§ 2. Природные резервуары. Ловушки

В земной коре вместилищем для нефти, газа и воды слу­жат породы-коллекторы, заключенные в плохо проницаемые по­роды (рис. 1). И. О. Брод предложил называть их природ­ными резервуарами, понимая под ними естественные вместилища для нефти, газа и воды, внутри которых они могут циркулировать и форма которых обусловлена соотношением коллектора с вмещающими его (колл ктор) плохо проницае­мыми породами.

Выделяются три основных типа природных резервуаров: пла­стовые, массивные и литологически ограниченные со всех сторон.

Рис. 1 Пластовый природный резервуар с включением линзовидных тел глини­стых пород

1 — глины; 2 — песчаники

Пластовый резервуар представляет собой коллектор, имеющий значительное распространение по площади (сотни и тысячи квадратных километров) и небольшую мощ­ность (от долей метров до десятков метров). Пласто­вые природные резервуары могут быть сложены как карбонатными, так и терригенными образованиями (рис. 1). Очень часто они содержат отдельные линзовидные прослойки непрони­цаемых пород в толще ос­новного горизонта, что де­лает их неоднородными по строению как в вертикаль­ном направлении, так и в горизонтальном.

Природные резервуары, как правило, в большей своей части заполнены водой. Это связано с тем, что породы природного резервуара либо первично насыщены седиментационными или как их еще называют элизионными (“элизио”—выжимание) водами, либо в поровое пространство их внедрились атмосфер­ные, т. е. инфильтрационные воды. Нефть и природный газ по отношению к воде являются чаще всего более поздними обра­зованиями.

Нефть и газ, оказавшись в свободном состоянии в природ­ном резервуаре, заполненном водой, стремятся занять самое высокое положение в нем. Они перемещаются вверх, оттесняя воду (вследствие гравитационного эффекта), до тех пор, пока не достигнут кровли пласта-коллектора (подошвы пласта-водоупора).

На схеме (рис.2) по­казаны направления возможного перемещения нефти (или газа) в природном резервуаре литологически ограниченном вверх по восстанию пласта (рис. 2, а), и в пластовом природ­ном резервуаре, антиклинально изогнутом (рис.2,6). Как видно из схемы, нефть (или газ) из точки А (или Б) может переместиться в точку Л, но не может переместиться из точки Л в точку А (или Б). В точке Л нефть (или газ) будет задер­живаться (экранироваться), т. е. будет находиться в состоянии относительного покоя. Часть природного резервуара, в котором может экранироваться нефть и газ и образоваться их скопле­ние, называется ловушкой. Примеры ловушек в пластовом, массивном и литологическом природных резервуарах показаны на рис. 3. На этом рисунке заштрихованные части природных резервуаров соответствуют объемам ловушек. В ловушке нефть и газ находятся в состоянии относительного покоя (гидроди­намического равновесия).

Рис. 2. Схемы возможных перемещений и экранирования нефти (или газа) в при­родном резервуаре

а — в случае литологического экрана; б — в антиклинально изогнутом пласте. 1 — часть природного резервуара, в котором нефть (или газ) экранируются

Рис. 3. Ловушки нефти и газа в пла­стовых (А, Б, Г), массивных (Е, Ж) и литологических (Д, В) природных ре­зервуарах

Породы: 1 — терригенные. 2 — хемогенные, 3—карбонатные, 4—ловушки: 5—поверх­ность стратиграфического несогласия

В пластовых и массивных резервуарах ловушками для нефти и газа являются сводовые изгибы (рис. 3, Б, Г, Е) пласта (пластов) или верхние части рифовых массивов, имеющие, как правило, сводообразную форму (рис. 3, Ж). Литологически замкнутый (линзовидный), природный резервуар сам является ло­вушкой для нефти и газа (рис. 3 В).

По происхождению различают следующие ловушки:

1)структурные—образованные в результате изгиба слоев (рис. 3, Б, Г, Е) и (или) разрыва их сплошности;

2)стратиграфические (рис. 3, А)—сформированные в результате эрозии пластов-коллекторов во время перерыва в накоплении осадков (в эпоху восходящих движений) и пере­крытия их затем непроницаемыми породами (в эпоху нисхо­дящих движений). Как правило, толщи пород, образовавшиеся после перерыва в осадконакоплении, характеризуются более простыми структурными формами залегания. Поверхность, от­деляющая эти толщи от толщ, возникших ранее, называется поверхностью стратиграфического несогласия;

3) литологические—образованные в результате лито­логического замещения;

4) рифогенные—сформированные в результате отмира­ния организмов-рифостроителей (кораллов, мшанок), накопле­ния их скелетных остатков в форме рифового тела (рис. 3, Ж) и последующего их перекрытия непроницаемыми породами.

Около 80 % залежей в мире связано с ловушками структур­ного класса, на долю ловушек иного происхождения (рифогенных, стратиграфических и литологических) приходится не бо­лее 20 %.

ЗАЛЕЖИ НЕФТИ И ГАЗА