Ловушки. Механизмы аккумуляции

Ловушка – часть природного резервуара, в которой, благодаря уравновешенности гидравлических сил, может происходить аккумуляция нефти и газа и образоваться их залежь.

Наиболее простой ловушкой является антиклинальный изгиб пластового резервуара. Основными параметрами такой ловушки являются: толщина коллектора, площадь (в контуре самой нижней замкнутой изогипсы) и высота, измеряемая от кровли коллектора в своде складки до гидравлического замка ловушки.

Замок ловушки, или точка высачивания УВ – это гипсометрически наиболее глубокая часть экрана (покрышки), определяющая предельное заполнение ловушки нефтью.

Выделяются морфологические и генетические классификации.

В природных резервуарах выделяется 5 генетических типов ловушек:

1.Ловушки структурного типа образуются в результате пликативных и дизъюнктивных тектонических деформаций горных пород, и разделяются на сводовые, или антиклинальные и тектонически экранированные ловушки (при наличии тект.разрывов).Более правильно их следует называть дизъюнктивно экранированными, так как своды или антиклинали тоже представляют собой тектонические пликативные экраны на пути движения нефти и газа

2.Ловушки литологического типа разделяются на два типа - литологически ограниченный тип и литологически экранированный тип.

Литологически ограниченные ловушки образуются в результате литологической изменчивости пород-коллекторов, когда порода-коллектор изолирована со всех сторон, например песчаная (алевролитовая) линза в глинах, или при появлении повышенной локальной трещиноватости горных пород. Поэтому в данном случае понятия «ловушка» и «ПР» совпадают

Литологически экранированные ловушки образуются в результате выклинивания пород-коллекторов по восстанию слоев или их фациального замещения одновозрастными слабопроницаемыми породами

3.Ловушки стратиграфического типа образуются в результате денудационного срезания пород-коллекторов во время восходящих тектонических движений и их несогласного перекрытия флюидоупорами во время нисходящих движений.

4.Ловушки рифовового типа связаны с различными рифовыми массивами и биогермными телами, которые образуются в результате отмирания организмов-рифостроителей и последующего их перекрытия непроницаемыми породами.

5.Гидравлические (гидродинамические) ловушки образуются в результате гидродинамического напора встречного потока вод, оказывающего противодавление на мигрирующие УВ. Фактически гидравлические ловушки и залежи нефти образуются в том случае, когда гидравлический напор, обычно совместно с капиллярным давлением, превышает гравитационную силу.

Механизмы аккумуляции. Залежи нефти и газа образуются в результате аккумуляции УВ в ловушках. Аккумуляция происходит посредством перехвата УВ, мигрирующих в струйной форме в кровельной части водонасыщенных пластов-коллекторов или по зонам повышенной тектонической трещиноватости, связанных разрывными нарушениями горных пород.

В пластовых резервуарах, при заполнении антиклинальных, дизъюнктивно экранированных и литологически экранированных ловушек, УВ перемещаются по напластованию пород. Заполнение антиклинальных ловушек происходит по их периметру. При этом УВ всплывают в сводовую часть, одновременно вытесняя воду, находящуюся в коллекторе в нижнюю часть ловушки до гидравлического замка. УВ поступают в ловушку по наиболее крупным поровым каналам, а вытесняют воду из более мелких каналов. Поэтому для проникновения нефти или газа в более мелкие поры необходимо, чтобы они находились под некоторым избыточным давлением (давлением внедрения, прорыва – превышает величину гидростатического давления на величину капиллярного давления). При недостаточном давлении прорыва нефть не может вытеснить свободную воду из самых мелких капилляров. => в залежи остаётся остаточная вода. Наличие большого количества остаточной свободной воды может свидетельствовать о продолжающемся процессе формирования залежи.

При заполнении ловушек в массивных резервуарах движение УВ происходит по вертикали. Формирование залежей при вертикальной миграции УВ по разрывным нарушениям возможно лишь при условии, что они замыкаются в вышележащих отложениях. В таком случае разрывы питают примыкающие к ним коллекторские толщи дизъюнктивно экранированных ловушек.

