Содержание Понятие ловушка нефти , газа и газоконденсата , классификация ловушек

Ловушка – часть природного резервуара, в котором со временем устанавливается равновесное состояние воды, нефти и газа. Так как плотность газа наименьшая, он скапливается в верхней части ловушки. Ниже газа располагается нефть. Вода, как наиболее тяжёлая жидкость, скапливается в нижней части ловушки.

В ловушке любой формы при благоприятных условиях может скопиться значительное количество нефти и газа. Такая ловушка называется залежью. Форма и размер залежи обусловливаются формой и размером ловушки.

Большинство пород-коллекторов имеют вид пластов или слоев, которые на сколько-нибудь значительных расстояниях отклоняются от горизонтального положения. Величина наклона изменяется от примерно 4 м/км до 90°. В результате этого капли нефти или пузырьки газа, насыщающие породы-коллекторы, просачиваются вверх через насыщенные водой поры к подошве и затем перемещаются вверх по восстанию пластов вдоль раздела коллектор - покрышка. Если наклон продолжается до поверхности и пласт-коллектор остается на всем протяжении проницаемым, нефть (газ) будет выходить из пласта. Но если наклон вверх не продолжается, а существует перегиб или породы-коллекторы теряют по латерали свою проницаемость, нефть будет улавливаться до того, как она сможет выйти из пласта на поверхность. Образование ловушки вследствие изменения направления наклона пластов пород обычно обусловлено движениями земной породы; такие ловушки относятся к структурному типу. Изменения проницаемости ведут к образованию стратиграфических ловушек. Простейшим типом структурной ловушки является выгнутая вверх складка-антиклиналь (рис. 1,а). Складчатость может быть результатом сокращения земной коры, сброса в глубинах земли, магматической деятельности, внедрения соляных масс; она может быть вызвана уплотнением над выступом погребенного рельефа или растворением пород. Скопление нефти и газа в антиклиналях происходит за счет улавливания движущихся вверх капелек жидкости и пузырьков газа аркой смятых в складку пластов. На флангах складки под нефтью скапливается более тяжелая пластовая вода. Одно из крупнейших нефтяных месторождений мира - Гхавар в Саудовской Аравии - связано именно с антиклиналью.

Рис. 1. Ловушки нефти и газа, окруженные экраном непроницаемых пород. Эти экраны препятствуют перемещению нефти и газа из слоев пористых осадочных пород, в которых они скопились и образовали залежи. Антиклинальная ловушка (а) обусловлена изгибом слоев вверх; ограниченная разломом тектонически экранированная ловушка (б) сформирована вертикальным перемещением пластов, когда пласт непроницаемых пород располагается напротив пласта проницаемых пород. Соляной купол (в) образуется при внедрении соляного штока в другие пласты. Стратиграфическая ловушка (г) формируется при замещении пористых пород непроницаемой, причем это замещение обусловлено обстановками накопления осадков.

Одним из специфических видов антиклиналей являются соляные купола (рис. 1, в). Они представляют собой штоки или призмы соли, выжатой с больших глубин. Купола имеют в плане округлую или эллиптическую форму диаметром почти 1 км и высотой 6 и более км. Эти купола частично прорывают слои осадочных пород, а залегающие над ними пласты изгибаются в виде антиклинали или купола. Залежи нефти могут формироваться в покрывающей соляной купол антиклинали, в пластах, ограниченных стенкой соляного купола, и в выщелоченных кавернозных породах кровли купола (кэпроки). Тектонически ограниченные ловушки (рис. 1,б), как и антиклинали и соляные купола, являются разновидностью структурных ловушек. Ловушка этого типа образуется за счет того, что при сдвиге (взаимном перемещении пластов) проницаемые пласты вверх по восстанию в зоне разлома экранируются непроницаемым глинистым барьером, который эффективно преграждает движение нефти вверх по восстанию проницаемого насыщенной водой наклонно залегающего пласта. Если пласты-коллекторы латерально замещаются непроницаемыми породами, возникает стратиграфическая ловушка (рис. 1,г). Основная причина изменения пористости и проницаемости пласта в пространстве связана с изменениями условий осадконакопления по площади. Другой причиной изменения коллекторных свойств является растворяющее действие пластовых вод. Так, участками может растворяться карбонатный цемент в песчаниках. Большую роль играет образование каверн в карбонатных породах. Важный вид стратиграфических ловушек образуется при срезании, эрозии серии наклонно залегающих пластов, в том числе пористых и проницаемых, и последующем их перекрытии непроницаемыми породами-покрышками.

Классификация ловушек часть коллектора, условия залегания к-рого и взаимоотношения c экранирующими породами обеспечивают возможность накопления и длительного сохранения нефти и (или) газа. Элементами ловушки являются Коллектор нефти и газа, Покрышка, экран. Наиболее распространена классификация ловушек, сочетающая поисковые и генетич. признаки. Пo этим признакам выделяют ловушки сводовые, тупиковые, или экранированные, и линзообразные.

Типы ловушек нефти и газа: 1 - сводовые (a - в антиклиналях, б - в рифовом массиве, в - в эрозионном выступе); 2 - тектонически экранированные (a - экранированные сбросом, б - экранированные боковой поверхностью соляного массива, глиняного диапира, жерла грязевого вулкана или интрузивного массива); 3 - стратиграфически экранированные; 4 - литологически экранированные; 5 - линзообразные (литологически ограниченные); 6 - гидродинамические.

Сводовые ловушки образуются в сводовых частях антиклиналей, над соляными куполами, глиняными диапирами, интрузивными массивами, в теле погребённых рифовых массивов и эрозионных выступов - под облекающими их покрышками. Ловушки экранированного типa возникают на крыльях и периклиналях антиклиналей, на флексурах и моноклиналях при появлении по восстанию их литологич. или гидродинамич. экранов. B зависимости от происхождения экрана различают ловушки: тектонически экранированные, возникающие в результате сброса, взброса, надвига или внедрения массива кам. соли, глиняного диапира, интрузивного тела, a также экранирования (боковой поверхностью жерла грязевого вулкана); стратиграфически экранированные - при несогласном перекрытии коллектора герметичным экраном; литологически экранированные - при выклинивании, уплотнении коллектора или запечатывании коллектора асфальтом; гидродинамически экранированные, возникающие на моноклиналях, флексурах, в зонах угловых несогласий и разрывных нарушений при нисходящем движении воды и встречном всплывании нефти. Линзообразныe (или литологически ограниченные) ловушки образуются в коллекторах линзообразного строения (погребённых песчаных барах, русловых и дельтовых песчаниках, пористых зонах карбонатных пород). Ловушки могут находиться в разл. частях структур.          Cв. 70% запасов нефти и газа находится в ловушках сводового типа, заключённых в антиклиналях.