Основні види і типи колекторів

Для визначення характеристики нафтового і газового пласта необхідно знати:

1) гранулометричний (механічний) склад порід;

4) капілярні властивості;

5) питому поверхню;

6) механічні властивості (пружність, пластичність, опір розриву, стиску і іншим видам деформацій);

7) теплові властивості (теплоємність, теплопровідність, температуропровідність);

8) насиченість порід водою, нафтою і газом в різних умовах.

Гірські породи, що володіють здатністю вміщати нафту, газ і воду і віддавати при розробці, називаються колекторами.

Більшість порід-колекторів мають осадочні походження. Колекторами нафти і газу є як теригенні (піски, пісковики і алевроліти), так і карбонатні (вапняки, доломіт, крейда) породи.

За типом порового простору виділяють три групи колекторів нафти і газу:

1.Поровие (гранулярні). Вони характерні для уламкових порід.

2.Трещінние. Вони характерні для будь-яких гірських порід.

3. Каверноз-ні. Вони характерні для карбонатних порід.

У природі часто розвинені змішані типи колектив-торів. Здатність породи бути колектором обумовлена ​​її фільтраційно-ємнісними властивостями: пористістю і проникністю.

Основна маса теригенних колекторів характеризується межзерновую (поровим) простором - це міжзернові або гранулярні колектори. Однак серед теригенних порід зустрічаються і колектори зі змішаним характером пустотного простору. Виділяються тріщини-порові і навіть кавернозно-порові різниці.

Карбонатні породи як колектори нафти і газу впевнено конкурують з теригенними утвореннями. За різними даними, від 50 до 60% сучасних світових запасів вуглеводнів пріуро-чено до карбонатних утворень. Серед них виділяються най-найкращі за якістю колектори - карбонатні породи рифових споруд. Видобуток нафти і газу, велика за обсягом, вироб-диться з вапняків і доломіту, в тому числі з палеозою і докембрію; найбільші родовища відкриті в мезо-зойскіх і палеозойських породах.

Щодо формування пустотного простору трещинние колектори відрізняються від інших типів. Для визначення тріщиною пустотности і проникності існують особливі способи. Як уже згадувалося, існують макро- і мікротріщини розкриттям відповідно більш-менш 0,1 мм. Макротріщини зазвичай вивчаються, описуються і вимірюються в поле оголенні, а мікротріщини - під мікроскопом в шліфах часто збільшеного розміру. Необхідною елементом при дослідженні тріщин є визначення їх орієнтації як в просторі (вертикальні, горизонтальні, похилі), так і стосовно пласту (по шаруватості, поперек шаруватості, діагональні) і до структурних форм (поздовжні, поперечні, радіальні та ін.).

У генетичному відношенні виділяються літогенетіческіе і тектонічні тріщини.

До порід, роль яких в нафтогазоносності поки ще неве-лика у порівнянні з вищеописаними, відносяться товщі, сло-женние глинистими, кременистими, вулканогенними, інтрузив-ними, метаморфічними породами і ін. Їх можна розділити на дві групи. В одних нафтогазоносність зазвичай сінгенетічна, в інших вона пов'язана з приходом вуглеводнів з сусідніх товщ.

За чинною нині класифікації гірські породи поділяються на три основні групи: вивержені, осадові і метаморфічні.

До вивержених відносяться породи, що утворилися в результаті застигання і кристалізації магматичної маси складного мінералогічного складу.

До осадових порід відносяться продукти руйнування літосфери, мелкораздробленного продукти вулканічних явищ і продукти життєдіяльності організмів.

Метаморфічні породи утворюються з осадових і вивержених порід в результаті глибокого фізичного, а іноді і хімічного зміни останніх під впливом високих температур, тисків і хімічних впливів. До метаморфічних порід відносяться: сланці, мармур, яшми і інші, мають переважно кристалічну будову.

За походженням осадові породи діляться на теригенні. що складаються з уламкового матеріалу, хемогенние, що утворюються з мінеральних речовин, що випали з водних розчинів в результаті хімічних і біохімічних реакцій або температурних змін в басейні, і органогенні. складені з скелетних залишків тварин і рослин.