3.Классификация буровых скважин при ГРР на нефть и газ

В соответствии с действующей классификацией все скважины подразделяются на опорные, параметрические, структурные, поисковые, разведочные, эксплуатационные и специальные.

1.Опорные скважины бурятся для изучения геологического разреза крупных регионов и оценки перспектив их нефтегазоносности. Бурятся они со сплошным отбором керна и опробованием тех коллекторов, с которыми может быть связана нефтегазоносность. Опорные скважины закладываются в не изученных бурением районах, а также в относительно исследованных районах с целью вскрытия нижней, наиболее глубокой части разреза или для уточнения геологического строения и перспектив нефтегазоносности района и повышения эффективности геологоразведочных работ на нефть и газ. Опорные скважины закладываются в благоприятных геоструктурных условиях. Как правило, бурятся они до фундамента, а в областях глубокого его залегания - до технически возможных глубин. Резул. бурения и научной обработки материалов опорных скважин используются для подсчета прогнозных запасов нефти и газа.

2.Параметрические скважины бурятся для изучения глубинного геол. строения и сравнительной оценки перспектив нефтегазоносности возможных зон нефтегазонакопления, а также для получения необходимых сведений о геолого-геофизической характеристике разреза отложений с целью уточнения результатов сейсмических и других геофизических исследований. Закладываются в пределах локальных положительных структур или по профилям для регионального изучения тектонических зон.

При бурении параметрических скважин керн отбирается в размерах, обеспечивающих установление (или уточнение) границ стратиграфических подразделений и составление литологической характеристики вскрываемых отложений, но не менее 20 % от глубины скважин. Сплошной отбор керна производится в интервалах возможного вскрытия нефтегазоносных свит. В них опробуют пласты, выделенные в качестве возможно нефтегазоносных по данным всех видов геолого-геофиз. исследований.

3.Структурные скважины бурят для выявления и подготовки к глубокому бурению перспективных площадей (структур). Эти скважины доводят до маркирующих горизонтов, по которым строят надежные структурные карты. Структурные скважины бурятся в случаях, когда задачу подготовки площадей (структур) к поисково-разведочному бурению нельзя решить геофизическими методами, либо в сложных геологических условиях для уточнения деталей строения площади (прослеживание нарушений, перерывов в осадконакоплении и др.) в комплексе с геофизическими методами.

4.Поисковые скважины бурятся на площадях, подготовленных к глубокому бурению. Глубины скважин колеблются от 1000-1500 до 3000-5000м и более в зависимости от геологических условий и задач. К поисковым относят первые скважины, заложенные с целью открытия новых залежей нефти и газа до получения первого промышленного притока УВ, а также все первые скважины, пробуренные на обособленных тектонических блоках и заложенные на новые горизонты в пределах уже открытого месторождения.

В поисковых скважинах осуществляются геофизические и геохимические исследования с целью детального изучения разреза отложений, его нефтегазоносности. В скважинах производятся поинтервальный отбор керна по всему разрезу, не изученному бурением, сплошной отбор керна в интервалах нефтегазоносных горизонтов и на границах стратиграфических подразделений, отбор проб нефти, газа и воды при опробовании нефтегазоносных (водоносных) горизонтов.

По результатам бурения поисковых скважин определяются запасы по категориям С₁ и С₂.

5.Разведочные скважины бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью с целью детального изучения открытых скоплений и подготовки залежей к разработке. При бурении разведочных скважин, помимо промыслово-геофизических исследований по всему стволу скважин, в интервалах залегания продуктивных пластов производят отбор керна в количестве, обеспечивающем достаточное освещение коллекторских свойств. Осуществляются также отбор поверхностных и глубинных проб нефти и газа, отбор проб воды, испытание нефтегазоносных и водоносных горизонтов, пробная эксплуатация продуктивных скважин.

