Нефтегазоносные объекты
Нефтегазоносные объекты – это природные объекты в недрах земной коры, способные образовывать скопления нефти и газа.
Нефтегазоносные объекты по своим масштабам и рангам составляют соподчиненный ряд от элементарных локальных объектов (ловушек) до региональных нефтегазоносных провинций и бассейнов.
Природный резервуар → ловушка → залежь → месторождение → зона нефтегазонакопления → нефтегазоносная область → нефтегазоносный бассейн → нефтегазоносная провинция
В основе всех объектов лежит природный резервуар – это естественное вместилище для нефти, газа и воды, где они могут свободно циркулировать.
Всякий природный резервуар представляет собой породу-коллектор, заключенный в непроницаемые породы-флюидоупоры. Таким образом сочетание коллектора и неколлектора, то есть проницаемых и непроницаемых пород в недрах образуют природные резервуары, которые при благоприятных структурных условиях могут содержать в себе скопления нефти и газа и, таким образом образовывать месторождения.
Вторым элементом в этой цепи нефтегазоносных объектов является ловушка нефти и газа.
Ловушка – это часть природного резервуара, в котором нефть и газ способны удерживаться и образовывать скопления за счет их экранирования. Причем экранирование или создание барьеров может быть за счет:
антиклинальных перегибов
тектонических разломов
стратиграфических несогласий
литологических выклиниваний
Если ловушка заполнена нефтью или газом, то образует залежь.
Залежь – это элементарное единичное скопление нефти или газа в ловушках любого типа.
Месторождение (местоскопления) – это совокупность залежей, приуроченных к одной или несколькими ловушками в пределах ограниченной площади, контролируемой единым структурным элементом.
Многие месторождения группируются в зоны нефтегазонакопления (ЗНГН).
ЗНГН – это группа смежных месторождений, отличающихся общностью строения, едиными условиями образования и единым общим как правило линейным элементом контроля (общим разломом, флексурой, уступом, бортовой зоной, древней береговой линией моря, руслом палеореки и т.д.).
Нефтегазоносная область – территория приуроченная к одному из крупных геоструктурных элементов (своду, прогибу, впадине) характеризующаяся общностью геологического строения и геологической историей развития.
Нефтегазоносная провинция – это единая геологическая провинция, объединяющая несколько нефтегазоносных областей, характеризующихся сходством главных черт региональной геологии, включая стратиграфическую принадлежность регионально нефтегазоносных отложений в разрезе.
Провинция – это уже крупнейшая нефтегазоносная территория иногда до миллионов квадратных километров. Примерами могут служить Волго-Уральская провинция, Западно-Сибирская провинция.
Природный резервуар, ловушка, залежь, месторождение – локальные скопления нефти и газа, а ЗНГН, нефтегазоносные области, нефтегазоносные провинции относятся к региональным объектам и скоплениям нефти и газа.
Природные резервуары
Выделяют 4 природных резервуаров:
- пластовые
- массивные
-литологически ограниченные со всех сторон
- пластово-массивные (комбинированые)
Пластовый резервуар – это проницаемый пласт, ограниченный флюидоупорами в кровле и подошве (рис. 1, а).
Массивный резервуар представляет собой большую толщу (несколько сот метров) проницаемых пород, перекрытую флюидоупором. Это может быть высокоамплитудная пликативная структура, рифовый массив или эрозионно-тектонический выступ. Залежи углеводородов (УВ) в таких резервуарах контролируются лишь породами-покрышками, залегающими в кровле и с боков коллектора, поэтому внутренний контур нефтеносности (газоносности) в них отсутствует. Породы-коллекторы, слагающие массивные резервуары могут быть литологически однородными или неоднородными, соответственно этому выделяют однородно-массивные (рис. 1, б) и неоднородно–массивные (рис. 1, в) природные резервуары. В большинстве случаев однородно-массивные резервуары распространены в карбонатных породах, а неоднородно-массивные – сложены чередующимися карбонатными и терригенными породами-коллекторами.
