ВАЖНЕЙШИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗАЛЕГАНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ НЕФТИ И ГАЗА В ЗЕМНОЙ КОРЕ

ПРИРОДНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ НЕФТИ И ГАЗА

Природный резервуар — природная емкость для нефти, газа и воды, существование которой обусловлено соотношением коллектора с плохо проницаемыми породами.

Природные резервуары различаются по: 1) типу и свойствам коллектора; 2) соотношению коллектора с ограничивающими его непроницаемыми (флюидоупорами) породами; 3) условиям залегания; 4) емкости.

По соотношению коллекторов с плохо проницаемыми породами выделяют три основных типа природных резервуаров: пластовые, массивные и литологически ограниченные.

Пластовый природный резервуар — наиболее распространенный тип природного резервуара. Это пласт однородного коллектора, в кровле и подошве ограниченный плохо проницаемыми породами. Он характеризуется большой протяженностью и выдержанной толщиной, а также может расслаиваться тонкими и непостоянными глинистыми пропластками, рассекаться тектоническими разрывами, срезаться стратиграфическими несогласиями или выклиниваться [42, с. 19].

В пластовом природном резервуаре существует единая гидродинамическая система, давление в которой закономерно изменяется в зависимости от положения областей нагрузки и разгрузки (рис. 3.1). Наиболее характерным видом движения жидкостей и газов является боковое движение по пласту.

Массивный природный резервуар сложен мощной толщей проницаемых пород, перекрытых сверху и с боков плохо проницаемыми породами (рис. 3.2). Коллекторы литологически могут быть однородными или неоднородными. Толщина резервуара достигает 1—2 тыс. м и более, и распространяется он на многие сотни километров. Коллекторские свойства пород таких резервуаров отличаются

• • • • • • •
• 1

Рис. 3.1 Схема пластовых резервуаров:

а - сохраняющих пластовый характер на всей площади; б — выклинивающихся к сводам антиклинальных складок; 7 — коллекторы; 2 — непроницаемые породы

Рис. 3.2. Схема однородного массивного резервуара: 7 — глины; 2 — мергели; 3 — известняк; 4 — доломит

большой и нерегулярной изменчивостью. Пористость и проницаемость таких коллекторов обусловлена наличием в них каверн и трещин. Можно наблюдать в теле массива отдельные изолированные зоны с хорошими значениями пористости и проницаемости, пересекающие стратиграфические поверхности. В массивных резервуарах боковое смещение жидкости и газа ограничено проницаемыми зонами и не может происходить на большие расстояния.

Литологически ограниченные резервуары представляют собой зоны повышенной пористости (трещиноватости) и проницаемости среди плохопроницаемых пород или песчаные образования древних речных русел или прибрежных дюн (рис. 3.3). Зоны со всех сторон ограничены глинистыми породами. Движение жидкостей и газов в них ограничено размерами самого резервуара. Эти резервуары могут достигать значительных размеров.

Рис. 3.3. Схема резервуара, литологически ограниченного

со всех сторон:

7 — песчаник; 2 — глина

Выделение трех указанных типов резервуаров условно. Одна и та же порода в процессе литогенеза может менять свои свойства, превращаясь из коллектора в покрышку и наоборот. Одна порода в зависимости от физико-химических свойств флюида (воды, нефти, газа) и термобарической обстановки может быть флюидоупорной для одного и коллектором для другого флюида.

Также возможны постепенные переходы одного типа резервуара в другой. Например, резко выраженный выступ массивного резервуара может оказаться лишь осложнением регионального пластового резервуара и составлять с ним единую гидродинамическую систему. Особенно характерно это явление для карбонатных фаций.

По мнению А. Леворсена, природный резервуар состоит из четырех основных элементов: 1) порода-коллектор; 2) поровое или пустотное пространство; 3) содержание флюида; 4) резервуарная ловушка [28].

• 1. Порода-коллектор, или вмещающий материал. Состав и структура породы-коллектора, непрерывность или прерывистость ее распространения в плане представляют важнейший интерес для геологии нефти и газа. Границы распространения породы-коллектора могут совпадать с контурами нефтяной залежи, если, например, нефть и газ заполняют линзовидное коллекторское тело. В других случаях порода-коллектор, хотя и развита на обширной площади, может быть природным резервуаром только на отдельных благоприятных участках [28, с. 58].
• 2. Поровое или пустотное пространство. Пористость и проницаемость — свойства породы, зависящие от наличия в ней порового пространства. Они представляют особый интерес, поскольку определяют способность коллектора удерживать и отдавать нефть и газ.
• 3. Содержание флюида, включая воду, нефть и газ. При благоприятных условиях нефть и газ концентрируются в залежи, но большая часть резервуара за пределами залежей содержит только воду.
• 4. Резервуарная ловушка способствует удержанию нефти и газа в залежи. Ловушки образуются в результате самых разнообразных сочетаний структурных и стратиграфических особенностей пород-коллекторов. Ловушка состоит из непроницаемой покрышки.