Природные резервуары. Ловушки

Пластовый природный резер­вуар с включением линзовидных тел глинистых пород. 1 — глины; 2 — песчаники

Массивные природные резер­вуары, связанные с толщей пластов-песчаников (о) и с рифом (б). 1 — песчаники; 2 - глины; 3 - извест­няки; 4— сопь

В земной коре вместилищем для нефти, газа и воды служат по­роды-коллекторы, заключенные в плохопроницаемые породы. И.О. Брод предложил называть природными резервуарами ес­тественные вместилища для нефти, газа и воды, внутри которых эти флюиды могут циркулировать и форма которых обусловлена соотношением коллектора с вмещающими его (коллектор) плохопроницаемыми породами.

Выделяются три основных типа природных резервуаров: пластовые, массивные и литологически ограниченные со всех сторон.

Пластовые резервуары представлены породами-коллекторами, значительно распространенными по площади (сотни и тысячи квадратных километров), характеризующимися небольшой мощностью (от долей метров до десятков метров). Они могут быть сложены как карбонатными, так и терригенными образованиями часто содержат отдельные линзовидные прослойки непроницаемых пород в толще основного горизонта, что делает их неоднородными по строе­нию как в вертикальном направлении, так и в горизонтальном.

Массивные природные резервуары представляют собой мощную (несколько сот метров) толщу пластов-коллекторов различного или одинакового литологического состава. Они бывают сло­жены терригенными и карбонатными породами. В толще пластов-кол­лекторов могут быть непроницаемые прослои, однако все пласты про­ницаемых пород сообщаются, представляя единый природный резер­вуар. Часто возраст пластов, слагающих массивный природный резер-Bvap, бывает различным. Частным случаем массивного природного резервуара являются ископаемые рифы, представляющие собой захороненные под мощной толщей молодых отложений рифовые постройки.

Линза песков (7) в толще глин (2)

Природные резервуары, литопогически ограниченные, практически со всех сторон окружены непроницаемыми породами. Примером такого природного резервуара может служить линза песков в толще глинистых пород.

Как правило, большая часть природного резервуара заполнена водой. Это связано с тем, что либо породы природного резервуара первично насыщены седиментационными, или, как их еще называют, элизионными ("элизио" - выжимание), водами, либо в их поровое пространство внедрились атмосферные, т.е. инфильтрационные воды. Нефть и природный газ по отношению к седиментационной воде яв­ляются более поздними образованиями.

Нефть и газ, оказавшись в свободном состоянии в природном ре­зервуаре, заполненном водой, стремятся занять в нем самое высокое положение. Они перемещаются вверх, оттесняя воду (вследствие гра­витационного эффекта), до тех пор, пока не достигнут кровли пласта-коллектора (подошвы пласта-флюидоу пора). Дальнейшее их продви­жение по пласту-коллектору происходит только в том случае, если кровля пласта наклонена к горизонту. Тогда нефть и газ перемещаются преимущественно вверх по наклонному пласту-коллектору вблизи его кровли. Если на их пути встречается препятствие (литологический экран, изменение наклона пласта на обратное), то в этой части природ­ного резервуара, перед препятствием, образуется скопление нефти и газа. Как видно на рис.

Схемы возможных перемещений и экрашфования нефти (или газа) в при­родном резервуаре: а - в случае литологического экрана; б — в антиклинально изогнутом пласте. 1 - часть природного резервуара, в ко­тором нефть (или газ) экранируется

нефть (или газ) из точки А (или Б) мо­жет переместиться в точку Л, но не может переместиться из точки Л в точку А (или Б). В точке Л нефть (или газ) будет задерживаться (экранироваться), т.е. будет находиться в состоянии относительного покоя. Часть природного резервуара, в котором могут экранировать­ся нефть и газ и может образоваться их скопление, называется ловуш­кой. Примеры ловушек в пластовом, массивном и литологическом природных резервуарах показаны на рис.

Ловушки нефти и газа в пласто­вых (Л, Б. Г), массивных (Е, Ж) и лито-логических (В, Д) природных резервуа­рах. Породы: 1 — терригенные; 2 — хемоген-ные; 3 — карбонатные; 4 - ловушки; 5 — поверхность стратиграфического несо­гласия

В пластовых и массивных резервуарах ловушками для нефти и газа являются сводовые изгибы пласта (пластов) или верхние части рифовых массивов, имеющие, как правило, сводо­образную форму (рис. )', литологически замкнутый (линзовидный) природный резервуар сам является ловушкой для нефти и газа.

Как видно из рис. объем ловушки Е контролируется не пере­крывающим ее пластом ангидритов, а вышележащими глинами. В дан­ном случае ангидриты выполняют роль ложной покрышки: они не могут содержать промышленных скоплений углеводородов (ввиду незначительной емкости), но способны пропускать их (так как в ан­гидритах имеется система трещин). Ложные покрышки ("полупо­крышки") впервые описал Б.В. Филиппов (1963 г.). По происхождению различают следующие ловушки: структурные — образованные в результате изгиба слоев (или) разрыва их сплошности;

стратиграфические — сформированные в результате эрозии пластов-коллекторов во время перерыва в накоплении осадков (в эпоху восходящих движений) и перекрытия их затем непроницае­мыми породами (в эпоху нисходящих движений). Как правило, толщи пород, образовавшиеся после перерыва в осадконакоплении, харак­теризуются более простыми структурными формами залегания. По­верхность, отделяющая эти толщи от толщ, возникших ранее, назы­вается поверхностью стратиграфического несогласия;

литологические — образованные в результате литологического замещения пористых проницаемых пород непроницаемыми;

рифогенные - сформированные в результате отмирания организмов-рифостроителей (кораллов, мшанок), накопления их скелетных остатков в форме рифового тела и последующего его перекрытия непроницаемыми породами.

Около 80 % залежей в мире связано с ловушками структурного класса, на долю ловушек иного происхождения (рифогенных, стра­тиграфических и литологических) приходится немного более 20 %. Связь нефти и газа с антиклинальными структурами была уста­новлена еще в XIX в. Г.В. Абихом, Г.А. Романовским, А. Уайтом и др. Тогда же была сформулирована антиклинальная теория залегания нефти.

ЗАЛЕЖИ НЕФТИ И ГАЗА

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: