Залежи нефти и газа в простых ловушках

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В учебниках по геологии нефти и газа нет единого подхода к классификации нефтегазовых залежей. При всей практической значимости известных классификаций - И.О. Брод и Н.А. Еременко, А.А Бакиров, Н.Б. Вассоевич и др. - они не приведены к единой таксономии. Предлагаемые отдельными авторами как общие, так и частные классификации охватывают одни и те же типы залежей, но систематизирует их по-разному, что затрудняет усвоение этого материала студентами.

Опыт преподавания подсказывает необходимость разработки такой схемы классификации нефтегазовых залежей, в которой были бы соединены представления о природном резервуаре и о морфогенетическом типе ловушек, как следствии сочетания генезиса и формы ловушек в данном резервуаре. Идея использования морфогенетического признака для классификации ловушек и залежей принадлежит школе геологического факультета Московского Университета. В развитие этой идеи разработана развернутая классификационная таблица.

Эта таблица исключает механическое запоминание названия залежей, приучает студентов к определенному алгоритму для получения полного наименования залежи и даст возможность легко ориентироваться в строении не только простых, но и более сложных - комбинированных ловушек с залежами углеводородов, часто встречаемых в природных условиях.

1. Терминология и схема классификации залежей

Залежью нефти и газа называют скопление полезного ископаемого, возникшее под влиянием гравитационных сил в ловушке природного резервуара.

Ловушка - это часть природного резервуара, где уменьшаются скорости движения флюидов - воды, нефти, газа - происходит их дифференциация, и возникают скопления нефти и газа. Ловушка - это препятствие на пути движения пластовых флюидов. В строении ловушки участвуют коллектор и ограничивающие его непроницаемые отложения. Возникают ловушки на перегибах пласта-коллектора, в участках ограничения его тектоническими, стратиграфическими и литологическими экранами, в выступах и линзах.

Тектоническим экраном могут служить разрывы /сбросы, взбросы, надвиги и контакты с соляными и глиняными диапирами и жерлами грязевых вулканов. Литологический экран образуют зоны замещения коллектора доминаемыми породами.

Литологическое выклинивание «пикает в процессе седиментации. Стратиграфический экран возникает в результате сочетания стратиграфического и углового несогласия, когда наклоненные под углом болей древние породы перекрыты более молодыми непроницаемыми отложениями.

Строение залежи определяется прежде всего характером природного резервуара, и морфогенетическим типом ловушки Поэтому типы нефтегазовых залежей даны в соответствии с классификацией природных резервуаров и ловушек /таблица 2.1/. По природным резервуарам выдел я к vie я залежи:

· пластовые,

· массивные,

· линзовидные.

Различным по генезису ловушкам присуши свои морфологические особенности.

На основании генезиса и формы ловушек определяют их морфологические типы. Название залежи соответствует строению природного резервуара и вмещающий ловушки.

Для получения развернутого на знания залежи к ее типу следует в каждом конкретном случае добавлять характеристику флюида. Например, пластовая сводовая залежь газа или пластовая сводовая залежь газа с нефтяной оторочкой. При наличии подошвенной воды в пластовых залежах к их названия добавляют определение водоплавающая, при наклонной водонефтяном контакте висячая.

Следует отметить что встречаемые в природных условиях залежи отличаются большим разнообразием и могут быть приурочены к ловушкам комбинированного типа.

Для графического изображения залежи нефти и газа строят структурную карту и разрезы заключающей ее ловушки и на их оси показывают границы залежи и состав флюидов.

Структурная карта представляет собой проекцию на горизонтальную плоскость рельефа поверхности кровли иди подоили, пласта. Она дается в изогипсах. Изогипсы - это линии, соединяющие точки равных абсолютных отметок рассматриваемой поверхности Цифра у изогипсы показывает ее гипсометрический уровень Расстояние между изогипсами отражает крутизну падения пласта. Горизонтальную плоскость нельзя изобразить на структурной карте, моноклинальную поверхность изображают подобными или параллельными изогипсами, антиклинально изогнутый пласт системой замкнутых изогипс.

Предполагается, что студенты знакомы с методикой построения структурных карт и разрезов и имеют представление как изобразить графически - антиклинальное, брахиантиклинальное или куполовидное поднятие, моноклиналь, флексуру, структурный или эрозионный выступ и другие элементы залегания слоев, включая критические нарушения и поверхности несогласия.

Пояснения требует по-видимому, методика графического изображения линзовидных тел. Благодаря непрерывной поверхности /кровля подошва/, ограничивающей линзовидное тело структурная схема этой поверхности изображается системой замкнутых и частично совмещенных изолиний /рис. I/. Для изображения линзовидных ловушек дополнительно используют изопахиты. Изопахиты - линии, соединяющие точки равных мощностей тела пласта. Цифра у изопахиты показывает мощность пласта в данной точке.

