Литологические особенности пород-коллекторов
Коллектора прежде всего делятся на карбонатные и терригенные.
Терригенные коллектора – сложены зернами, обломками пород и минералов терригенного состава и скреплены каким-то цементом (глинистым, кремнистым, карбонатным и др.).
На структуру порового пространства, а, значит, и на проницаемость пород влияет форма, размер, окатанность самих зерен. Примесь глинистого материала, тип цементации, сорбционная способность минералов. Чем мельче зерна и хуже их сортировка, тем ниже проницаемость пород. Например, песок в сравнении с песчаником обладает гораздо более высокими фильтрационными свойствами. Из глин наихудшее влияние на проницаемость оказывает монтмориллонит, отличающийся высокой набухаемостью под действием воды. Вода внедряется в кристаллическую решетку монтмориллонита, объем его резко увеличивается, он заполняет собой все свободные поры.
Лучшим коллекторами являются пески, песчаники, алевролиты, иногда гравелиты, а также трещиноватые сланцы.
Карбонатные коллекторы. Емкость карбонатных коллекторов складывается из межгранулярной, трещинной и каверновой пористости. В отличии от терригенных коллекторов, где пористость имеет первичный характер, то есть она сингенетична осадку, формируется в процессе осадконакопления, в карбонатных коллекторах преобладает вторичная пористость, эпигенетическая, то есть возникшая на стадии катагенеза осадков вследствие их выщелачивания в зонах активного водообмена и выноса части минеральной массы. Росту вторичной пористости способствует также процесс карстообразования, который наиболее активно проходит в зонах трещиноватости. На больших глубинах в зонах циркуляции высокоминерализованных пластовых вод поры могут зарастать минералами второй генерации, преимущественно кальцитом.
Лучшие коллектора – рифогенные известняки, доломиты, трещиноватые известняки и трещиноватые мергели.
Изменение коллекторских свойств с глубиной
Пористость и проницаемость гранулярных коллекторов с глубиной ухудшаются под действием давления и температуры. Происходит смыкание многих пор, перекристаллизация зерен, появление новых аутогенных минералов (главным образом окварцевание).
Наоборот, крепкие и плотные породы на глубине улучшают свои коллекторские свойства за счет растрескивания и гидроразрыва, а также растворения карбонатов горячими пластовыми водами.
Глинистые породы-покрышки с глубиной теряют набухающие компоненты и содержат в основном гидрослюдистые минералы и хлориды. Они также подвергаются растрескиванию и часто превращаются из флюидоупоров в коллекторы.
Флюидоупоры
Это практически непроницаемые породы, через которые фильтрация УВ очень слаба или невозможна. Перекрывая породы-коллекторы, они образуют покрышки для залежей нефти и газа.
Лучшим покрышками являются соленосные толщи и глины.
Экранирующие свойства покрышек зависят от их состава, мощности, выдержанности и вторичных изменений (главным образом трещиноватости).
По составу глины бывают каолинитовыми, монтмориллонитовыми гидрослюдистыми, хлоритовыми и др. Наилучшие, то есть более надежными изолирующими свойствами обладают набухающие глины (монтмориллонит и каолиниты).
Минимальные мощности глинистой покрышки при очень хорошей её изолирующих свойствах не менее 5 метров. На практике крупные залежи нефти и газа имеют перекрывающие покрышки в сотни метров.