Природные резервуары углеводородов

Содержание

Слайд 2

1. Понятие о вместилище – резервуаре, в котором происходит циркуляция нефти

1. 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 3

Природный резервуар – геологическое тело, в котором происходит циркуляция и дифференциация

Природный резервуар – геологическое тело, в котором происходит циркуляция и дифференциация

флюидов, сопровождающаяся образованием скоплений углеводородов в ловушках.
Слайд 4

Ловушка – часть природного резервуара, в которой имеются условия для образования

Ловушка – часть природного резервуара, в которой имеются условия для образования

залежи углеводородов.

Залежь – скопление углеводородов в ловушке.

Слайд 5

Природный резервуар

Природный резервуар

Слайд 6

Природный резервуар – геологическое тело, представляющее собой ассоциацию горных пород, в

Природный 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 7

Коллектор – порода, способная содержать, пропускать сквозь себя флюиды и отдавать

Коллектор – 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 8

Иерархия элементов стратисферы в нефтегазовой литологии

Иерархия элементов стратисферы в нефтегазовой литологии

Слайд 9

Уровни организации Системы пластов с различными коллекторскими и экранирующими свойствами Системы

Уровни 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 10

Принципиальная схема соотношения понятий: коллектор, полуколлектор, антиколлектор, продуктивный пласт, полупокрышка, природный

Принципиальная схема соотношения понятий: коллектор, полуколлектор, антиколлектор, продуктивный пласт, полупокрышка, природный

резервуар, экранирующая толща, (флюидоупор), нефтегазоносный комплекс
Слайд 11

Уровни организации геологических тел стратисферы

Уровни организации геологических тел стратисферы

Слайд 12

Уровни организации стратисферы В сферу интересов литологии попадают 2 уровня: породный и формационный.

Уровни организации стратисферы

В сферу интересов литологии попадают 2 уровня: породный и

формационный.
Слайд 13

Закон иерархогенеза: каждое геологическое тело –закономерно структурированная система объектов предыдущего иерархического уровня. В. И. Драгунов, 1974

Закон 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

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 15

Пример Описание горных пород в понятиях химии приведет к невозможности отличить

Пример
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 16

Иерархический ряд надпородных геологических тел стратисферы

Иерархический ряд надпородных геологических тел стратисферы

Слайд 17

Надпородное осадочное геологическое тело любого иерархического уровня – неоднородная по латерали

Надпородное 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 18

Принципиальная схема строения надпородных осадочных геологических тел

Принципиальная схема строения надпородных осадочных геологических тел

Слайд 19

Фация (от лат. facies – лицо, облик) – однородная часть одновозрастного

Фация (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 20

Фациальные изменения пород в пределах одновозрастного интервала

Фациальные изменения пород в пределах одновозрастного интервала

Слайд 21

Принципиальная схема деления надпородного осадочного тела на фации Вертикальная последовательность элементов

Принципиальная схема деления надпородного осадочного тела на фации

Вертикальная последовательность элементов


Слайд 22

Фации надпородных геологических тел

Фации надпородных геологических тел

Слайд 23

Уровни организации Системы пластов с различными коллекторскими и экранирующими свойствами Системы

Уровни 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 24

Классификация природных резервуаров

Классификация природных резервуаров

Слайд 25

Природные резервуары Пластовые Массивные Литологически обособленные Классификация по особенностям ограничения и

Природные резервуары

Пластовые

Массивные

Литологически обособленные

Классификация по особенностям ограничения и морфологии коллектора, которые определяют

специфику внутрирезервуарной миграции флюидов
Слайд 26

Пластовые резервуары Проницаемые слои, в кровле и подошве ограниченные плохо проницаемыми

Пластовые 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 27

Массивные резервуары Проницаемые тела размеры которых (десятки метров – десятки километров)

Массивные 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 28

Литологически обособленные резервуары Проницаемые линзы со всех сторон ограниченные плохо проницаемыми породами.

Литологически обособленные резервуары

Проницаемые линзы со всех сторон ограниченные плохо проницаемыми породами.