Контур линзовидного тела очерчивает огибающая семейства изогипс.

Рис. 1. Построение структурной схемы линзовидного тела

Огибающая изолиния совпадает с нулевой изопахитой. За нулевой изопахитой линзовидного тела нет.

Учебное пособие можно считать усвоенным, когда но названию залежи студент может представить себе и изобразим, графически любую залежь и, наш по карте и профилю можем дать полное наименование залежи.

Итак, предлагаемый алгоритм классификации залежей от типa природною резервуара - по генезису и форме ловушки - к типу ловушки и типу залежи. Определив inn залежи - по составу флюида и поведению ВПК /или ГВК/дается полное наименование залежи.

2. Пояснения к индивидуальному заданию

Для выполнения индивидуального задания необходимо построить структурную карту продуктивного горизонта и разрезы по простиранию и в крест залежи, составить таблицу «Данные бурения». Работу представить на листе миллиметровой бумаги размером не менее см. Слева поместить карту, расположить продольный профиль, справа сверху расположи и, второй профиль, ниже - таблицу. Указать название залежи, фамилию и дату.

Порядок выполнения работы. Сначала надо представить геологическое строение залежи в объеме, рассмотреть соответствующий рисунок приложения и описания к нему. Затем самостоятельно выбрать конфигурацию изолиний, размеры и глубину залегания залежи и построить карту в масштабе 1:50000. Каждый рисунок должен быть оригинальным, свидетельствующим творческом подходе студента к графическому показу типичных залежей. Напомним, что шаг между изогипсами 0-20 метров у пластовых залежей и 100 - 200 метров у массивных.

На карте условными знаками изобразить контур залежи, линии экранов и другие детали, определяющие данный тип ловушки. Провести линии двух разрезов.

В точке их пересечения поместить одну скважину. После этого расставить скважины /от шести и более/ вдоль профилей так, чтобы данные этих скважин обосновали геологические особенности залей т.е. все условные знаки на карте. Не следует располагать скважины контуре ВНК, на изогипсах и т.п., так как вероятность такого совпадения в натуре крайне мала. После расстановки скважин, интерполируя их положение между изогипсами, можно оценить абсолютную отметку кровли продуктивного горизонта в каждой скважине и заполнить в таблице одну графу.

Затем переходят к построению резервов. Пользуются вертикальным масштабом 1:5000 для пластовых и линзовидных залежей, а для массивных залежей 1:10000. Горизонтальный масштаб профиля отвечает масштабу карты. В этом масштабе на уровень нулевой отметки перенести точки скважин и провести вспомогательные линии /рис. 2/. Абсолютные отметки кровли продуктивного горизонта в каждой скважине соединить плавной линией. Таким образом будет построена кровля пласта. Подошву пласта на профиле проводят произвольно, имея в виду, что у пластовых залежей она повторяет линию кровли, а в массивных залежах скважины пересекает поверхность ВНК или ГНК не достигая подошвы продуктивной толщи.

В соответствии с абсолютными отметками на карте линий ВПК, ГНК или ГВК следует показать их положение на разрезе и ниже обозначить забои скважин. Затем можно провести рельеф дневной поверхности, отметить устья скважин, показать литологию продуктивной) гори юнга и ограничивающих ею пластов, тектонические нарушения, стратиграфические несогласия, флюида. /Пластовые воды специальным знаком на карте и на не показывают/. Построение поперечного разреза проводить в такой же последовательности.

Теперь можно заполнять все графы таблицы

Для самоконтроля провести проверку выполненной работы: проверить соответствие абсолютных отметок кровли пласта по отдельным скважинам на карте, на разрезах и в таблице, сопоставить на карте и разрезах размеры линзовидного тела, соляного купола др. проверить согласованность продуктивности скважин по таблице с положением ВПК - ГВК - ГНК в залежи.

Рис. 2. Построение разреза

3. Описание залежей нефти и газа в ловушках различных типов

1) Пластовая сводная залежь

Приурочена к различным антиклинальным и куполовидным поднятиям. При построении структурной карты ловушки такого типа и необходимо представить себе форму поднятия по соотношению его осей и падению крыльев и мысленно вообразить пространственную форму залежи, учитывая возможную мощность продуктивного горизонта (десятки метров). Линия внешнего контура ВПК (ГВК) при горизонтальном его положении повторяет на карте очертание изогипс.

При наклонном ВПК (ГВК) контур будет пересекать изогипсы. Большие напоры пластовых вод могут привести к смещению залежи на крыло поднятия. Такие смещенные залежи называются висячими.