В результате бурения разведочных скважин должны быть изучены:

1) литолого-стратиграфический разрез, положение нефтегазосодержащих пластов в разрезе, структурные формы отдельных стратиграфических комплексов и продуктивных пластов;

2) высотные положения газонефтяных, газоводяных и водонефтяных контактов, контуры нефтегазоносности, формы и размеры залежей;

3) мощность (общая, эффективная и нефтегазонасыщенная), литолого-минералогический и гранулометрический составы, пористость и трещиноватость, проницаемость, карбонатность и глинистость, нефтегазонасыщенность и газонасыщенность продуктивных пластов, а также изменение перечисленных параметров по площади и разрезу;

4) оптимальные условия эксплуатации скважин (рабочие суточные дебиты нефти и газа, оптимальные газовые факторы), режим работы залежей.

Эти данные являются исходными, необходимыми для составления технологических схем проектов разработки. Они позволяют произвести количественную оценку запасов промышленных категорий.

5.Эксплуатационные скважины бурят для разработки залежей нефти и газа. Они подразделяются на собственно эксплуатационные (предназначенные для извлечения нефти и газа из залежи), оценочные, нагнетательные и наблюдательные.

Оценочные скважины бурят с целью уточнения параметров и режима работы пласта разрабатываемой или подготавливаемой к опытной эксплуатации залежи нефти, выявления и уточнения границ обособленных продуктивных полей, а также оценки выработанности отдельных участков залежи для дополнительного обоснования рациональной разработки и эксплуатации залежей. В нагнетательных скважинах осуществляются мероприятия по воздействию на эксплуатируемый пласт. В наблюдательных скважинах производятся систематические наблюдения за изменением давления, положения водонефтяного, газоводяного и газонефтяного контактов в процессе эксплуатации пласта.

По результатам эксплуатационного бурения осуществляется перевод запасов нефти и газа из категории С₁ в категории А + В.

6.Специальные скважины бурят для сброса промысловых вод, ликвидации открытых фонтанов нефти и газа, подготовки структур для подземных газохранилищ и закачки в них газа, разведки и добычи вод для технических нужд.
Билет 3

1 .Классификации нефти

Классификации нефтей используются для оценки состава, качества, технологических свойств, изучения истории образования и преобразования нефтей. Для этих целей составлены различныехимические, генетические и геохимические классификации,а такжетехнологическаяклассификация.

В основе технологической классификации лежат признаки, которые определяют технологические свойства нефти - это содержание: серы; светлых фракций, выкипающих до 350 ºС; выход базовых масел; индекс вязкости масел; и содержание парафина. Каждому признаку присвоен свой индекс и подиндексы, которые определяют количественные параметры признаков.

Технологическая классификация нефтей

Совокупность индексов образует шифр нефти, например: IТ₂М₃И₁П₃ означает, что нефть содержит менее 0,5 % серы, 30,0-44,9 % лёгких светлых фракций, способна дать 15-25 % базовых масел в расчёте на нефть и 30-45 % в расчёте на мазут с индексом вязкости выше 85 и содержит более 6 % парафина. Классификация дает представление о товарных свойствах любой нефти, возможной технологической схеме её переработки и выходе конкретных нефтепродуктов.

В основе химических классификаций лежат данные о соотношении углеводородных компонентов в составе нефтей - алканов, нафтенов и аренов в целом или только в составе бензиновой фракции, а также - показатели содержания серы, САВ, твердых парафинов и плотности нефти.

Генетические классификации основаны на учете признаков, которые характеризуют геолого-геохимические условия накопления ОВ и образования нефтей. Генетическую информацию несет состав и молекулярно-массовое распределение в нефтях хемофоссилий, а также фациально-генетический тип ОВ и степень его преобразования (окисленности или метаморфизма). Генетические классификации используются для установления генетической принадлежности или однородности нефтей как по разрезу, так и по площади нефтегазоносного региона, а также - для прогноза перспектив нефтегазоносности изучаемого региона.

Геохимические классификации основаны на учёте признаков вторичного изменения состава нефтей в залежах, которые контролируются катагенетическими, гипергенными и миграционными факторами. Эти классификации также используются для прогноза нефтегазоносности, состава нефтей и направления их миграции.

Поиск по сайту: