения поверхности водонефтяного раздела с подошвой пласта называют внутренним контуром нефтеносности. Высотой залежи называется расстояние по вертикали от подошвы залежи до ее наивысшей точки, высотой нефтяной части нефтегазовой залежи – расстояние от подошвы до газонефтяного раздела. Длина залежи определяется расстоянием между крайними точками, образующимися при пересечении большой оси залежи с внешним контуром нефтеносности. Ширина залежи - это расстояние между крайними точками, образующимися при пересечении малой оси залежи с контуром нефтеносности.
Часто нефтяная залежь занимает лишь часть коллектора и поэтому в зависимости от характера пористости и степени цементации породы (гетерогенности залежи) обнаруживается различная степень насыщенности нефтью отдельных её участков в пределах самой залежи. Иногда этой причиной обусловливается наличие непродуктивных участков залежи. Обычно нефть в залежи сопровождается водой, которая ограничивает залежь вниз по падению слоёв либо по всей её подошве. Кроме того, в каждой залежи нефти вместе с ней находится т. н. плёночная, или остаточная вода, обволакивающая частицы пород (песков) и стенки пор. В случае выклинивания пород коллектора или обрезания его сбросами, надвигами и т п. дизъюнктивными нарушениями залежь может либо целиком, либо частично ограничиваться слабопроницаемыми породами. В верхних частях нефтяной залежи иногда сосредоточивается газ (т. н. «газовая шапка»).
Весьма продолжительное время (со 2-й половины XIX в.) геологи полагали, что нефтяные залежи приурочиваются почти исключительно к антиклинальным складкам, и только в 1911 И. М. Губкиным был открыт в Майкопском районе новый тип залежи, приуроченной к аллювиальным пескам и получившей название «рукавообразной». Спустя более 10 лет подобные залежи были обнаружены в США. Дальнейшее развитие разведочных работ в СССР и в США завершилось открытием залежей, связанных с соляными куполами, приподнимающими, а иногда и протыкающими осадочные толщи. Изучение нефтяных месторождений показало, что образование нефтяных залежей обусловлено различными структурными формами изгибов пластов, стратиграфическими соотношениями свит и литологическими особенностями пород. Предложено несколько классификаций месторождений и залежей нефти как в России, так и за рубежом.
Нефтяные месторождения различаются друг от друга по типу структурных форм и условиям их образования. Залежи нефти и газа различаются друг от друга по формам ловушек-коллекторов и по условиям образования в них скоплений нефти. Существует три группы залежей нефти и газа:
- пластовые залежи (сводовые и экранированные);
- массивные залежи;
- литологически ограниченные залежи.
Различного типа залежи нефти в гидравлически незамкнутых (1—3) и замкнутых (4—6) ловушках: 1 — пластовые сводовые нефтяные и газонефтяные залежи; 2 — массивная сводовая газонефтяная залежь; 3 — нефтяная залежь в выступе палеорельефа, первичного (напр., рифа) или вторичного (эрозионного); 4 — нефтяная залежь, экранированная стратиграфическим несогласием; 5 — нефтяная залежь в ловушке первичного (фациального, литологического) выклинивания коллектора; 6 — тектонически экранированная залежь нефти; а — нефть; б — газ; в — вода.
Согласно классификации, с которой связаны залежи нефти и газа, выделяют четыре основных класса локальных скоплений нефти и газа по А. А. Бакирову:
- структурные
- рифогенные или литологические
- стратиграфические
К классу структурных залежей относятся залежи, приуроченные к различным видам локальных тектонических структур. Это сводовые, тектонические экранированные и приконтактные залежи нефти и газа.
В классе литологических залежей выделяют две группы залежей: литологически -экранированных и литологически - ограниченных.
Литологически – экранированные залежи располагаются в участках выклинивания пласта – коллектора. Залежи литологически – ограниченные приурочены к песчаным образованиям русел палеорек (шнурковые или рукавообразные), к прибрежным песчаным валоподобным образованиям или к гнездообразно залегающим породам коллекторам, окруженным со всех сторон слабопроницаемыми породами.
Формирование стратиграфических залежей происходило в коллекторах, срезанных эрозией и стратиграфически несогласно перекрытых непроницаемыми слоями более молодого возраста Залежи стратиграфического класса могут быть обнаружены в антиклиналях, куполовидных и моноклинальных структурах.