Слайд 29

Природные резервуары Баровые Дельтовые Аллювиальные Классификация по генезису Пляжевые Рифовые

Природные резервуары

Баровые

Дельтовые

Аллювиальные

Классификация по генезису

Пляжевые

Рифовые

Слайд 30

Баровый резервуар Месторождение Бисти (Нью-Мексико)

Баровый резервуар

Месторождение Бисти (Нью-Мексико)

Слайд 31

Дельтовый резервуар Дельта Буч (пенсильваний, Оклахома)

Дельтовый резервуар

Дельта Буч (пенсильваний, Оклахома)

Слайд 32

Рифовый резервуар Столяровское месторождение (нижняя пермь Башкирского Приуралья)

Рифовый резервуар

Столяровское месторождение (нижняя пермь Башкирского Приуралья)

Слайд 33

Природный резервуар – естественная система пород-коллекторов и пород-флюидоупоров (антиколлекторов).

Природный резервуар – естественная система пород-коллекторов и пород-флюидоупоров (антиколлекторов).

Слайд 34

Породы-коллекторы

Породы-коллекторы

Слайд 35

Породы-коллекторы – способны вмещать подвижные вещества (воду, нефть, газ) и отдавать

Породы-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 36

Пустоты Первичные Вторичные

Пустоты

Первичные

Вторичные

Слайд 37

Стадии образования и преобразования осадочных пород Седиментогенез – образование осадочного материала, его транспортировка и осаждение Осадок

Стадии образования и преобразования осадочных пород

Седиментогенез – образование осадочного материала, его

транспортировка и осаждение

Осадок

Слайд 38

Первичные пустоты Поры Биопустоты

Первичные пустоты

Поры

Биопустоты

Слайд 39

Поры Пустоты между гранулами (зернами) обломочных пород. Межгранулярная (межзерновая) пористость.

Поры

Пустоты между гранулами (зернами) обломочных пород.
Межгранулярная (межзерновая) пористость.

Слайд 40

Бывают внутриформенные и межформенные. Внутриформенные – пустоты в раковинах (камеры аммонитов,

Бывают внутриформенные и межформенные.
Внутриформенные – пустоты в раковинах (камеры аммонитов, фораминифер)

или скелетах (кораллы).
Межформенные – пустоты между раковинами, стеблевидными и массивными скелетами организмов.

Биопустоты

Слайд 41

Вторичные пустоты Каверны Трещины

Вторичные пустоты

Каверны

Трещины

Слайд 42

Пустоты возникающие в результате растворения цемента или форменных элементов. Каверны

Пустоты возникающие в результате растворения цемента или форменных элементов.

Каверны

Слайд 43

Пустоты возникающие в результате разрыва породы. Литогенетические трещины – результат преобразования

Пустоты возникающие в результате разрыва породы.
Литогенетические трещины – результат преобразования пород.
Тектонические

трещины – результат деформации пород

Трещины

Слайд 44

Размер пустот Субкапиллярный – менее 0,005 мм. Жидкость неподвижна (пленки, связанные

Размер 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 45

Пористость (пустотность) Общая (абсолютная) – объем всех видов пустот Открытая (насыщения)

Пористость (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 46

Твердая фаза Общая пористость Открытая пористость

Твердая фаза

Общая пористость

Открытая пористость

Слайд 47

Коэффициент общей пористости – отношение объема всех пустот к объему породы

Коэффициент 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 48

Коэффициент открытой пористости – отношение объема керосина, вошедшего в образец к

Коэффициент открытой пористости – отношение объема керосина, вошедшего в образец к

объему образца.

Открытая пористость (насыщения)

Определяют при помощи керосинонасыщения

Слайд 49

Эффективная (динамическая) пористость Определяют, либо путем заполнения образца смолой (модель нефти)

Эффективная (динамическая) пористость

Определяют, либо путем заполнения образца смолой (модель нефти) которая

застывает в порах, либо рассчитывают по соотношению пористости и проницаемости
Слайд 50

Общая пористость не зависит от размера частиц образующих породу Общая пористость

Общая пористость не зависит от размера частиц образующих породу

Общая пористость зависит

от укладки, формы, сортировки зерен и количества цемента.
Слайд 51

Кубическая укладка равновеликих шаров Тетраэдрическая укладка равновеликих шаров Общая пористость –

Кубическая укладка равновеликих шаров

Тетраэдрическая укладка равновеликих шаров

Общая пористость –
47,6 %

Общая

пористость – 25,9 %
Слайд 52

Точечные контакты Конформные контакты Инкорпорационные и микростилолитовые контакты

