ПОНЯТИЯ О ЗАЛЕЖАХ И МЕСТОРОЖДЕНИЯХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Нефть и газ находятся в природных ловушках, способных вмещать и сохранять углеводороды длительное время (миллионы лет) в пределах природной емкости. Для образования и сохранения залежей необходимо наличие нескольких благоприятных факторов:

1. Наличие коллекторов - пород, способных содержать, а при
эксплуатации - отдавать нефть и газ. Это - пористые, трещиноватые или
кавернозные породы (пески, песчаники, известняки и т.д.) обладающие
достаточной пористостью и проницаемостью.

2. Наличие покрышек, т.е. непроницаемых пород, перекрывающих
породы-коллекторы и предохраняющих залежи от разрушения.

3. Наличие благоприятных структурных форм (куполообразных
изгибов пластов), тектонических или литологических экранов, не
позволяющих нефти и газу всплывать вверх по восстанию пластов и
рассеиваться по пластам и в атмосферу.

Сочетание вышеуказанных факторов и разница в плотности нефти (газа) и воды обуславливают формирование и сохранение естественных скоплений нефти и газа, которые называются залежами.

Совокупность залежей, приуроченных к разным глубинам, контуры которых в плане имеют общие площади, называются месторождениями.

Месторождения бывают одно - и многопластовыми. В случае однопластовых контуры месторождения и залежи совпадают.

Газ, нефть и вода в залежах распределяются в соответствии со своими плотностями: наиболее легкое вещество - углеводородный газ занимает верхнюю, сводовую часть ловушки, ниже располагается нефть, которая подстилается подошвенной (законтурной) водой.

Классификаций залежей, определяющих особенности их строения, великое множество, причем основаны они на разделении залежей по самым различным признакам: по глубине и возрасту вмещающих пород, литологическому составу коллекторов, типу ловушек фазовому состоянию углеводородов, по количеству основных и второстепенных компонентов (содержанию метановых, нафтеновых, ароматических углеводородов, серы, смол, асфальтенов, металлов и т.д.).

Рассмотрим две основные классификации: по типу ловушек и по фазовому состоянию углеводородов.

По типу ловушек выделяются залежи: 1) пластовые (рис.2.1); 2) массивные (рис. 2.2); 3) литологически ограниченные (рис.2.3).

Рис 2.3. Литологически ограниченные залежи

Среди залежей пластового типа выделяют:

1) пластовые сводовые (рис.2.1.1);

2) стратиграфически экранированные (рис.2.1.2);

3) тектонически экранированные (2.1.3);

4) литологически экранированные (2.1.4).

Рис.2.1.4. Литологически экранированные залежи

Пластовая сводовая залежь приурочена к ловушке пластового типа, т.е. к пласту коллектора, ограниченного сверху и снизу непроницаемыми породами и изогнутыми в форме свода. Залежь по контуру подпирается водой (рис. 2.1.1). К этому типу относится большинство залежей Среднего Приобья.

Пластовая стратиграфически экранированная залежь ограничена непроницаемыми породами, залегающими над поверхностью стратиграфического несогласия (рис.2.1.2). С определенной долей условности к этому типу могут быть отнесены залежи Шаимского района.

Аналогично, тектонически экранированная залежь вверх по восстанию пласта ограничивается поверхностью тектонического нарушения (рис. 2.1.3).

Литологически экранированная залежь вверх по восстанию пласта ограничивается поверхностью литологического замещения коллекторов, содержащих углеводороды, непроницаемыми породами (рис.2.1 .4, залежь БС₁₀ Усть-Балыкского месторождения).

Среди залежей массивного типа выделяют: массивные залежи в антиклинальной складке (рис.2.2.1, залежи газа в сеноманских отложениях), массивные залежи в эрозионном выступе (рис.2.2.2, Ханты-Мансийское месторождение, залежи в коре выветривания Шаимского района) и массивные залежи в биогермных выступах (рифовых массивах. рис.2. 2.3).

Особенностью залежей массивного типа является то, что высота залежи А всегда меньше толщины коллекторов H, в связи с чем залежь по всей площади подстилается подошвенной водой.

Рис.2.2.3. Массивные залежи в биогермных залежах

Литологически ограниченные залежи приурочены к ловушкам в коллекторах линзовидной формы, ограниченных со всех сторон непроницаемыми породами (рис.2.3.1).

Рис. 2.3.1. Литологически ограниченные залежи, приуроченные к ловушкам в коллекторах линзовидной формы, ограниченные со всех сторон непроницаемыми породами

Такие ловушки чаще всего связаны с береговыми и устьевыми барами, деятельностью устьевых и дельтовых потоков крупных рек и т.д. По фазовому составу углеводородов залежи подразделяются :

1) на нефтяные;

2) нефтегазовые;

3) газовые;

4) газоконденсатные;

5) нефтегазоконденсатные.

Нефтяные залежи, как видно из названия, представляют из себя скопление углеводородов, находящихся в пласте в однофазном жидком состоянии (рис.2.4.1). В нефтегазовых, кроме жидкой нефти, в наиболее приподнятых частях ловушек содержится углеводородный газ, так называемая газовая шапка (рис.2,4.2).

Рис.2.4.2.Нефтегазовые залежи

В газовых залежах углеводороды в пластовых условиях находятся в газообразном состоянии (рис.2.4.3). Газокондеисатные залежи, кроме газа, содержат в своем составе жидкие углеводороды, растворенные в газе, которые при подъеме на поверхность выделяются в самостоятельную жидкую фазу (рис.2.4.4).

Нефтегазоконденсатные залежи кроме газоконденсатной фазы нижней части содержат жидкую нефть (рис.2.4.5).

Рис.2.4.5. Нефтегазоконденсатные залежи

По существующим в настоящее время наиболее распространенным представлениям, залежи нефти и газа сформировались в результате миграции и аккумуляции углеводородов. Миграция - это перемещение

углеводородов в толщах горных пород под воздействием различных природных сил (перепаде давлений за счет уплотнения глинистых пород, тектонических напряжений, разницы в плотностях воды и углеводородов я т.д.). Различают первичную и вторичную миграции. Первичная миграция - это перемещение углеводородов из нефтематеринских (преимущественно глинистых) пород в проницаемые породы. Вторичная миграция представляет собой перемещение углеводородов внутри пласта вверх по восстанию пород под воздействием разницы плотностей углеводородов и пластовых вод, в среде которых происходит вторичная миграция. Наиболее слабым местом такой гипотезы формирования залежей углеводородов является первичная миграция.

Аккумуляция представляет собой скопление углеводородов в ловушках, образованных сочетанием ряда благоприятных факторов, о которых более подробно было сказано выше (наличие коллекторов, покрышек, благоприятных структурных форм и т.д.). В случае исчезновение одного или всех этих благоприятных факторов в процессе геологической истории недр (разрушение структуры, покрышки и т.д.) происходит разрушение залежи, например рассеяние УВ в атмосфере. Может происходить и химическое и биологическое разрушение залежей.