Слайд 1Природные резервуары углеводородов
Слайд 21. Понятие о вместилище – резервуаре, в котором происходит циркуляция
нефти и газа, с рассмотрением коллекторских свойств пород образующих резервуар.
2.
Понятие о непроницаемой покрышке, сохраняющей залежь в резервуаре.
3. Понятие об источнике, питающем резервуар нефтью и газом.
Основные понятия нефтегазовой геологии
(Брод, 1951)
Слайд 3Природный резервуар – геологическое тело, в котором происходит циркуляция и
дифференциация флюидов, сопровождающаяся образованием скоплений углеводородов в ловушках.
Слайд 4Ловушка – часть природного резервуара, в которой имеются условия для
образования залежи углеводородов.
Залежь – скопление углеводородов в ловушке.
Слайд 6Природный резервуар – геологическое тело, представляющее собой ассоциацию горных пород,
в котором могут содержаться и циркулировать флюиды и которое ограничено
практически непроницаемыми породами.
Особенности размещения и миграции флюидов внутри резервуара определяются набором пород (коллекторов, полуколлекторов, антиколлекторов) и их пространственными взаимоотношениями.
Слайд 7Коллектор – порода, способная содержать, пропускать сквозь себя флюиды и
отдавать их при разработке.
Полуколлектор – порода, содержащая флюиды, но не
способная отдавать их при разработке, т.к. фильтрация в них происходит в геологическом масштабе времени.
Антиколлектор (флюидоупор) – порода, не способная пропускать сквозь себя флюиды.
Слайд 8Иерархия элементов стратисферы в нефтегазовой литологии
Слайд 9Уровни организации
Системы пластов с различными коллекторскими и экранирующими свойствами
Системы пород
с однотипными коллекторскими или экранирующими свойствами
Горные породы
Коллектор
Полуколлектор
Антиколлектор
Пласт-коллектор (продуктивный пласт)
Пласт-полу-коллектор
Пласт-анти-коллектор
Природный резервуар
Экранирующая
толща
Нефтегазоносный комплекс
Системы природных резервуаров и экранирующих толщ
Подразделения стратисферы
Слайд 10Принципиальная схема соотношения понятий:
коллектор, полуколлектор, антиколлектор, продуктивный пласт, полупокрышка,
природный резервуар, экранирующая толща, (флюидоупор), нефтегазоносный комплекс
Слайд 11Уровни организации геологических тел стратисферы
Слайд 12Уровни организации стратисферы
В сферу интересов литологии попадают 2 уровня: породный
и формационный.
Слайд 13Закон иерархогенеза:
каждое геологическое тело –закономерно структурированная система объектов предыдущего иерархического
уровня.
В. И. Драгунов, 1974
Слайд 14 Следствия закона иерархогенеза:
эффективное изучение объектов высших уровней организации возможно
только после тщательного исследования объектов предыдущих уровней;
описания гигантских региональных осадочных
тел языком петрографии – мало информативны.
Слайд 15Пример
Описание горных пород в понятиях химии приведет к невозможности отличить
гранит от аркозового слюдистого песчаника.
С точки зрения минералогии, эти породы,
состоящие из кварца, полевого шпата и слюды, принципиально не отличаются.
Только петрография по структуре позволяет отделить гранит (гранитовая структура) от аркозового слюдистого песчаника (псаммитовая структура).
Слайд 16Иерархический ряд надпородных геологических тел стратисферы
Слайд 17Надпородное осадочное геологическое тело любого иерархического уровня – неоднородная по
латерали линза, которая состоит из объектов предыдущего уровня организации.
Геологическое тело
каждого иерархического уровня можно представить в виде латерального ряда фаций – относительно однородных по структурно-вещественным признакам частей.
Слайд 18Принципиальная схема строения надпородных осадочных геологических тел
Слайд 19Фация (от лат. facies – лицо, облик) – однородная часть
одновозрастного интервала, отличающаяся от смежных
(фация = модификация).