2) Пластовая залежь нефти в синклинали.

Встречается очень редко и может образоваться только в безводных пластах-коллекторах путем отекания нефти за счет собственного веса. Методика построения структурной карты и профилей этой залежи принципиально не отличается от графических построений пластовой залежи.

3) Пластовая тектонически экранированная залежь.

Залежам этого типа свойственно большое число разновидностей, обусловленных характером тектонического нарушения (сброс, взброс, надвиг, сдвиг) и его положением на антиклинали. В тектонических экранированных ловушках залежи могут быть встречены как по одну, так и по обе стороны дизъюнктивного нарушения. Наличие нескольких нарушений может привести к образование залежей, которые особенно характерны для поднятий, связанных с соляными диапирами, грязевыми вулканами и интрузивными телами.

Выполняя задания по рассматриваемому типу залежи при проведении изолиний на структурной карте необходимо \читывать их форму до образования нарушения, с тем чтобы придать правильную форму изолиниям разобщенных блоков. По цифровым значениям изогипс можно определить амплитуду относительного смещения крыльев или блоков. Например, сходящиеся у нарушения изогипсы минус 1010 и минус 1030 указывают, что амплитуда смещения равна 20 м.

Тектонические нарушения показывают на карте двумя линиями, представляющими собой проекции пересечения поверхности нарушения с кровлей ласта в опущенном и приподнятом крыльях (блоках) антиклинали. Расстояние между этими линиями зависит от угла наклона плоскости сбрасывателя и амплитуды замещения. В случае вертикального нарушения обе линии совмещаются в одну. При размещении скважин на карте одну из них необходимо расположить между линиями нарушения. Эта скважина позволит определить характер смещения. Рассмотрим простейшие случаи: а) сброс и б) взброс.

В случае а) обе линии нарушения покачивают на карге одинаково и между ними hci изогипс из-за того, что разорванные части пласта раздвинуты.

В случае б) разорванные части пласта надвинуты друг на друга, поэтому линию нарушения и изогипсы относительно опущенного блока, в той части, где они перекрыты пластом приподнятого блока, следует показывать пунктиром.

4) Пластовая приконтактная залежь

Эти залежи образуются в ловушках, где продуктивный пласт прорван инородный телом, поэтому в плане залежь имеет как бы кольцевую форму. Внутри кольца залежь отсутствует и скважинами должны быть установлены примерный контур и состав внедрившегося тела для показа его на карте и профилях соответствующим знаком.

5) Пластовая литологически экранированная залежь.

Залежи этого типа приурочены к ловушкам, образование определяется двумя факторами. Первым и основным является литологическое замещение и выклинивание ласта коллектора в процессе седиментации. Второй фактор, проявляющийся позже, приводит к образованию моноклинали или антиклинальной структуры и тем самым завершает формирования ловушки. Линия выклинивания определяет в плане область распространения коллектора и ту линию нельзя протягивать изогипсы кровли коллектора. Если литологически экранированные участки расположены так, что занимают лишь небольшие площади моноклинали или крыла антиклинали, то для характеристики общего структурного плана проводят изогипсы не по кровле коллектора, а по кровле вмещающего его пласта.

6) пластовая статиграфическая залежь.

Стратиграфический экран, который определяет название залежи, может образовать ловушку только в сочетании с угловым несогласием между подстилающим и перекрывающими породами. При построении структурной карты в этом случае проводят две системы изогипс: по кровле пласта и по поверхности стратиграфического несогласия. Соединение точек пересечения одноименных изогипс с одинаковыми абсолютными отметками дает на карте линию стратиграфического экрана.

Если поверхность стратиграфического несогласия является горизонтальной, то на карте остается только линия ее пересечения с кровлей продуктивного илиста.

7) Массивная сводовая залежь.

Структурная карта и профили пассивной сводовой залежи должны отразить большую мощность пород-коллекторов в ловушке и её амплитуду в несколько сотен метров. Изолинии на структурной карте по своей конфигурации подобны изолиниям пластовой сводовой залежи. Отличительным признаком массивной залежи будет ее большая высота в сотни метров, что показывают увеличением шага между изогипсами.

Учитывая, что ловушка массивной сводовой залежи представляет собой структурное поднятие, напластование пород в поперечном и продольном разрезах остается параллельным к, залежи. В строении ловушки участвуют отложения лишь верхней части массивного резервуара.

8) Массивная тектонически экранированная залежь.

Образование ловушки для залежи этого типа можно представить себе как дальнейшее развитие сводового поднятия, сопровождающееся превышением предела прочности пород и возникновением нарушений. Тектонические нарушения должны быть показаны на структурной карте и соответственно на одном или обоих профилях.

