13. Схарактеризуйте колектори нафти і газу: поняття та класифікації

В природі найчастіше колекторами нафти і газу бувають піски, пісковики, вапняки і доломіти. Па їх частку припадає понад 95% випадків знаходження нафти і газу. Решта прппадаг па ангідрити, сланці, тріщинуваті магматичні породи і і. п.

Неднвлячнсь па значний обсяг досліджень порід колекторів, до сьогоднішнього дня немає розробленої загальноприйнятої класифікації колекторів, яка б відповідала всім теоретичним і практичним вимогам. І Ісрша класифікація була запропонована в 1938 р. П.П.Авдусіним і М.А.Цвєтковим. Вони в основу класифікації поклали дві характеристики: ефективну пористість і так звану гідравлічну характеристику. Ефективна пористість визначалась під мікроскопом за шліфами порід, які попередньо були насичені під вакуумом забарвленою смолою бакелітом. Бралось відношення площі, зайнятої бакелітом, до площі шліфа. Гідравлічна характеристика визначалась за тими ж шліфами, як відношення периметра циліндричного каналу з площею, рівною сумі площ всіх nop в шліфі, до суми периметрів всіх nop, заповнених бакелітом.

За величиною ефективної пористості (П_Сф) всі колектори поділяються па 5 класів:

клас А – П_еф >20% _{колектори великої ємності}

клас В-Пеф 15-20%

клас С — П_еф 10-15% колектори середньої ємності

клас Д-Пеф 5-10%

клас Е — П_еф <5% колектори малої ємності

Кожний клас за величиною гідравлічної характеристики (Ф)

розділяється на три групи:

I група Ф>0.2 — швидкість руху значна.

II група Ф=0_.2 - швидкість руху середня.

III група Ф<0.1 - швидкість руху незначна.

У зв'язку з трудністю визначення запропонованих характеристик і їх недостатності для характеристики всіх різновидностей порід-колекторів, ця класифікація в паш час майже не використовується.

Досить вдала класифікація для зернистих порід-колекторів була запропонована А.А.Ханіним, в якій враховується гранулометричний склад, пористість, проникність і на цій основі виділяються класи.

Найбільш загальною є класифікаційна схема А.І.Крінарі. Він всі колектори за генезисом порового простору поділив на три типи: порові, кавернозні, тріщинні. Ці типи за величиною проникності (К) ділять на 5 класів:

І клас-дуже високопропикпі К> 1 мкм²,

2. клас — високопроникні К= 1 —0.5 мкм²,

3. клас -середиьопропикпі К= 0.5-0.1 мкм²,

4. клас — низькопроникні К=0.1 —0.001 мкм².

5. клас дуже низькопроникні К < 0.001 мкм².

В свою чергу ці класи за величиною пористості (т) поділяються на 5 класів:

1. - дуже високоємні. m > 25%.

2. - високоємні. m = 25 — 20%,

3. - середньоємні, m = 20 -15%.

4. - малоємні. m = 15 - 10%.

5. - дуже малоємні, m < 10%.

Одним з недоліків цігї класифікації с відсутність змішаних (перехідних) типів. Такі змішані типи виділяє Е.М.Смєхов в своїй класифікації, але не наводить строгих критеріїв для віднесення до кожного з них.

Порові колектори характерні для піщаних порід, які за своїм складом бувають моиоміисральпі. олігоміперальпі (тобто з незначними домішками зерен іншого складу) і поліміктові (складені зернами різних мінералів і порід). До цього ж типу колекторів належать і карбонатні породи, зерна котрих складаються з черепашок. їх уламків, оолітів і т.п. Вони часто бувають сильно-зцементовані, так що їх важко відрізнити від хемогенних вапняків і доломітів.

Колектори кавернозного типу пов'язані з карбонатними або сульфатними породами. Каверни бувають як первинні (у рпфогепппх вапняках), так і вторинні. Вторинні каверни здебільшого виникають внаслідок розчинення частини скелету породи. Ці процеси особливо інтенсивно проходять, коли ці породи піддавались денудаційним процесам.

Колектори тріщинного типу пов'язані з щільними породами різною літологічного складу (сильнозцементовані пісковики, вапняки, доломіти, кристалічні породи та інші).

Всі перехідні типи колекторів, не дивлячись на досить широке розповсюдження, вивчені слабо. При їх вивченні слід звертати особливу увагу на те. яку частку до загальної пористості і проникності вносять окремі види пустот (пори, каверни, тріщини). Коли йдеться про порово-тріщинний колектор, то мається на увазі, що пустотний простір складається переважно з nop. а частка тріщин у ньому незначна. Зате тріщини є основними провідниками рідин і газів і їх частка в проникності є головною.

До складних типів колекторів нафти і і азу відносять часто карбонатні і сульфатні породи. Вони піддаються різним процесам, що призводять до розчинення карбонатного і сульфатного матеріалу з виносом його за межі породи або перевідкладення його в них. Це і є дуже важливим процесом, що зумовлює формування пустотного простору карбонатних та сульфатних порід.

Па відміну від теригенних порід, де пустої ний простір створюється, в основному, порами у карбонатних та сульфатних породах пустотний простір створюється різними морфологічними та генетичними типами пустот.

.Для правильної оцінки співвідношення ємнісних та фільтраційних характеристик карбонатних та сульфатних порід-колекторів важливо розуміти роль тріщин в них. Для більшості із них тріщинуватість є характерною рисою. Тріщини вносять вагомий внесок у загальну величину пористості (пустотності). яка є дуже складною. Тріщинна пористість карбонатних та сульфатних порід рідко перевищує 0.1%. Крім тріщин і nop, тут зустрічаються каверни, печери, щілини, канали та інше. За своїм походженням вони можуть бути седиментогенними, діагенними. катагенними та гіпергенними.

Дуже ефективним для формування колекторів у карбонатних та сульфатних породах с тектонічні рухи, за яких підняття змінюються опусканнями, та ще в умовах поєднання зі сприятливими гідрогеологічними факторами.

Недавно було виявлено існування дуже складної групи колекторів, які пов'язані з глинистими породами, хоч вони були відомі ще на початку століття. Зустрічаються вони у багатьох регіонах світу.

Глинисті колектори нафти і газу є складними природними системами, що складаються з глинистих та акцесорних мінералів, органічної речовини та води. Характерною особливістю є полімінральнсть та тонка дисперсність складників.

До складного типу колекторів відносяться також породи-колектори. що виникають у зонах вивітрювання з різних порід, особливо кристалічних. При цьому проходять процеси дезінтеграції материнського субстрату, що призводить до виникнення різних пустот. При сланцевій структурі вихідних порід пористість може досягнути навіть 30%. У більшості випадків пористість не перевищує 10-12%.

.Для всіх складних типів колекторів характерна значна мінливість за площею та розрізом.