Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66

породами, предотвращающими утечки нефти и газа из коллектора. Такой коллектор, перекрытый непроницаемой кровлей и имеющий непроницаемую подошву, называют природным резервуаром. Следовательно, природный резервуар для нефти~илИ i аза - лихорошо проницаемый пористый пласт (например, пласт песка), перекрытый сверху и снизу плохо проницаемыми пластами (например, глинистыми пластами). В земной коре природные резервуары, как правило, насыщены водой. В связи с этим нефть и газ, попав в такой природный резервуар, перемещаются (мигрируют), стремясь отделиться от воды. Это происходит вследствие разности их плотностей. Миграция нефти и газа продолжается до выхода на поверхность земной коры или до какого-то непроницаемого препятствия. При выходе на поверхность земной коры нефть поглощается породой, а газ улетучивается в атмосферу. При наличии препятствия (например, слоя глины) нефть и газ скапливаются в пласте около этого препятствия и как бы попадают в ловушку. Ловушкапредставляет собой часть природного резервуара, имеющего непроницаемые преРштствия. В ловушке устанавливается равновесие между нефтью, газом и водой. В соответствии со своими плотностями газ в ловушке распределяется в верхней зоне, под ним нефть, а нижнее положение занимает вода. Самыми распространенными являются сводовы икранированные ловушки. Сводовые ловушки распо- . лагаютсн в кпар.кал.-аиллквшмн} ]в~кровле и подошве расположены плохо проницаемые породы). В тектонически экранированной ловушке препятствием (экраном) для миграции нефти и газа служит непроницаемьт пласт, оказавшийся на конце природного резервуара при тектоническом сдвиге. Существуют и другие типы экранированных ловушек. Если в ловушке любого происхождения и любой формы скапливается значительное количество нефти или газа, то такую ловушку называют залежью.

Существует определенная геологическая терминология, относящаяся к нефтяным или газовым залежйм. Так, поверхность, разделяющую нефть и воду в залежи, называют подошвой нефтегазовой залежи или поверхностью водонефтяного раздела. Линию пересечения этой поверхности с кровлей пласта называют внешним контуром нефтеносности. Линию пересечения поверхности водонефтяного раздела с подошвой пласта - внутренним контуром нефтеносности (рис. 5). Скопление газа в залежи над нефтью называют газовой шапкой. Поверхность раздела между газом и нефтью в залежи называют поверхностью нефтегазового раздела. Линию пересечения поверхности нефтегазового раздела с кровлей пласта называют внешним контуром газоносности, а с подошвой пласта - внутренним контуром газоносности. Для формирования газовой шапки в пласте нужны определенные условия и, в частности, необходимо, чтобы давление в залежи было бы равно давлению насыщения нефти газом при данной температуре в пласте. Если

Рис. 5. Сводовая газонефтяная залежь:

1 - внутренний контур газоносности; 2 - внешний контур газоносности; 3 - внутренний цон-тур нефтеносности; 4 - внешний контур нефтеносности

Рис. 6. Массивная газонефтяная залежь:

1 - внешний контур газоносности; 2 - внешний контур нефтеносности

же давление в пласте будет выше давления насыщения нефти газом, то весь газ растворяется в нефти, и газовая шапка не образуется. Чисто газовая залежь образуется, если в природном резервуаре отсутствует нефть. Если газонефтяная залежь является массивной (рис. 6), то внутренние контуры нефтеносности и газоносности отсутствуют. Следовательно, геометрические размеры залежи в плане определяют по проекции ее на горизонтальную поверхность. Высота залежи определяется расстоянием по вертикали от подошвы залежи до ее наивысшей точки. Высота нефтяной части залежи определяется расстоянием по вертикали от подошвы до газонефтяного раздела. Длина залежи определяется как расстояние между крайними точками, которые образуются при пересечении большой оси залежи с внешним контуром нефтеносности или газоносности. Ширина залежи - это расстояние между крайними точками, образующимися при пересечении малой оси залежи с контуром нефтеносности или газоносности. Совокупность залежей, находящихся в земной коре, образует нефтяное, газовое или газонефтяное месторождение. Единичную залежь можно считать месторождением, если запасы нефти или газа в ней позволяют считать экономически выгодной ее разработку. Было уже показано, что в земной коре существуют два основных вида геологических структур - геосинклинали и платформы. В связи с этим все месторождения нефти и газа разделяют на два основных класса - первый и второй. К первому классу месторождений относят месторождения, сформировавшиеся в геосинклинальных (сводчатых) областях. Ко второму классу относят месторождения, сформировавшиеся в платформенных областях. Примером месторождений первого класса служат месторождения Север-

ного Кавказа и юго-восточной части Кавказского хребта (в частности, месторождения Апшеронского полуострова и шельфа Каспийского моря), месторождения Крыма, Восточных Карпат, Туркмении, Узбекистана, Таджикистана и острова Сахалин. Примерами второго класса месторождений служат все месторождения нефти и газа, находящиеся между Волгой и Уралом, а также хорошо известные месторождения Западно-Сибирского нефтегазового региона.

Но сформировавшиеся в природе залежи нефти и газа в продуктивных пластах еще нужно обнаружить и оценить их запасы. Для этого проводят поисковые и разведочные работы, используя геологические, геохимические и геофизические методы. Геохимия - это наука, изучающая химический состав Земли, распространенность и законы распределения в ней химических элементов. Геофизика - наука, изучающая физические свойства Земли.

Поисковые работы начинаются с геологических исследований местности.

Полевые геологические работы проводятся в два этапа.

Целью первого этапа, называемого общей геологической съемкой, является составление геологической карты местности, которая дает представление о выходах коренных пород на поверхность земли, о строении современных отложений на исследуемой площади, однако характер залегания коренных пород остается неизученным. При проведении общей геологической съемки никаких горных выработок на площадке не делают, а только расчищают площадку для обнажения коренных пород. Проводят визуальные наблюдения выхода на поверхность пластов горных пород, измеряют их толщину, отбирают образцы этих горных пород и остатков ископаемых организмов. Полученные данные по пластам наносят на топографическую карту. На этой карте условными значками обозначают углы падения пластов и Другие элементы залегания пластов. При проведении второго этапа - детальной струк-гурно-геологической съемки осуществляют бурение картировочных и структурных скважин глубиной от 20 до 300 м. Картировочные скважины позволяют уточнить геологическую карту, а структурные - построить так называемую структурную карту. Применение таких неглубоких скважин позволяет определить толщины (мощности) наносов и позднейших отложений поверхностных слоев, а также установить форму залегания слоев коренных пород. Данные, полученные в картировочных скважинах, позволяют построить уточненную геологическую карту.

Геофизические методы поисков и разведки связаны с исследованием строения земной коры физическими способами. На практике используют ряд геофизических способов: гравиметрический, магнитный, электрический, сейсмический. Но наибольшее распространение нашли электрический и сейсмический способы. Электрический способ основан