геология нефти и газа методичка+ вопросы

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

мелоподобным известнякам, доломитам, трепелам» пепловым туфам и другим

тонкозернистым породам. В отсутствие трещиноватости все эти породы не

являются коллекторами.

-Микропоры (dэф< 2·10-9 м), диаметр которых соизмерим с толщиной слоя прочносвязанной воды, пластовая вода при температурах менее 70 °С

практически неподвижна. Микропоры установлены у некоторых природных цеолитов.

-Трещиноватость наиболее характерна для плотных, низко-пористых горных пород. Происхождение трещин чаще всего тектоническое, хотя в природе можно встретить трещины диагенеза (доломитизация карбонатов),

трещины уплотнения и трещины автогидроразрыва в зонах образования

аномально высоких пластовых давлений.

Классификация коллекторов по типу пустотного пространства

По преобладающему типу пустот, слагающих поровое пространство,

коллекторы делятся на три основных типа: поровые, трещинные и каверновые.

Подавляющая часть нефтяных и газовых месторождений приурочена к коллекторам трех типов – гранулярным, трещинным и смешанного строения.

К гранулярному типу относятся коллекторы, представленные песчано-

алевритовыми породами, реже известняками и доломитами; поровое пространство в них состоит из межзерновых полостей.

Трещинные коллекторы сложены преимущественно карбонатами;

поровое пространство в них образуется системой трещин. При этом участки коллектора между трещинами представлены плотными непроницаемыми и малопроницаемыми нетрещиноватыми блоками пород, поровое пространство в которых практически не участвует в процессах фильтрации.

В коллекторах смешанного типа отмечается сочетание систем трещин,

порового пространства блоков и пор (каверны, карст).

31

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Общая пористость осадочных горных пород, %

Классификация терригенных коллекторов по проницаемости

В настоящее время для терригенных коллекторов наиболее часто применяется классификация А.А. Ханина, которая делит породы –коллекторы на 6 классов по абсолютной проницаемости. Остальные признаки рассматриваются как сопутствующие:

Породы с абсолютной межзерновой проницаемостью по газу меньше

0,1млд отнесены к неколлекторам, т. е. к таким, в которых нефть, если и присутствует, то не может быть извлечена

По характеру проницаемости (классификация Теодоровича Г. И.)

различают коллектора:

-равномерно проницаемые;

-неравномерно проницаемые;

-трещиноватые.

32

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Классификация коллекторов по эффективной пористости

Одна из первых классификаций в нашей стране была создана Авдусиным и Цветковой. В качестве основного критерия была предложена величины эффективной пористости. Ими было выделено 5 классов коллекторов:

сэффективной пористостью более 20%;

сэффективной пористостью 15 – 20%;

сэффективной пористостью 10 – 15%;

сэффективной пористостью 5 – 10%;

сэффективной пористостью менее 5%.

Авдусин и Цветкова выделили классы коллекторов без указания типов пород, также в классификации не приводились величины проницаемости.

Каждому типу песчано-алевритовых пород в пределах того или иного класса соответствует своя величина эффективной пористости. Породы,

относящиеся к 6 классу с проницаемостью менее 1 мД обычно в естественных условиях содержат 90% и более остаточной воды и не являются коллекторами промышленного значения.

Классификация карбонатных коллекторов

Для карбонатных пород Багринцевой составлена оценочно – генетическая классификация, которая выделяет 3 группы: А, Б, В с высокими, средними и низкими коллекторскими свойствами. В основу классификации положены абсолютная проницаемость, открытая пористость, остаточная водонасыщенность, относительная газопроницаемость, потенциальный коэффициент газонасыщенности с учетом текстурно-структурных характеристик пород.

По различным данным от 50 до 60 % современных мировых запасов УВ приурочено к карбонатным породам, среди них выделяются наилучшие по качеству рифовые сооружения. Карбонатные коллекторы характеризуются специфическими особенностями: крайней невыдержанностью, значительной изменчивостью свойств, что затрудняет их сопоставление, в них относительно

33

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

легко происходят разнообразные диагенетические и катагенетические изменения. Фациальный облик известняков, в большей мере, чем в обломочных породах, влияет на формирование коллекторских свойств. В минеральном отношении карбонатные породы менее разнообразны, чем обломочные, но по структурно-текстурным характеристикам имеют гораздо больше разновидностей

По различным данным от 50 до 60 % современных мировых запасов УВ приурочено к карбонатным породам, среди них выделяются наилучшие по качеству рифовые сооружения. Карбонатные коллекторы характеризуются специфическими особенностями: крайней невыдержанностью, значительной изменчивостью свойств, что затрудняет их сопоставление, в них относительно легко происходят разнообразные диагенетические и катагенетические изменения. Фациальный облик известняков, в большей мере, чем в обломочных породах, влияет на формирование коллекторских свойств. В минеральном отношении карбонатные породы менее разнообразны, чем обломочные, но по структурно-текстурным характеристикам имеют гораздо больше разновидностей.

Для карбонатных пород Багринцевой составлена оценочно – генетическая классификация, которая выделяет 3 группы: А, Б, В с высокими, средними и низкими коллекторскими свойствами. В основу классификации положены абсолютная проницаемость, открытая пористость, остаточная водонасыщенность, относительная газопроницаемость, потенциальный коэффициент газонасыщенности с учетом текстурно-структурных характеристик пород.

Существует еще общая классификация коллекторов нефти и газа

(учебник Баженовой и др.). Она основана на сопоставлении исходных классификаций, в ней учтены, как структурные признаки породы, так отчасти и их состав. Выделение классов (а всего их 6) производится в основном по величине открытой пористости. При этом ее границы, а также границы проницаемости в классах очень высокие.