А. Гресли, Н.А. Головкинский,
Н.С. Шатский, Г.П. Леонов
В отечественную геологию термин «фация» ввел
Н.А. Головкинский
Слайд 20Фациальные изменения пород в пределах одновозрастного интервала
Слайд 21Принципиальная схема деления надпородного осадочного тела на фации
Вертикальная последовательность
элементов
Слайд 22Фации надпородных геологических тел
Слайд 23Уровни организации
Системы пластов с различными коллекторскими и экранирующими свойствами
Системы пород
с однотипными коллекторскими или экранирующими свойствами
Горные породы
Коллектор
Полуколлектор
Антиколлектор
Пласт-коллектор (продуктивный пласт)
Пласт-полу-коллектор
Пласт-анти-коллектор
Природный резервуар
Экранирующая
толща
Нефтегазоносный комплекс
Системы природных резервуаров и экранирующих толщ
Подразделения стратисферы
Слайд 24Классификация природных резервуаров
Слайд 25Природные резервуары
Пластовые
Массивные
Литологически обособленные
Классификация по особенностям ограничения и морфологии коллектора, которые
определяют специфику внутрирезервуарной миграции флюидов
Слайд 26Пластовые резервуары
Проницаемые слои, в кровле и подошве ограниченные плохо проницаемыми
породами. Их протяженность намного больше мощности (протяженность – километры, мощность
– метры).
Основная циркуляция флюидов происходит вдоль пласта.
Слайд 27Массивные резервуары
Проницаемые тела размеры которых (десятки метров – десятки километров)
по разным направлениям примерно сопоставимы, перекрытые сверху плохо проницаемыми породами.
Циркуляция флюидов происходит по горизонтали и вертикали.
Слайд 28Литологически обособленные резервуары
Проницаемые линзы со всех сторон ограниченные плохо проницаемыми
породами.
Слайд 29Природные резервуары
Баровые
Дельтовые
Аллювиальные
Классификация по генезису
Пляжевые
Рифовые
Слайд 30Баровый резервуар
Месторождение Бисти (Нью-Мексико)
Слайд 31Дельтовый резервуар
Дельта Буч (пенсильваний, Оклахома)
Слайд 32Рифовый резервуар
Столяровское месторождение (нижняя пермь Башкирского Приуралья)
Слайд 33Природный резервуар – естественная система пород-коллекторов и пород-флюидоупоров (антиколлекторов).
Слайд 35Породы-коллекторы – способны вмещать подвижные вещества (воду, нефть, газ) и
отдавать их в естественном источнике или горной выработке (колодец, шахта,
скважина).
Породы коллекторы имеют пустотное пространство, по которому флюиды могут перемещаться.
Слайд 37Стадии образования и преобразования осадочных пород
Седиментогенез – образование осадочного материала,
его транспортировка и осаждение
Осадок
Слайд 39Поры
Пустоты между гранулами (зернами) обломочных пород.
Межгранулярная (межзерновая) пористость.
Слайд 40Бывают внутриформенные и межформенные.
Внутриформенные – пустоты в раковинах (камеры аммонитов,
фораминифер) или скелетах (кораллы).
Межформенные – пустоты между раковинами, стеблевидными и
массивными скелетами организмов.
Биопустоты
Слайд 42Пустоты возникающие в результате растворения цемента или форменных элементов.
Каверны
Слайд 43Пустоты возникающие в результате разрыва породы.
Литогенетические трещины – результат преобразования
пород.
Тектонические трещины – результат деформации пород
Трещины
Слайд 44Размер пустот
Субкапиллярный – менее 0,005 мм.
Жидкость неподвижна (пленки, связанные с
породой).
Капиллярный – 0,005 - 0,01 мм.
Жидкость перемещается под действием капиллярного
давления.
Сверхкапиллярный – более 0,01 мм.
Жидкость двигается под действием силы тяжести и разности давлений.
Слайд 45Пористость (пустотность)
Общая (абсолютная) – объем всех видов пустот
Открытая (насыщения) –
объем сообщающихся между собой пустот
Эффективная (динамическая) – объем сообщающихся пустот
по которым возможно перемещение флюидов
Закрытая – объем изолированных пустот
Слайд 46Твердая фаза
Общая пористость
Открытая пористость
Слайд 47Коэффициент общей пористости – отношение объема всех пустот к объему
породы или отношение общей плотности к минеральной плотности.
Общая (абсолютная) пористость
Разница
между плотностью породы (общая плотность) и средней минеральной плотностью ее компонентов.
Слайд 48Коэффициент открытой пористости – отношение объема керосина, вошедшего в образец
к объему образца.
Открытая пористость (насыщения)
Определяют при помощи керосинонасыщения
Слайд 49Эффективная (динамическая) пористость
Определяют, либо путем заполнения образца смолой (модель нефти)
которая застывает в порах, либо рассчитывают по соотношению пористости и
проницаемости
Слайд 50Общая пористость не зависит от размера частиц образующих породу
Общая пористость
зависит от укладки, формы, сортировки зерен и количества цемента.
