Породы, содержащие нефть и природные газы

Горные породы, обладающие способностью вмещать нефть, газ и воду и отдавать их при разработке мест их скоплений, называются коллекторами. Большинство пород-коллек­торов осадочного происхождения. Коллекторами нефти и газа являются, пески, песчаники, алевролиты, алевриты, некоторые глинистые породы, известняки, мел, доломиты.

Породы-коллекторы характеризуются двумя признаками - пористостью и проницаемостью. Пористость характеризует объем пустот в породе, а проницаемость - способность проникновения нефти, воды или газа через породу. Не все по­ристые породы проницаемы для нефти и газа. Проницаемость зависит от размера пустот или пор, зерен, взаимного располо­жения и плотности укладки частиц, трещиноватости пород. Сверхкапиллярные пустоты имеют размеры >0,5 мм, капиллярные 0,5-0,0002 мм, субкапиллярные <0,0002 мм. Движение нефти в пласте возможно лишь по сообщающимся между собой поровым каналам размером >0,0002 мм.

Различают общую, открытую и эффективную пористость. Общая пористость - это объем всех пор в породе. Открытая по­ристость—это объем только тех пор, которые сообщаются между собой. Эффективная пористость определяется наличием таких пор, из которых нефть может быть извлечена при разра­ботке мест ее скопления. Значение пористости достигает 40%.

При разработке мест скопления нефти и газа иногда при­меняют искусственные методы увеличения пористости и прони­цаемости.

Коллекторские свойства нефтегазоносных пластов часто из­меняются на небольших расстояниях в одном и том же пласте.

Скопления нефти и газа в породах-коллекторах перекры­ваются непроницаемыми для нефти, газа и воды породами. Та­кие породы называются покрышками. Роль их выполняют глины, соли, гипсы, ангидриты и др.

Породы-покрышки бывают различными по толщине, плотно­сти, проницаемости, минералогическому составу и характеру распространения.

Вместе с тем абсолютно непроницаемых покрышек для нефти и газа в природе не существует. Самыми лучшими явля­ются те породы-покрышки, которые имеют высокую экранирую­щую способность, т. е. незначительную абсолютную проницае­мость по газу.

Если порода-коллектор содержит нефть, газ или воду и экранирована плохо проницаемыми породами, то ее называют природным резервуаром.

Природные резервуары бывают пла­стовыми, массивными и литологически ограниченными со всех сторон.

Пластовый резервуар-это коллектор, значительно рас­пространенный по площади (сотни и тысячи квадратных кило­метров) и небольшой толщины (от долей до десятков метров), часто содержит отдельные линзовидные прослойки непроницае­мых пород (рис. 1).

Массивный резервуар - это массивная толща пластов-кол­лекторов, в которой могут быть непроницаемые прослои. Все пласты проницаемых пород сообщаются между собой, представ­ляя единый резервуар.

Литологически ограниченный природный резервуар практи­чески окружен со всех сторон непроницаемыми породами (на­пример, линза песков в толще глинистых пород).

Нефть и газ, попав в природный резервуар, заполненный во­дой, начинают перемещаться (мигрировать), стремятся занять самое высокое положение в нем. Это происходит в результате разных плотностей нефти, газа и воды и

действия сил грави­тации (тяготения). Сначала газ и нефть перемещаются до кровли природного резервуара (кровли пласта-коллектора - или подошвы пласта-покрышки). Если пласт наклонный, то они продвигаются вдоль его кровли до выхода на поверхность зем­ной коры или до какого-либо препятствия (литологический эк­ран, изменение наклона пласта на противоположное). В первом случае нефть, выходящая на поверхность, поглощается поро­дами, окружающими место обнажения пласта, а газ улетучива­ется в атмосферу, во втором - перед барьером образуется скопление нефти и газа, экранированное каким-либо препятствием. Часть природного резервуара, в котором могут экранироваться нефть и газ и образоваться их скопление, называется ловушкой. В ловушке нефть и газ находятся в состоянии относительного покоя. Литологически замкнутый природный резервуар сам яв­ляется ловушкой.

В природе встречаются ловушки разных форм (структурные, стратиграфические, литологические и рифогенные).

3. Понятия: "месторождение", "ловушка", "залежь", "пласт"

Месторождение нефти и газа —это совокупность за­лежей нефти и газа, приуроченных к одной или нескольким естественным ловушкам в недрах одной и той же ограниченной по размерам площади, контролируемой единым структурным элементом.

Ловушка – часть природного резервуара, в котором со временем устанавливается равновесное состояние воды, нефти и газа. Так как плотность газа наименьшая, он скапливается в верхней части ловушки. Ниже газа располагается нефть. Вода, как наиболее тяжёлая жидкость, скапливается в нижней части ловушки.

В ловушке любой формы при благоприятных условиях может скопиться значительное количество нефти и газа. Такая ловушка называется залежью. Форма и размер залежи обусловливаются формой и размером ловушки.

Пласт – массив какой-либо породы, представленный в основном в виде горизонтального слоя этой породы, заключённого между двумя слоями других пород. Верхняя поверхность пласта называется кровлей, нижняя – подошвой. Расстояние между кровлей и подошвой называют мощностью пласта. Основными элементами, характеризующими залегание пласта, являются направление падения, простирание и угол наклона.