Нефтегазоносные комплексы
Залежь
Ловушки
По Леверсену ловушка обуславливает способность остановить движение флюидов и обеспечить накопление нефти и газа.
Окнова под ловушкой УВ предлагает понимать, часть природного резервуара, в котором благодаря наличию проницаемого коллектора и непроницаемой покрышки создаются благоприятные условия для улавливания ,скопления и сохранения УВ.
Классификация ловушек по Бакирову (на генетической основе):
1 класс – структурные ловушки, образованные в результате изгиба слоев или разрыва их сплошности.
2 класс – стратиграфические ловушки, сформированые в результате эрозии пластов коллекторов во время перерыва в накоплении осадков (в эпоху восходящих движений) и перекрывающие их затем непроницаемыми породами (в эпоху нисходящих движений). Как правило, толщи пород, образовавшиеся после перерыва в осадконакоплении, характеризуются более простыми структурными формами залегания.
Поверхность, определяющая эти толщи, от толщ, возникших ранее, называется поверхностью стратиграфического несогласия.
3-ий класс – литологические ловушки.
Они образованы в результате литологического замещения пористых проницаемых пород непроницаемыми.
4-ый класс – рифогенные ловушки.
Они сформированы в результате отмирания организмов «рифостроителей» (кораллов, мшанок), накопления их скелетных остатков в форме рифового тела и последующего его перекрытия непроницаемыми породами.
Залежь – скопление УВ в ловушке, все части которой гидродинамически связаны.
Классификация залежей по Броду.
1.пластовые
1.1.сводовые
а) не нарушенные
б) слабонарушенные
в) разбитые на блоки
1.2.экранированные
а) тектонически
б) стратиграфически
в) литологически
г) гидравлически
2.массивные в выступах:
а) структурных
б) эрозионных
в) биогенных (рифогенных)
3.ограниченные со всех сторон
а) водой
б) непроницаемыми породами
в) водой и не проницаемыми породами
Классификация залежей по составу флюида:
1.чисто нефтяные
2.нефтяные с газовой шапкой
3.нефтегазовые
4.газовые с нефтяной оторочкой
5.газоконденсатные
6.газоконденсатно-нефтяные
7.чисто газовые
Классификация залежей нефти и газа по их запасам:
Залежи, категория | Запасы нефти, в млн. т | Запасы газа, в млрд. м3 |
Россия (2001г.) | ||
Уникальные | более 300 | более 500 |
Крупные | 300-60 | 500-75 |
Средние | 60-15 | 75-40 |
Мелкие | менее 15 | менее 40 |
США | ||
A | более 6.85 | более 8.5 |
B | 3.42-6.85 | 4.2-8.5 |
C | 1.37-3.42 | 1.7-4.2 |
D | 0.14-1.37 | 0.2-1.7 |
E | менее 0.14 | Менее 0.2 |
F | Не рентабельные для разработки |
Отличия между классификациями:
1.В США технически более доступное и совершенное оборудование для добычи нефти и газа, более низкий уровень добычи оказывается рентабельным.
2.В РФ отмечается пренебрежительное отношение к мелким залежам, погоня только за крупным экономическим или политическим эффектом.
Классификация залежей по значениям рабочих дебитов (по Конторовичу).
Класс | Залежь | Дебиты нефти, т/сут | Дебиты газа, м3/сут |
высокодебитная | более 100 | более 1 млн | |
среднедебитная | 10-100 | 100 тыс-1 млн | |
мелкодебитная | 2-10 | 20 тыс- 100 тыс | |
не промышленная | менее 2 | менее 20 тыс |
По сложности геологического строения выделяются залежи:
- простого строения - однофазные залежи, связанные с ненарушенными или слабо нарушенными структурами, продуктивные пласты характеризуются выдержанностью толщин и коллекторских свойств по площади и разрезу;
- сложного строения - одно- и двухфазные залежи, характеризующиеся невыдержанностью толщин и коллекторских свойств продуктивных пластов по площади и разрезу или наличием литологических замещений коллекторов непроницаемыми породами, либо тектонических нарушений;
- очень сложного строения - одно- и двухфазные залежи, характеризующиеся как наличием литологических замещений или тектонических нарушений, так и невыдержанностью толщин и коллекторских свойств продуктивных пластов.
Для разработки залежи большое значение имеет режим пласта, в котором находится залежь.
Режим пласта определяется энергией, обеспечивающей продвижение нефти или газа к забоям скважин. Оно может осуществляться за счет:
1.силы тяжести нефти, газа и конденсата
2.упругого напора газовой залежи или шапки
3.расширения растворенного газа
4.расширения сжатой нефти
5.расширения сжатой воды
6.упругих релаксаций пород
7.напора законтурных вод.
Пять из семи энергетических источников (2-6) связаны с упругими силами, проявляющимися через сжатие флюидов и пород, а два источника (1 и 7)своим происхождением обязаны гравитации.
Долгое время, как в вопросе разработки, так и в вопросах формирования залежей отдавалось предпочтение влиянию гравитационных сил. При этом упускалось из виду, что любое проявление сил гравитации в земной коре неизбежно сопровождается упругими явлениями. Как правило, в пласте действуют все эти силы, поэтому наиболее распространены смешанные режимы. Можно говорить лишь о преобладающем влиянии того или иного источника силы, в пределах залежи или отдельных ее частях. Практически наибольшее значение имеют водонапорные режимы и упругого напора свободного и растворенного газа.
Пересечение газонефтяного контакта с кровлей пласта дает внешний контур газоносности.
Пересечение газонефтяного контакта с подошвой пласта дает внутренний контур газоносности.
Пересечение водонефтяного контакта с кровлей пласта дает внешний контур нефтеносности.
