Глава 5 ПРИРОДНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ НЕФТИ И ГАЗА

В геологической литературе, посвященной нефтяной тематике нет однозначного понимания и трактовки термина «природный резервуар». Разные исследователи признают его термином свободного пользования, под которым обычно понимают:

«...

«... природную емкость для нефти, газа и воды, внутри которой они могут циркулировать и форма которая обусловлена соотношением коллектора с вмещающим его (коллектор) плохо проницаемыми породами» (И. О. Брод, Н.А. Еременко);

«... естественный коллектор (вместилище) для нефти, газа, воды, различным способом ограниченный относительно непроницаемыми породами (экранами, водоупорами)» (Ф.Г. Гурари, Ю.Н. Карагодин, В.В. Гребенюк, В.В. Коптев, 1971 г);

«. номинальное породно-слоевое тело или породное тело-коллектор, ограниченное снизу и (или)сверху относительно непроницаемыми (слабопроницаемыми)породными (породно-слоевыми) образованиями (водоупорами или экранами) и поэтому являющееся реальным или потенциальным вместилищем флюидов (нефти, газа, воды и различных их сочетаний) (А.А. Трофимук, Ю.Н. Карагодин, Э.Б. Мовшович1983 г.);

«. пласт, участок пласта или группа сообщающихся пластов, обладающих по- ровым (межзерновым), каверновым или трещинным пространством, вмещающих жидкость или газ, которые могут перемещаться, частично или со всех сторон ограничен непроницаемыми породами» (В.В. Семенович, И.В. Высоцкий, Ю.И. Корчагин, 1987 г.).

«... породное тело-коллектор или пустотное пространство, ограниченное флюидоупором, способствующим передвижению, а в случае наличия ловушки - наполнению и сохранению УВ» (Ю.Н. Карагодин, В.А. Казаненков и др., 2000 г.).

Строение природных резервуаров определяется их типом, вещественным составом слагающих их пород, типом пустотного пространства пород-коллекторов и выдержанностью этих пород по площади.

Различают несколько типов природных резервуаров, три из которых являются основными (рис. 5.1. Форма (морфология) природного резервуара определяется соотношением в разрезе и по площади пород-коллекторов и пород-покрышек. Изменчивость формы продуктивного пласта определяется неодинаковой его толщиной (общей и эффективной), расчлененностью, выклиниванием всего пласта и слагающих его пропластков, их литолого-фациальным замещением непроницаемыми разностями.

Пластовые природные резервуары представляют собой пласты-коллекторы, ограниченные на значительной территории в кровле и подошве непроницаемыми породами (флюидоупорами) (рис. 5.2). Их мощность варьирует в значительных пределах (от 12 м до десятков м). В литологическом плане могут быть представлены и терригенными и карбонатными породами; могут содержать прослои и пропластки непроницаемых пород в толще коллектора.

Пластовые природные резервуары с литологически выклинивающимся коллектором широко развиты в отложениях многих геологических систем. Выклинивание пласта-коллектора может происходить в случае моноклинального залегания осадочных образований в направлении восстания пород.

Массивные природные резервуары (однородные) (рис. 5.3) представляют собой мощную толщу пород-коллекторов (сотни м) различного, либо одинакового вещест

венного состава. Традиционно массивными резервуарами называют любые рифогенные постройки, сложенные органогенными и хемогенными известняками и доломитами.

Все пласты, составляющие тело массива, как правило, гидродинамически связаны между собой, но могут являться разновозрастными. Флюидоупорами являются пласты или толщи каменной соли, глинистых или сульфатных пород.

Такой природный резервуар охватывает несколько ярусов и может выделяться в объеме целой формации.

Массивные терригенно-пластовые резервуары (неоднородные) сложены терригенными породами и являются разновидностью массивных. Как правило, представляют собой сложное переслаивание пород-коллекторов и пород- экранов (рис. 5.4). Являются генетически единым комплексом природных резервуаров, объединенным гидродинамической сообщаемостью коллектора. Природные резервуары данного типа характеризуются стабильным литологическим составом - переслаиванием песчаных, алевритовых, глинистых пород, реже известняков и мергелей. Такие комплексы типичны для флишевых толщ геосинклинальных областей.

Иногда массивные резервуары представлены чередованием песчаных пластов с маломощными прослоями глин. В теле таких массивов наблюдаются отдельные участки высокой проницаемости и плохо проницаемые зоны. Благодаря трещинам, разломам (рис. 5.4а) или невыдержанности экра-

нирующих свойств глин (рис. 5.4б) пласты-коллекторы образуют единую гидродинамическую систему. Она создается также, когда пласты-коллекторы в результате стратиграфического срезания перекрываются проницаемыми породами (рис. 5.4в).

Рис. 5.4. Схема сложно построенного массивного резервуара (по Н.А. Еременко)

Гидродинамическая связь между пластами осуществляется:

а - по разломам, соединяющим продуктивные горизонты; б - благодаря наличию в непроницаемых

покрышках, разделяющих пласты-коллекторы, песчано-глинистых проницаемых участков;

в - в результате стратиграфического срезания пластов-коллекторов проницаемыми породами.

1 - нефтеносный или газоносный пласт; 2 - водонасыщенная часть пласта; 3 - непроницаемая

покрышка; 4 - песчано-глинистые проницаемые или слабо проницаемые участки в непроницаемых

покрышках; 5 - поверхность стратиграфического несогласия; 6 - разрывные нарушения

Природные резервуары литологически-ограниченные со всех сторон.

Гидродинамически открытые природные резервуары - т. е. резервуары, непосредственно сообщающиеся с дневной поверхностью или проницаемыми породами (рис. 5.5) В зависимости от характера гидродинамической системы следует различать природные резервуары открытые, полузакрытые и закрытые, в которых условия миграции и аккумуляции УВ значительно отличны.

Катагенетические природные резервуары — резервуары, возникшие в результате на локальных участках, вследствие катагенетических процессов. Этот тип резервуара имеет малое распространение в природе. Коллекторские свойства пород улучшены за счет вторичных изменений в первичном поровом пространстве. Большая часть пород, слагающих природный резервуар, заполнена водой, т. к. они первично насыщены седиментационными, или, 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. УВ, 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-флюидоупора).