15. Схарактеризуйте природнірезервуари нафти і газу: поняття, класифікація та схематичні графічні моделі.

В чемній корі вмістилищами нафти, газу і води виступають породи-колектори, які є частково чи повністю обмежені

слабопроппкппмп породами. Саме ці вмістилища І. О. Брод назвав Природними резервуарами.

Природним резервуаром називається таке вмістилище для нафти, газу і води, в межах якого є можливе їх переміщення, форма і розміри якого зумовлені співвідношенням порід-колекторів і слабопроникних порід. І. О. Брод запропонував поділяти природні резервуари за формою і умовами виникнення на гри типи:

1. тип пластові резервуари.

2. тин — масивні резервуари.

3. тип резервуари неправильної форми, літологічно обмежені з усіх сторін.

Пластові природні резервуари (рис. 4.17) — це. як випливає вже з назви, пласти порід-колекторів. які обмежені в покрівлі і підошві слабопроникними породами при збереженні пластового характеру на значній площі. Таким чином, основними рисами природних пластових резервуарів г: а) обмеження в покрівлі і підошві слабопроникними породами, б) збереження пластового характеру, а також частково товщини і літологічного складу на великій площі.

Пласти, які виклинюються в одному напрямі, але в інших мають значну протяжність, належать до пластових ( рис. 4.17).

Більш дрібний поділ резервуарів пластового типу на класи чи види в даний час не є доцільним.

Масивні природні резервуари — це потужні товщі проникних порід однорідного чи неоднорідного складу, які перекриті зверху і юродами-покришками.

Масивні резервуари залежно від літологічного складу порід-колекторів. а. значить, і від умов виникнення резервуарів, можна поділити на однорідні (рис. 4.18) і неоднорідні (рис. 4.19).

Однорідні масивні резервуари складені однотипними породами, наприклад: карбонатними або метаморфічними. Ці породи не обов'язково повинні б\ пі однорідними за колекторе ь ким и властивостями, але вони мусять бути проникними, і таким чином всі пласти резервуара створюють єдину гідродинамічну систему.

Неоднорідні масивні резервуари зустрічаються в природі дещо рідше, ніж однорідні. Породи-колектори. які їх складають, можуть бути найрізноманітнішими, наприклад: вапняки, пісковики, сланці і т.д. Для віднесення до цього типу резервуарів потрібно, щоб в його розрізі було не менше двох літологічних різновидностей порід. Такі резервуари характеризуються значною неоднорідністю колекторів за розрізом і площею. В них здебільшого зустрічаються всі види пустот пори, каверни, тріщини. Окремі зони характеризуються високими колекторськими властивостями, в той час як інші можуть мати низькі.

В масивних резервуарах рух рідин і газів може проходити у всіх напрямах, оскільки всі породи є проникні.

Резервуари неправильної форми, літологічно обмежені з усіх сторін. — це ділянки порід-колекторів серед непроникних порід. Вони пов'язані з місцевими змінами петрографічного і гранулярного складу або локальними ділянками інтенсивної тріщинуватості чи кавернозності порід, які не мають значного поширення по площі.

Такі резервуари являють собою замкнуту гідродинамічну систему. Вони можуть виникати при обмеженій зі всіх сторін породами іншого літологічного складу породи-колектори. або бути пов'язані з невеликими змінами в колекторських властивостях одних і тих же порід. До перших відносяться, наприклад, лінзи пісків та пісковиків серед глинистих або хемогенних порід (рис.4.20аб). До других відносяться зони підвищеної пористості в піщано-алевролітових пластах, зони первинної і вторинної кавернозності або тріщинуватості в різних органогенних або хемогенних породах (рис.4.20в,г), а іноді в тріщинуватих сланцях, метаморфічних породах. Цей тин резервуарів може мати найрізноманітнішу форму як у плані, так і в розрізі.

Рисунок 4.20 - Схематичні

розрізи деяких МОЖЛИВИХ

варіантів резервуарів неправильної форми

/ - зона підвищеної пористості і про­никності: 2 зона підвищеної тріщи­нуватості і кавериозності; 3 ■- стра­тиграфічне неузгодження: 4 ■■ текто­нічні порушення

Виділення трьох типів резервуарів не виключає, а, навпаки, передбачає можливість існування різних перехідних форм між ними. Так, наприклад, можливе існування перехідного типу резервуарів між пластовими і масивними. Це виникає, коли кілька пластів-колекторів розділені малопотужними і неякісними або несуцільними перемичками, і пласти колектори з'єднуються між собою, утворюючи пластово-масивний резервуар. Ще один приклад: досить часто в біогенних виступах резервуар є перехідного типу між масивними і неправильної форми. В цих умовах окремі ділянки кращої пористості і проникності в загальній масі виступу з'єднуються між собою і створюють цей перехідний тип резервуарів.

Виділення резервуарів пластових, масивних і неправильної форми проведено І. О. Бродом за формою і умовами виникнення. їх також слід поділяти на три групи і за гідродинамічними умовами, які зустрічаються в природних резервуарах. Виділяють: 1 - групу резервуарів відкритого типу; 2 - групу резервуарів напівзакритого типу; 3 - групу резервуарів закритого (ізольованого) типу.

До резервуарів відкритою типу належать всі резервуари, які мають прямий зв'язок з денною поверхнею, або виходять під проникні породи (рис. 4.21).

Рисунок 4.21 - Приклали резервуарів

відкритого типу

/- пісок, 2 - вапняки, 3 - глини, 4 - денудаційна поверхня. 5 - поверхня грунту.