9) Рифовая залежь.

Рифовая залежь приурочена к ловушке представляют собой известняковый массив, образованный жизнедеятельностью колониальных организмов. Коллекторские свойства рифового массива очень неоднородны. Отдельные его части имеют повышенную пористость и кавернозность, а следовательно и лучшую проницаемость. На карте изолиниями подчеркивают вытянутую форму рельефа поверхности рифа с одной или несколькими вершинами. При показе рифового тела на разрезах отражают отсутствие в нем напластования и специфическое его очертание и участки улучшенных коллекторских свойств. Вмещающие, облекающие, подстилающие риф породы имеют слоистость и представлены уже другие логическими разностями.

10) Массивная залежь в эрозионном останце.

Ловушки для залежей данного типа образуют эрозионные останцы, сложенные устойчивыми к разрушению горными породами и перекрытые водоупорными отложениями Форму останца определяет наклонное или горизонтальное залегание род, литологический их состав и степень трещиноватости. При горизонтальном залегании пород форма останцевого выступа может быть самой разнообразной и определяется изменением состава и степени трещиноватости пород по площади. При наклонном залегании пород выступ, как правило ассиметричен. Более изрезанным и крутым будет тот склон, где разрушаются головы пластов. В связи с расчлененностью рельефа эрозионного останца изолинии на структурной карте имеют неровный контур и сложную конфигурацию, а на разрезах поверхность, эрозионного массива ограничивают линией стратиграфического несогласия.

11) Линзовидная приразрывная залежь.

Трещиноватые участки, которые образуются вокруг тектонических нарушений секущих толщи сильно сцементированных непроницаемых пород, могут служить линзовидными ловушками для нефти и газа, вытянутыми вдоль нарушения.

Структурная схема поверхности приразрывной линзовидной ловушки представляется системой замкнутых изолиний, образующихся от пересечения тела линзы с горизонтальными поверхностями. Тектоническое нарушение пересекает тело линзы на значительном протяжении и должно быть отражено в каждой из изолиний При этом в верхнем контуре оно показывается сплошной линией, а в остальных пунктиром. Для облегчения структурной карты на рис. 18 нарушение показано только в верхнем сечении.

Залежь может занимать весь объем линзы или ее часть. Контура ВПК (ГВК) проводят при частичном заполнении ловушки нефтью или газом.

12) Залежь линзовидная внутрипластовая.

Внутри непроницаемых (обычно глинистых) пластов в процессе седиментации могут накапливаться линзы проницаемых, например, песчано-алевролитовых отложений, которые и служат ловушками для линзовидных залежей нефти и газа. Ловушки этого типа плоские и имеют небольшие размеры и вытянутую форму.

При заполнении нефтью и газом всей ловушки контур залежи в плане совпадает с линией огибающей изогипсы линзовидного тела. При неполном заполнении залежь ограничивается контуром нефтеносности и примыкающим отрезком огибающей линии.

13) Шнурковая, рукавообразная или баровая залежь.

Необычная форма перечисления залежей определяется условиями образования ловушек.

Для шнурковой или рукавообразной залежи она представляет собой накопление песчано-галечникового материала в дельтах палеорек с вогнутым основанием, почти плоской кровлей, резким контактом с вмещающими породами и извилистой формой в плане протяженностью до 20-25 км и шириной 0,5-3 км.

Ловушкой для боровой залежи служит песчаный вал-бар. Образующийся в море вдоль берега. Его протяженность до 200 км, высота около 8 м. В отличие oт ловушек шнурковых залежей бар имеет плоское основание, линейную вытянутость в плане и постепенный переход к непроницаемым вмещающим породам.

На карте границы таких ловушек показываются линией литологического выклинивания. Дополнительно проводятся также изогипсы кровли пласта, вмещающего ловушку.

При изображении залежи на разрезах следует отразил, незакономерное изменение мощности как по простиранию, так и в крест простирания с уменьшением до нуля у линии выклинивания.

14) Залежь линзовидная под поверхностью несогласия.

Ловушки для таких залежей формируются в два этапа. На первом этапе в кровле толщи непроницаемых пород, под воздействием денудационных процессов, образуются участки с повышенной проницаемостью. На втором папе, когда участки перекрывается непроницаемыми отложениями возникай м ловушки линзовидного типа, форма и размеры которых могут быть самыми разнообразными. Такие ловушки еще мало изучены, но существует мнение, что они имеют довольно широкое распространение.

Для графического построения залежей этого типа могут быть применены все приемы, рекомендованные выше для линзовидных залежей.

нефть залежь линзовидный эрозионный

Размещено на Allbest.ru