Слайд 51Кубическая укладка равновеликих шаров
Тетраэдрическая укладка равновеликих шаров
Общая пористость –
47,6
%
Общая пористость – 25,9 %
Слайд 52Точечные контакты
Конформные контакты
Инкорпорационные и микростилолитовые контакты
Слайд 53Сортировка обломков
Очень хорошая
Хорошая
Средняя
Плохая
Очень плохая
Слайд 54Песчаник карбонатный, Сахалин
Пористость ~ 2 %, Карбонатность
~35%
Слайд 55Уплотнение и разуплотнение пород в литогенезе
(по Махусу, Бурлину, Соколову)
Слайд 56Проницаемость – способность горной породы пропускать сквозь себя жидкости и
газы.
Ее мерой является коэффициент проницаемости.
Слайд 57Проницаемость – величина векторная.
и различна в разных направлениях, что определяет
анизотропию породы-коллектора и резервуара в целом.
В направлении параллельном слоистости проницаемость
а 3-4 раза выше, чем по перпендикуляру к ней.
На уровне породы это связано с ориентировкой удлиненных зерен.
На уровне пласта – ориентировкой прослоев полу- и антиколлекторов
Слайд 58Закон Дарси
Количество жидкости проходящее через пористую среду прямо пропорционально площади
поперечного сечения, перепаду давления и обратно пропорционально длине пути и
ее вязкости.
Это коэффициент проницаемости.
В системе СГС (См-Г-Сек) это «дарси» (Д) (миллидарси)
В системе СИ – это проницаемость среды, в которой при перепаде давления в 1 ньютон на м2, площади сечения в 1 м2 и длине пути 1м, расход жидкости вязкостью 1ньютон·сек /м2 составляет 1 м3/с. 1Д = 1,01972 микрометр2.
Слайд 59Проницаемость осадочных пород, 10-17 м2
Слайд 60Абсолютная (физическая) проницаемость – количество прошедшего через породу флюида при
полном насыщении пор этим флюидом и отсутствии его физико-химических взаимодействий
с минеральным веществом.
Эффективная (фазовая) проницаемость – количество прошедшего через породу флюида при наличии в порах другого флюида.
Относительная проницаемость – отношение эффективной проницаемости к абсолютной.
Слайд 61Остаточная водонасыщенность – количество воды оставшейся в пустотах после заполнения
их углеводородами.
Удерживется молекулярными и капилярными силами, сохраняется в тупиковых участках
пустот.
Коэффициент остаточной водонасыщенности – отношение объема воды к объему пустотного пространства.
Слайд 62Классификация коллекторов нефти и газа (по О.К. Баженовой и др.)
Слайд 63Классификация коллекторов нефти и газа (по О.К. Баженовой и др.)
Слайд 64Классификация коллекторов нефти и газа (по О.К. Баженовой и др.)
Слайд 66Породы-флюидоупоры – способны играть роль изолирующих, экранирующих разделов, т.к. плохо
проницаемы для воды, нефти и газа.
Покрышки – флюидоупоры, которые непосредственно
перекрывают залежи углеводородов.
Слайд 67Лучший флюидоупор – каменная соль.
Наиболее распространенные флюидоупоры – глины.
Способны экранировать
залежи микритовые известняки, доломиты, мергели, аргиллиты.
Слайд 68Флюидоупоры
Галогенные
Сульфатные
Глинистые
Плотностные
Криогенные
Слайд 69Каменная соль пластична и лишена открытых пустот. Ее деформации происходят
без нарушения сплошности. На больших глубинах может находиться в состоянии
текучести.
Галогенные флюидоупоры
Слайд 70В гипсах и ангидритах часто образуются системы трещин. В целом
экранирующие свойства гипсов выше, чем у ангидритов.
Сульфатные флюидоупоры
Слайд 71Глины пластичны. Их экранирующие свойства зависят от степени сортировки (дисперсности)
и минерального состава.
Глинистые флюидоупоры
Слайд 72Состоят из монолитных, лишенных трещин аргиллитов, мергелей, микритовых известняков и
доломитов. При деформациях в этих породах образуются системы трещин и
они становятся проницаемыми.
Плотностные флюидоупоры
Слайд 73Состоят из промерзших осадков и пород мощностью до 900 м.
Содержат газогидраты.
Криогенные флюидоупоры