Точечные контакты

Конформные контакты

Инкорпорационные и микростилолитовые контакты

Слайд 53

Сортировка обломков Очень хорошая Хорошая Средняя Плохая Очень плохая

Сортировка обломков

Очень хорошая

Хорошая

Средняя

Плохая

Очень плохая

Слайд 54

Песчаник карбонатный, Сахалин Пористость ~ 2 %, Карбонатность ~35%

Песчаник карбонатный, Сахалин
Пористость ~ 2 %, Карбонатность ~35%

Слайд 55

Уплотнение и разуплотнение пород в литогенезе (по Махусу, Бурлину, Соколову)

Уплотнение и разуплотнение пород в литогенезе (по Махусу, Бурлину, Соколову)

Слайд 56

Проницаемость – способность горной породы пропускать сквозь себя жидкости и газы. Ее мерой является коэффициент проницаемости.

Проницаемость – способность горной породы пропускать сквозь себя жидкости и газы.
Ее

мерой является коэффициент проницаемости.
Слайд 57

Проницаемость – величина векторная. и различна в разных направлениях, что определяет

Проницаемость – 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 58

Закон Дарси Количество жидкости проходящее через пористую среду прямо пропорционально площади

Закон 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 59

Проницаемость осадочных пород, 10-17 м2

Проницаемость осадочных пород, 10-17 м2

Слайд 60

Абсолютная (физическая) проницаемость – количество прошедшего через породу флюида при полном

Абсолютная (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 61

Остаточная водонасыщенность – количество воды оставшейся в пустотах после заполнения их

Остаточная 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 62

Классификация коллекторов нефти и газа (по О.К. Баженовой и др.)

Классификация коллекторов нефти и газа (по О.К. Баженовой и др.)

Слайд 63

Классификация коллекторов нефти и газа (по О.К. Баженовой и др.)

Классификация коллекторов нефти и газа (по О.К. Баженовой и др.)

Слайд 64

Классификация коллекторов нефти и газа (по О.К. Баженовой и др.)

Классификация коллекторов нефти и газа (по О.К. Баженовой и др.)

Слайд 65

Породы-флюидоупоры

Породы-флюидоупоры

Слайд 66

Породы-флюидоупоры – способны играть роль изолирующих, экранирующих разделов, т.к. плохо проницаемы

Породы-флюидоупоры – способны играть роль изолирующих, экранирующих разделов, т.к. плохо проницаемы

для воды, нефти и газа.
Покрышки – флюидоупоры, которые непосредственно перекрывают залежи углеводородов.
Слайд 67

Лучший флюидоупор – каменная соль. Наиболее распространенные флюидоупоры – глины. Способны

Лучший флюидоупор – каменная соль.
Наиболее распространенные флюидоупоры – глины.
Способны экранировать залежи

микритовые известняки, доломиты, мергели, аргиллиты.
Слайд 68

Флюидоупоры Галогенные Сульфатные Глинистые Плотностные Криогенные

Флюидоупоры

Галогенные

Сульфатные

Глинистые

Плотностные

Криогенные

Слайд 69

Каменная соль пластична и лишена открытых пустот. Ее деформации происходят без

Каменная соль пластична и лишена открытых пустот. Ее деформации происходят без

нарушения сплошности. На больших глубинах может находиться в состоянии текучести.

Галогенные флюидоупоры

Слайд 70

В гипсах и ангидритах часто образуются системы трещин. В целом экранирующие

В гипсах и ангидритах часто образуются системы трещин. В целом экранирующие

свойства гипсов выше, чем у ангидритов.

Сульфатные флюидоупоры

Слайд 71

Глины пластичны. Их экранирующие свойства зависят от степени сортировки (дисперсности) и минерального состава. Глинистые флюидоупоры

Глины пластичны. Их экранирующие свойства зависят от степени сортировки (дисперсности) и

минерального состава.

Глинистые флюидоупоры

Слайд 72

Состоят из монолитных, лишенных трещин аргиллитов, мергелей, микритовых известняков и доломитов.

Состоят из монолитных, лишенных трещин аргиллитов, мергелей, микритовых известняков и доломитов.

При деформациях в этих породах образуются системы трещин и они становятся проницаемыми.

Плотностные флюидоупоры