Це можуть бути резервуари пластові, масивні або неправильної форми. Виділення цієї групи резервуарів викликане тим, що умови знаходження нафти в них будуть значно відрізнятись від резервуарів закритого і напівзакритого типів. До резервуарів напівзакритого типу належать більшість пластових і масивних, які не мають прямого зв'язку з поверхнею. До резервуарів закритого (ізольованого) типу відносяться резервуари неправильної форми, (крім тих. які ввійшли в першу групу), а також пластові або масивні, які обмежені по площі, наприклад, тектонічними порушеннями. Таким чином, створюються ізольовані ділянки, які не мають гідродинамічного зв'язку з рештою частини резервуара.

16. Схарактеризуйте пастки нафти і газу: поняття, механізм уловлювання вуглеводнів, умови існування.

Пастка - це частина природного резервуару, яка частково чи повністю забезпечує вловлювання і утримування поступаючих у резервуар нафти чи газу впродовж деякого відрізка геологічного часу, і в її межах втсановлюється рівновага між нафтою, газом та водою. В пастках діють здебільшого сили гравітації, а рух води неістотний. За рахунок гравітаційного фактора і проходить розподіл газу, нафти і води за їх густиною. Це означає, що газ і нафта займають положення, в якому відповідає мінімальна потенційна енергія (рис.1)

Рис.1-Схема вловлювання газу і нафти в пастці

Пастка характеризується довжиною, шириною, висотою (h_n) та об’эмом. Висоту пастки визначають, як выдстань по вертикалі від найвищої точки пласта – колектора до точки перегину пласта. За наявності над породами-колекторами порід напівпокришок висота пастки зменшується і при великій товщині напівпокришок може зменшитися до нуля, тобто пастки як такої може взагалі не бути.

Пастки можуть виникати за рахунок різних явищ. Найчастіше пастки виникають при структурному (антиклінальному) згині порід. В цьому випадку нафта або газ, що потрапили в пастку, можуть заповнювати її до синклінального перегину пластів. Для даного типу пасток необов’язковим є обмеження тільки синклінальним перегином пластів, можливе і обмеження границею поширення порід-покришок. Об’єм пастки може зумовлюватися і величиною максимального перепаду тисків, при якому породи-покришки є непроникними для нафти і газу.

Рис2.- Зменшення висоти пастки за рахунок порід напівпокришок

1-породи-покришки, 2-анпівпокришки, 3-порода­-колектор

Описаний тип пасток іменують структурними або пастками структурних (плікативних) дислокацій або склепінними.

Пастки нерідко виникають внаслідок обмеження природного резервуара вгору за підняттям пластів екрануючою поверхнею. Екрануючою поверхнею можуть бути різні диз’юнктивні порушення і стратиграфічні неузгодження, літологічнівиклинювальні заміщення та два генетичні зміни (вторинна цементація).

Стратиграфічні пастки, які пов’язані з переривом осадконагромадження (кутовим неузгодженням), можуть виникати не тільки в антиклінальному підняті або в монокліналях, але також і в перекритих непроникними породами синкліналях.

Літологічні пастки виникають у резервуарах неправильною форми (літологічно обмежені з усіх сторін). Ці пастки формуються під дією різних геологічних процесів і мають найрізноманітнішу форму. Пошуки їх є можливі лише при детальному аналізі всіх даних палеогеморфології, літогенезу і тектонічних умовах.

Літологічні пастки також можуть виникати за рахунок зон тріщинуватих порід різного походження. До них близько наближаються і пастки, що формуються в ерозійних виступах кристалічного фундаменту, тобто в корі вивітрювання. Порвій простір в них зумовлений вторинною зміною порід, яка проходить за рахунок вивітрювання або за рахунок локальної

тріщинуватості порід. До стратиграфічних пасток слід відносити пастки, які виникають в результаті ерозії окремих масивів порід. Залишки цих масивів, перекритих непроникними породами, і створюють пастки, які називаються ерозійно-останцевими.

В геологічній літературі наводяться дані про існування гідродинамічних пасток, виникнення яких контролюється головним чином рухом води вниз за падінням пластів. А також локальною зміною нахилу пластів або зміною структури порового простору.

Пастки слід поділяти на такі види:

1. пастки склепіного (антиклінального) типу (рис4,26 а, б);

2. пастки екранувального типу:

а) тектонічноекрановані (рис4,26 в);

б) літологічноекрановані (рис4,26 г);

в) стратиграфічноекрановані (рис4,26 д);

г) гідравлічноекрановані (рис4,26 е).

3. пастки літологічного типу (рис4,26 є);

4. пастки рифогеного типу (рис4,26 ж);

5. пастки стратиграфічного (ерозійного) типу (рис4,26 з);

6. комбіновані пастки.

Пастки склепінного типу – це пастки, повязані зі склепінними частинами піднять. Загальним для них є те, що верхня обмежуюча поверхня є зігнута випуклою стороною уверх. Причиною зігнутості є різні форми деформації порід.

Пастки екранувального типу виникають як в периферійних частинах піднять, так і на монокліналях чи то в бортах синклінальних складок. Своїм виникненям вони, як і попередні, зобовязані тектонічному фактору, але уже в комбінації з іншими.

До третього, літологічного типу пасток ми відносимо пастки, які виникли за рахунок локальних літолого-фаціальних і діагенетичних змін і обмежені навкруги непроникними породами.

Пастки стратиграфічного типу виникаютьв зонах стратиграфічних неузгоджень. Як наслідок різних ерозійних (денудаційних) процесів.

Шостий тип пасток включає різні комбінацій попередніх.

А. А.Бакіров зробив спробу виділити, крім локальних пасток, ще регіональні пастки, розуміючи під ними цілі великі ділянки земної кори, де розвинуті окремі типи локальних пасток.