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 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94

Глава I

ЛИТОЛОГО-ПЕТРОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОЛЛЕКТОРОВ НЕФТИ И ГАЗА

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ГОРНЫХ ПОРОДАХ

Нефть и газ могут встречаться в горных породах земной коры, где для их накопления и сохранения имелись благоприятные геологические условия. Главное из этих условий: хорошо выраженные коллекторские свойства пород, которые зависят от многих факторов, в том числе от происхождения и последующих изменений (диагенеза п эпигенеза) в течение геологического времени.

По действующей в настоящее время классификации горные породы разделяются на три основные группы: изверженные, осадочные и метаморфические. К изверженным относятся породы, образовавшиеся в результате застывания и кристаллизации магматической массы сложного минералогического состава. К осадочным породам относятся продукты разрушения литосферы поверхностными агентами, мелкораздробленные продукты вулканических явлений и продукты жизнедеятельности организмов. В осадочном комплексе пород иногда встречается и космическая пыль. Однако преобладают в них продукты разрушения литосферы водой, которые достигают областей седиментации в виде обломочного материала различной крупности и в виде водных растворов минеральных солей..

По происхождению осадочные породы делятся на терригенные, состоящие из обломочного материала, хемогенные, образующиеся из минеральных веществ, выпавших из водных растворов в результате химических и биохимических реакций или температурных изменений в бассейне, и органогенные, сложенные из скелетных остатков животных и растений.

Согласно этому делению к терригенным отложениям относятся: пески, песчаники, алевриты, алевролиты, глины, аргиллиты и другие осадки обломочного материала; к хемогенным - каменная соль, гипсы, ангидриты, доломиты, некоторые известняки и др.; к органогенным - мел, известняки органогенного происхождения и т. п.

Изложенная классификация пород до некоторой степени условна. Во многих структурах имеются смешанные осадочные породы, например, терригенные отложения цементируются веществами химического происхождения, а известняки нередко образуются пз органических остатков при участии продуктов химического происхождения и т. д. При детальнол! изучении коллекторских и петрофизиче-ских свойств осадочных пород чрезвычайно важно иметь в виду эти генетические особенности.

в большинстве своем осадочные породы имеют сложное строение и содержат орга]нические остатки [235]. Иногда среди них встречаются породы с ясно выраженным кристаллическим строением, которые в отличие от изверженных пород характеризуются однородностью минерального состава. Кристаллическое строение в данном случае присуще породам химического происхождения, поскольку их формирование происходило из вновь образованных минералов, выпадавших из водных растворов.

Метаморфические породы образуются нз осадочных и изверженных пород в результате глубокого физического, а иногда и химического изменения последних под влиянием высоких температур, давлений и химических воздействий. К метаморфическим породам относятся: кристаллические сланцы, кварциты, роговики, скарны и другие, имеющие преимущественно кристаллическое строение.

Таким образом, в одних случаях горные породы имеют в основном слоистое строение, в других - кристаллическое, причем слоистое строение свойственно большинству осадочных пород, а кристаллическое - изверженным, метаморфическим и некоторым хемоген-ным. Их строением, главным образом, предопределяется распределение и содержание нефти, газа и воды в горных породах. Чтобы нефть, газ и вода могли накапливаться в породе, она должна быть прежде всего коллектором, т. е. иметь определенную емкость пустот в виде пор, каверн или трещин, а для образования промышленных запасов порода должна быть еще и проницаемой. В зависимости от происхождения и строения пород эти свойства могут быть выражены хорошо или плохо. Кроме того, у одних пород преобладающее значение может иметь пористость, у других - кавернозность, у третьих- трещиноватость и т. д. В зависимости от строения пород коллек-торские и петрофизические свойства их могут изменяться в широких пределах. Вместе с этим могут существенно изменяться и содержащиеся в них запасы нефти, газа и воды.

КЛАССИФИКАЦИЯ КОЛЛЕКТОРОВ

В связи с тем, что емкость пустот пород может изменяться в широких пределах, большое значение приобретает классификация коллекторов, которая по типу коллектора позволяла бы судить об относительных масштабах запасов нефти, газа и воды в залежах, о методах их оценки и о способах разработки. Один из возможных вариантов такой классификации коллекторов нефти и газа приведен в табл. 1 [120].

Особенность этой классификации состоит в том, что она применима к коллекторам любого происхождения: к изверженным, осадочным и метаморфическим. Как видно из табл. 1, к трещиноватым относятся породы, у которых кавернозность равна нулю, а поры заполнены водой или отсутствуют. Иными словами, к трещиноватым относятся породы, в которых нефть и газ содержатся только в трещинах: граниты (например, на нефтяных месторождениях Холл-Гарни и Горхэм в CUIA, на месторождении Ла-Паз в Западной

Таблица 1

Классификация коллекторов нефти и газа [120]

Коллектор

порода

Критерий классификации

Трещинный Каиерновый Каверново-трещин-ный

Трещинно-каверно-

вый Поровый

Трсщинно-поровый

Пор ово-трещинный

П орово-каверновый Каверново-поровып Каверново-трещинно-

поровый Порово-трещинно-

каверновы!! Трещинно-порово-ка-

верновый

Трещиноватая

Кавернозная

Кавернозно-трещиноватая

Трещиновато-кавернозная

Пористая

Т рещиновато-пори-стая

Порпсто-трещинова-тая

Пористо-кавернозная Кавернозно-пористая Кавернозно-трепцшо-

вато-пористая Пористо-трещиновато-кавернозная Трещиновато-пористо-кавернозная

-5в = 1; гок = 0 5в = 1; тт = 0 5в=1; iV„K>iV„T

5в=1; iV„>iV„K

тк = 0; тт = 0; S<i или тп » «и-Ьт; N„„ j> Лик + Лит

Sb<1; лит>Лип; т=о

SB<i; iV„n>iV„T; тк = 0

-?в<1; n„>n„k; тт=о

5в<1; iV„K>iV„n; тт = 0 5в<1; iV„K>iV„n-bAHT

5в<1; iV„n>iV„T + iV„K 5в<1; Nt>Nn + N„

Примечание. Sg - содержание капиллярно-связанной воды; т, т,,, - ко-

эффициенты соответственно кавернозности, трещиноватости и пористости; JV„

Венесуэле), кварциты (в них отмечены скопления нефтрг, в частности на месторождениях Крафт-Пруса, Рингдольд и Гейнз в США), метаморфические сланцы (к ним приурочены запасы нефти на многих месторождениях Калифорнии в США [157]) и, наконец, карбонатные отложения в осадочном комплексе (верхнемеловые отложения многих нефтяных месторождений Северного Кавказа, сакмаро-артинские известняки, пермские отложения Приуралья).

К чисто кавернозным относятся породы, у которых трещиноватость равна нулю, а пористая часть матрицы полностью насьпцена водой, т. е. в которых нефть или газ содержатся только в кавернах. Коллектора этого типа, по-видимому, ограничены в основном карбонатными породами, особенно с широко развитым карстом. По данным В. А. Вер-Вибе [31], к таким коллекторам относятся, например, миссисипские известняки в Канзасе, к которым приурочены запасы нефти на месторождениях Уэлч и Борнхолдт (США). Эти известняки отличаются сильной окремнелостью и высокой кавернозностью, которая образовалась в результате выщелачивания солей кальция.

К коллекторам каверново-трещинного и к трещинно-кавернового типов относятся породы, в которых нефть и газ содержатся в трещинах и кавернах, а поры .матрицы заполнены капиллярно-связанной