Литологически ограниченные резервуары – это линзовидные проницаемые тела, заключенные в толще непроницаемых пород (рис. 1, г). Это могут быть линзы песчаников среди глин, очаги трещиноватости среди плотных пород, локальная кавернозная зона, возникшая в карбонатных породах за счет выборочного выщелачивания подземными водами.
Пластово- массивные резервуары. В природе часто встречаются переходные типы резервуаров: пластово-массивные, неправильно массивные и т.д. наиболее распространены пластово-массивные (рис.1д). Такие резервуары возникают при частом чередовании проницаемых и непроницаемых пластов, которые сообщаются между собой через так называемые «окна» в непроницаемых пластах, через зоны трещиноватости, через проводящие тектонические нарушения.
Такие резервуары на отдельных участках имеют характер пластовых, но в целом выступают как массивные, то есть представляют собой единую гидродинамическую систему, вследствие чего ВНК или ГНК находятся на одной гипсометрической отметке.
Рис. 1. Природные резервуары: а – пластовый; б – однородно-массивный; в – неоднородно-массивный; г – литологически ограниченный; д – пластово-массивный. Породы: 1 – непроницаемые, 2 – проницаемые, 3 – размыв
Типы ловушек нефти и газа, их классификация
Ловушка – это часть природного резервуара (то есть сочетания коллекторов и флюидоупоров), способного улавливать и удерживать УВ за счет их экранирования. Они представляют простейший элемент земной коры, в котором могут накапливаться нефть и газ. Во всякой ловушке основополагающим элементом строение служит наличие экрана, барьера на путях миграции УВ, за счет которого происходит их накопление в данной ловушке с образованием залежи. Именно экраном определяется формирование, строение и само существование ловушек нефти и газа.
Выделяют 4 основных типа ловушек:
- структурные
- дизъюнктивные
- стратиграфические
- литологические и 5 комбинированный.
Антиклинальные или структурные ловушки (рис.2а). Этот тип ловушек обязан своим формированием прежде всего пликативным дислокациям в земной коре, приводящим к изгибанию пластов. Это классический тип замкнутых антиклинальных поднятий, формирующихся за счет тектонического складкообразования. Экраном служит изгиб пласта в сторону, противоположную региональному наклону слоев – образование так называемого критического крыла.
Рис. 2. Разрез и план сводовой (антиклинальной) (а) ловушки и дизъюнктивно (тектонически) экранированной (б) ловушки в пластовом резервуаре: 1 – пластовый резервуар; 2 – изогипсы кровли пласта-колллектора, м; 3 – залежь в плане; 4 – тектоническое разрывное нарушение
Дизъюнктивный тип ловушек (рис.2б). Если экранная зона создана зоной (поверхностью) разлома, то такой тип ловушек называется дизъюнктивным или тектонически экранированным. Этот тип формируется преимущественно на моноклиналях в сочетании со структурными носами, оперяющими разломами и литологическим экранами.
Стратиграфический тип ловушек (рис 3, 4).У этих ловушек экраном служит поверхность несогласия между разновозрастными структурно-тектоническим этажами. Имеют в природе большое разнообразие.
Рис. 3. Стратиграфически экранированные ловушки: а – в присводовой части антиклинальной структуры; б – на моноклинали (непроницаемые породы представлены известняками). Остальные условные обозначения см. на рис. 1, 2
Рис. 4. Ловушка, приуроченная к рифовому массиву: 1 – кавернозные и трещиноватые карбонатные породы; 2 – отложения, перекрывающие рифовое тело
Литологический тип ловушек (рис. 5). Обязан своим формирование процессам литолого-фациальной изменчивости пород в определенных пластах коллекторах, то есть в случаях когда по простиранию пласта проницаемые песчаники замещаются на непроницаемою глину, или рифовый известняк переходит в хемогенный кристаллический.
Рис. 5. Литологически экранированная ловушка: 1 – линия выклинивания пласта-коллектора. Остальные условные обозначения см. на рис. 2
Пятый тип – комбинированный. Это когда ловушка формируется за счет сложного экранирования, иногда в ней сочетаются одновременно несколько тип экранов. Комбинированные ловушки составляют наиболее распространенную группу, так как в природе чистые идеализированные типы встречаются сравнительно редко.