Природные резервуары (ловушки)

Игнатий Осипович Иоброд ввел в геологию понятие «природный резервуар», которое представляет собой естественные вместилища для нефти, газа и воды. Внутри которых эти флюиды могут перемещаться; выделяют 3 типа: пластовый, массивный и литологически – ограниченный. Пластовый представляет собой песчаный пласт толщиной до десятков метров, которые распространены по площади в сотни и тысячи квадратных километров. Важной особенностью пластового является наличие флюидоупоров. Для пластового природного резервуара характерна перекрывающая и подстилающая горная порода, в массивном с одной сверху и в литологически – ограниченном со всех сторон.

Ловушка – часть природного резервуара, в которой устанавливается равновесие между силами, способствующими вхождению флюида в пласт и силами, препятствующими их выходу из пласта. Как правило, большая часть природного резервуара заполнена водой, а в том случае, когда в ловушке (природном резервуаре) содержаться углеводороды (любого фазового состояния) доля воды, заполняющей открытые поры, будет минимальна. В первом случае: большая часть водного резервуара заполнена водой, это связано с тем, что либо породы природного резервуара первично насыщены седиментационными водами, а на стадии катагенеза – элизионными водами («элизио» - выжимание), либо в их поровое пространство внедрились атмосферные воды (инфильтрационные). Нефть и природный газ по отношению к седиментационным водам являются более поздними образованиями.

Нефть и газ, оказавшись в свободном состоянии в природном резервуаре (заполненном водой), стремятся занять в нем самое высокое положение. Углеводороды перемещаются вверх, оттесняя воду (вследствие гравитационного эффекта), до тех пор пока не достигнут кровли пласта коллектора, то есть подошвы флюидоупора. Этот процесс перемещения в пласте – коллекторе называется всплыванием. Дальнейшее продвижение по пласту – коллектору происходит только в том случае, если кровля пласта наклонена к горизонту, в этом случае нефть и газ перемещаются преимущественно вверх, по наклонному пласту – коллектору вблизи его кровли. Если на пути углеводородов встречается препятствие, например, литологический экран (глина, соль, изменение наклона пласта на обратное), то в этой части природного резервуара перед препятствием образуется скопление нефти или газа и формируется залежь углеводородов. Ловушка представляет собой часть природного резервуара …. В пластовых и массивных резервуарах ловушечные условия для залежи нефти и газа являются сводовые изгибы пласта. Литологически замкнутый резервуар сам является ловушкой для нефти и газа.

Объем ловушки контролируется вышележащей глиной – флюидоупором. В качестве надежных покрышек рассматриваются глины и соли. Если глинистые флюидоупоры с глубиной, растрескиваясь, могут стать вторичным коллектором, то солеродные покрышки очень пластичны и являются идеальным флюидоупором. Существуют так же … (алевролиты, литологические окна).

По происхождению различают следующие типы ловушек:

1. Структурные - образованы в результате изгиба слоев

2. Тектонические - образованы при разрыве сплошности структуры

3. Стратиграфические – сформированы в результате эрозии пласта – коллектора во время перерыва в осадконакоплении (в эпоху восходящих движений) и последующего перекрытия эрозированных пластов – коллекторов непроницаемыми породами (в эпоху нисходящих движений). Поверхность разделяющая эти толщи от толщ возникших ранее называют поверхностью стратиграфического несогласия.

4. Литологические – образованы в результате литологического замещения пористых проницаемых пород непроницаемыми. Причем выделяют литологически–ограниченные (линзы по Броду) и литологически–экранированные ловушки (выклинивание пласта – коллектора вверх по ее восстанию)

5. Рифогенные – сформировались в результате отмирания организмов рифастроителей (кораллы). Накопление их скелетных остатков в форме рифового тела.

Около 80% залежей углеводородного ирье в мире связано с ловушками структурного класса. Затем следуют литологически-экранированные или литологически-ограниченные.

Связь нефти и газа с антиклинальными структурами была установлена еще в 19 веке Абихом, Романовским и Уайтом. Была тогда же сформулирована антиклинальная теория залегания нефти.

Залежь углеводородов – ловушка, заполненная нефтью, газом или конденсатом. Месторождение представляет собой совокупность залежей, расположенных в отдельно взятой структуре.

Самотлорское месторождение представляет собой совокупность 10 залежей в разрезе самотлорского поднятия (относится к структуре 1-го порядка). Более мелкие поднятия отснят к структурам 2 и 3 порядков. (Нижневартовский – самый большая структура)

Месторождения характеризуют по ряду хараеткористик:

1. По фазового состоянию углеводородов в залежах (нефтяные, нефтегазовые, конденсатные, нефтегазоконденсатные), бывают однофазные и многофазные

2. По количеству залежей углеводородов, месторождения могут быть однозалежными (залежь газа юрских отложений Березовского месторождения) и многозалежными – 2 и более залежей (на месторождении Комсомольское вскрыто 37 залежей нефти, газа и конденсатов)

3. Приуроченность к типу геологического бассейна

   1. Платформенные

   2. Горно-складчатый (геосинклинальный)

4. По запасам углеводородного сырья: при запасах мене 300 млн тонн – очень мелкое, 300 – 500 млн тонн – мелкое, 500-1000000 млн тонн – среднее, 1 – 3 млрд тонн – крупное, более 3 млрд тонн – очень крупное (супергигант).

На протяжении века проблема генезиса (происхождения) нефти является объектом споров крупнейших ученых и практиков.