34

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Условия залегания флюидов в залежи. Любое естественное скопление нефти и газа в ловушке в промышленных количествах называется залежью.

Газ, нефть и вода в залежи распределяются под воздействием гравитационного фактора, т. е. в зависимости от их плотности. •Обычно газ и нефть занимают верхнюю часть ловушки, а вода подпирает их снизу, заполняя всю остальную часть резервуара. Газ и нефть в свою очередь также распределяются под влиянием гравитационного фактора: газ как более легкий располагается над нефтью.

Условия залегания нефти и газа в залежах определяются гипсометрическим положением водонефтяного (ВНК), газоводяного (ГВК) и

газонефтяного (ГНК.) контактов; высотой залежи; размерами нефтяной,

газовой, водонефтяной, газонефтяной и газоводяной зон, нефтегазонасы-

щенной толщиной пласта, величинами начальной и остаточной нефтенасыщенности и газонасыщенности пород-коллекторов и их изменением по площади и разрезу; начальными пластовыми давлением и температурой.

Ловушка — часть природного резервуара, в котором благодаря различного рода структурным дислокациям, стратиграфическому или литологическому ограничению, а так же тектоническому экранированию создаются условия для скопления нефти и газа. это часть природного резервуара, где уменьшаются скорости движения флюидов (воды, нефти, газа),

происходит их дифференциация, и возникают скопления нефти и газа. Ловушка

– это препятствие на пути движения пластовых флюидов. В строении ловушки участвуют коллектор и ограничивающие его непроницаемые отложения.

Возникают ловушки на перегибах пласта-коллектора, в участках ограничения его тектоническими, стратиграфическими и литологическими экранами, в

выступах и линзах. Тектоническим экраном могут служить разрывы (сбросы,

взбросы, надвиги) и контакты с соляными и глиняными диапирами, а также жерлами грязевых вулканов. Литологический экран образуют зоны замещения коллектора непроницаемыми породами. Литологическое выклинивание возникает в процессе седиментации.

35

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Стратиграфический экран возникает в результате сочетания стратиграфического и углового несогласия, когда наклоненные под углом более древние породы перекрыты молодыми непроницаемыми отложениями.

Строение залежи определяется, прежде всего, характером природного резервуара, а также морфогенетическим типом ловушки. Поэтому типы нефтегазовых залежей даны в соответствии с классификацией природных резервуаров и ловушек. По названиям природных резервуаров выделяются залежи:

-пластовые,

-массивные,

-линзовидные.

Каждая из этих залежей может быть приурочена к ловушке различного генезиса (происхождения):

-тектонического,

-седиментационного,

-денудационного.

Различным по генезису ловушкам присущи свои морфологические особенности.

Гравитационный фактор вызывает в ловушке распределение газа, нефти и воды по удельным весам.

Любая ловушка представляет собой трехмерную объемную форму, в

которой в силу емкостных, фильтрационных и экранирующих свойств накапливаются и сохраняются углеводороды.

Наиболее простым и распространенным случаем образования ловушки является смятие пластового или массивного природного резервуара под воздействием складкообразовательных тектонических движений в антиклинальную структуру

Если в изогнутый в виде свода проницаемый пласт, перекрытый непроницаемыми породами, попадут нефть, газ и вода, то, распределяясь согласно плотностям, нефть и газ займут верхнюю часть сводового изгиба и

36

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

будут изолированы сверху непроницаемыми породами, а снизу водой.

1 — изогипсы кровли, м; 2 — песчаники; 3 — глины Объемная модель антиклинальной ловушки:

Классификация ловушек

Антиклинальная (сводовая, структурная) 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) сформированная в результате эрозии пластов

— коллекторов и перекрытия их затем непроницаемыми породами.

Классификация ловушек по Бакирову (на генетической основе):

37

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

1 класс – структурные ловушки, образованные в результате изгиба слоев или разрыва их сплошности.

2 класс – стратиграфические ловушки, сформированые в результате эрозии пластов коллекторов во время перерыва в накоплении осадков (в эпоху восходящих движений) и перекрывающие их затем непроницаемыми породами

(в эпоху нисходящих движений). Как правило, толщи пород, образовавшиеся после перерыва в осадконакоплении, характеризуются более простыми структурными формами залегания. Поверхность, определяющая эти толщи, от толщ, возникших ранее, называется поверхностью стратиграфического несогласия.

3-ий класс – литологические ловушки.Они образованы в результате литологического замещения пористых проницаемых пород непроницаемыми.

4-ый класс – рифогенные ловушки.Они сформированы в результате отмирания организмов «рифостроителей» (кораллов, мшанок), накопления их скелетных остатков в форме рифового тела и последующего его перекрытия непроницаемыми породами.

Типы ловушек и их распространенность

38

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Залежи нефти и газа

Скопления нефти, газа, конденсата и других полезных сопутствующих компонентов, сосредоточенные в ловушке, ограниченные поверхностями разного типа, в количестве, достаточном для промышленной разработки,

называется залежью.

Выделяются следующие основные типы залежей нефти и газа: 1.пластовые

1.1.сводовые а) не нарушенные

б) слабонарушенные в) разбитые на блоки

1.2.экранированные а) тектонически б) стратиграфически в) литологически г) гидравлически

2.массивные в выступах:

а) структурных б) эрозионных

в) биогенных (рифогенных) 3.ограниченные со всех сторон а) водой б) непроницаемыми породами

в) водой и не проницаемыми породами 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

39

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

(фациального, литологического) выклинивания коллектора; 6 — тектонически экранированная залежь нефти;

Схема пластовой сводовой залежи.

40