Пересечение водонефтяного контакта с подошвой пласта дает внутренний контур нефтеносности.
Для массивной залежи характерны только внешние контуры газо и нефтеносности.
Составными частями бассейнов являются нефтегазоносные комплексы.
Нефтегазоносным комплексом– называют часть разреза осадочного бассейна, содержащую скопления нефти и газа и, характеризующуюся относительным единством: условий накопления пород, формирования коллекторов, флюидоупоров, накопления и преобразования органического вещества, формирования гидродинамической системы.
Основными характеристиками нефтегазоносного комплекса являются:
- возраст и условия накопления пород;
- объем комплекса (толщина, площадь распространения)
- литологический состав разреза;
- сочетание коллекторов и флюидоупоров;
- условия залегания и размещения нефти и газа;
- соотношение нефтепроизводных и нефтеносных толщ;
- морфологические и генетические типы ловушек.
Нефтегазоносные комплексы рассматриваются как природные систем, обладающие различными способами, прежде всего, аккумулятировать УВ, а иногда и генерировать.
Комплексы состоят из главных элементов:
1.порода-коллектор слагает природный резервуар;
2.порода-флюидоупор
3. не всегда нефтематеринская порода.
По масштабам распространения нефтегазоносные комплексы подразделены Бакировым на:
1.региональные
2.субрегиональные
3.зональные
4.локальные.
Осадочные бассейны и их части могут включать один или несколько нефтегазоносных комплекса различных порядков. Нефтегазоносные комплексы обычно являются самостоятельными объектами поисков и разведки.
Ниже приведены примеры регионально нефтегазоносных комплексов.
Продуктивная толща Апшеронского полуострова, Прикуринской низменности и Гобустана в Азербайджане и красноцветная толща Юго-Западной Туркмении, объединяющиеся в акватории Южного Каспия, - это генетически единый терригенный комплекс среднего плиоцена. Толщина его более 3 км, сложен чередованием песков, песчаников и глин, накопившихся в мелководном опресненном бассейне. Коллекторы - мелко- и среднезернистые пески различной толщины (от долей метра до 20-30 м). Сверху комплекс ограничен преимущественно глинистыми отложениями верхнего плиоцена, а подстилается преимущественно глинистыми отложениями понтического яруса (нижний плиоцен), миоцена и палеогена. Комплекс регионально нефтегазоносен на большей части площади и в разных частях разреза - от кровли до подошвы, залежи расположены крайне неравномерно.
В Западно-Сибирском НГБ регионально нефтегазоносен терригенный песчано-глинистый комплекс мела - юры. На площади, превышающей 1,5 млн.км2, он характеризуется общностью условий тектонического развития, осадконакопления, структурных форм осадочного чехла и закономерностей распределения нефти и газа. Все залежи заключены в терригенных коллекторах. С юга на север расширяется стратиграфический диапазон нефтегазоносности: на юге региона нефтеносны юра и доюрский комплекс (мелкие залежи в выступах палеозоя); в Среднем Приобье нефтеносны юрские и нижнемеловые отложения, верхнемеловые - газоносные; на севере бассейна, между реками Пур и Таз, на п-ове Ямал в юре (там, где она вскрыта) установлены нефтяные залежи или нефтегазопроявления, в нижнем мелу - газоконденсатные залежи с нефтяными оторочками, в верхнему мелу - гигантские газовые залежи. Определяющий тип ловушек - пластовые сводовые; во многих случаях из-за несовершенства локальных экранов пласты гидродинамически объединяются в массивные залежи. Рассмотренный нефтегазоносный комплекс нередко делят на части: верхняя (апт - сеноман)-газоносная, средняя (нижний мел) - газонефтеносная (нефть преобладает), нижняя (юра) -нефтеносная.
Надсолевые и подсолевые отложения Прикаспийской впадины образуют два самостоятельных комплекса по условиям залегания, характеру скоплений нефти и газа, типам коллекторов. Верхний - надсолевой - представлен терригенными отложениями верхней перми, триаса, юры и мела. Залежи контролируются соляными куполами кунгурского яруса нижней перми, над которыми в мезозойских отложениях формируются ловушки; встречаются залежи, экранированные соляными штоками. Подсолевой комплекс отделен от надсолевого мощной толщей соли и ангидритов кунгурского яруса нижней перми и сложен карбонатными и терригенными нижнепермскими, каменноугольными и девонскими породами. Для его характерны крупные массивы известняков, в которых заключены газоконденсатные и нефтегазоконденсатные залежи.
Регионально газоносный верхнеюрский комплекс Западного Узбекистана и Восточной Туркмении сложен известняками, часть которых представлена погребенными рифами, содержащими основные скопления газа. Комплекс перекрывает верхнеюрская же соляно-ангидритная пачка - региональный флюидоупор. Ниже залегает терригенный газонефтеносный комплекс нижней- средней юры, он пока слабо изучен, однако есть основания ожидать в нем залежи.
В приведенных примерах рассмотрены крупные по объему регионально нефтегазоносные комплексы. Во многих районах выделяются комплексы, характеризующиеся меньшим объемом, например:
терригенные отложения среднего и низов верхнего девона в Волго-Уральском и Тимано-Печорском НГБ;
карбонатные породы карбона - нижней перми в этих же бассейнах;
терригенные отложения миоцена - олигоцена в Предкавказье;
карбонатные породы миоцена - олигоцена (свита Асмари) в Месопотамской впадине и др.
Нефтегазоносные комплексы обычно являются самостоятельными объектами поисков и разведки, в связи с этим необходимы разные методики их изучения и зачастую разное буровое оборудование и геофизическая аппаратура.