Згідно з цим поділом до терригенним відкладеннях відносяться:

піски, пісковики, алеврити, алевроліти, глини, аргіліти і інші опади уламкового матеріалу;

до хемогенним - кам'яна сіль, гіпс, ангідрити, доломіт, деякі вапняки та ін .;

До органогенних - крейда, вапняки органогенного утворення та т. П.

Переважна частина нафтових і газових родовищ приурочена до колекторів трьох типів - гранулярним (теригенний, уламковий), тріщини ісмешанного будови.

До першого типу відносяться колектори, складені піщано-алеврітовимі породами, що складаються з пісковиків, піску, алевролітів, рідше вапняків, доломіту, поровий простір яких складається в основному з міжзернових порожнин.

Колектори тріщиною типу складені переважно карбонатами, поровий простір яких складається з мікро- і макротріщин. При цьому ділянки колектора між тріщинами представляють собою щільні малопроникні блоки порід, поровий простір яких практично не бере участі в процесах фільтрації.

На практиці, однак, найчастіше зустрічаються колектори змішаного типу. поровое простір яких включає як системи тріщин, так і поровий простір між зернових порожнин, а також каверни і карст.

Тріщинні колектори змішаного типу в залежності від наявності в них порожнеч різного виду поділяються на підтипи: тріщини-пористі, тріщини-каверновие, тріщини-карстові.

Пастки вуглеводнів, основні умови їх формування.

ПРИРОДНІ ПАСТКИ нафти та природного газу

Під пасткою розуміється частина природного резервуара, в кото-рій виникають умови, що сприяють утворенню і збереженню скупчень (покладів) нафти і газу. Пастка найчастіше характеризується застійними гідродинамічними умовами. Гравітаційний фактор визначає розподіл в пастці газу, нафти і води по їх питомими вагами. Н.Б. Вассоевич пропонує ділити все пастки на 3 основних типи: замкнуті, напівзамкнуті і незамкнуті. Перші два типи пов'язані з різного роду виклинцьовуванням пластів колекторів. У незамкнутих пастках вуглеводні утримуються завдяки антиклінальні перегину шарів або існуванню виступів - це структурний тип пасток. У загальному плані виділяються дві групи пасток: структурні і неструктурні (неантиклинального). До структурних відносяться ті пастки, які утворилися в результаті вигину шарів природних резервуарів пластового і масивного типів.

Дуже великою різноманітністю форм і генезису характеризуються пастки неструктурного типу. Серед них розрізняють:

а) пастки стратиграфических незгод, обумовлені екрануванням пласта колектора по поверхні незгоди;

б) пастки литологические, обумовлені виклинцьовуванням або литологическим заміщенням порід колекторів;

в) палеогеоморфологіческіе пастки, зумовлені різними факторами формування стародавнього рельєфу.

3. Лі-тологических обмежені.

Щоб зрозуміти, що таке структурні пастки, необхідно розрізняти два поняття: «структурна амплітуда» і «структурний рельєф» (рис.8).

Структурна амплітуда (замкнута висота) визначається як перевищення гіпсометричні найбільш високою точки над найнижчою замкнутої ізогіпс.

Під структурним рельєфом складки, зазвичай перевищує її структурну амплітуду, розуміється висота, на яку зім'ятий в антиклінальну складку пласт підноситься над регіональним нахилом (тренд). Він вимірюється довжиною перпендикуляра, опущеного з найвищої точки складки на поверхню регіонального нахилу пласта.

Рис.8. Структурна амплітуда і структурний рельєф.

При визначенні структурної амплітуди за горизонтальну опорну поверхню приймається рівень моря. Величина структурної амплітуди при регіонально похилому шарі не дорівнює структурному рельєфу: HР> HС.

Одна і та ж складка може мати різну структурну амплітуду, величина якої змінюється при зміні регіонального нахилу (рис. 9).

Рис.9. Приклади величини структурної амплітуди.

З пасток структурного типу зазвичай розрізняють:

2. Сводовие тектонічно екрановані.

Вуглеводні, мігруючи в колекторах по повстанню шарів або перпендикулярно до їх нашарування по тектонічних порушень потрапляють в пастку, тобто в склепіння антиклінальних структур, де і формують промислові скупчення нафти і газу (рис.10 а).

Нерідко сводовие пастки називають антиклінальними, всі інші неантиклинального.