Литолого-стратиграфические залежи нефти и газа. Условия их возникновения и морфологическое разнообразие

Под залежью нефти и газа понимаются локальные промыш­ленные скопления этих полезных ископаемых в проницаемых коллекторах ловушек различного типа. Размер залежи и ее объемная форма во многом определяются ловушкой и типом нефтегазосодержащего природного резервуара, но при этом нельзя забывать, что наряду сизучением ловушки нужно основное внимание уделять содержимому ее порового пространства — нефти и газу.

Газ, нефть и вода располагаются в ловушке как бы слоями. Будучи наиболее легким, газ занимает кровельную часть природного резервуара, под покрышкой. Ниже поровое про­странство заполняется нефтью, а еще ниже — водой. Если газ занимает незначительную часть объема ловушки, то обычно подоб­ное скопление называется газовой шапкой. При таком соотно­шении газа, нефти и воды залежь называется нефтяной с газовой шапкой. Если же нефтяная часть залежи значительно меньше газовой, залежь называется газовой с нефтяной оторочкой. Часто встречаются в недрах чисто газовые залежи, когда газ непосредственно контактирует с водой, или чисто нефтяные, когда отсутствуют скопления газа.

Поверхности контактов газа и нефти, газа и воды, нефти и воды называются соответственно газонефтяными, газоводяными, водонефтяными контактами. Высота залежи опреде­ляется от отметки наиболее приподнятой ее части до поверхности контакта с водой.

Запасы нефти и газа в отдельных залежах могут быть весьма различными: от незначительных до нескольких миллиардов тонн нефти или нескольких триллионов кубических метров газа. Основными показателями промышленной ценности залежи явля­ются запасы, заключенные в ней, и экономически обоснованные минимально рентабельные дебиты нефти и газа, обеспечивающие экономическую рентабельность промышленного освоения залежи. По этим показателям залежи делятся на балансовые и забалансо­вые. Залежи, разработка которых в настоящее время целесообраз­на, относятся к балансовым, разработка которых в настоящее время нерентабельна, но которые могут рассматриваться в ка­честве объекта для промышленного освоения в дальнейшем, счи­таются забалансовыми.

По сложности геологического строения продуктивных горизонтов залежи делятся на две основные группы: а) простого строения — продуктивные горизонты характеризуются относительной выдерженностью литологического состава, коллекторских свойств и про­дуктивности по всему объему залежи; б) сложного строения — разбитые тектоническими нарушениями на ряд изолированных блоков и зон, или залежи, имеющие изменчивый характер про­дуктивных горизонтов.

Пространственно ограниченный участок недр, содержащий залежь или несколько залежей нефти и газа, расположенных в разрезе одна над другой в пределах одной площади, называется месторождением. Термин «месторождение нефти и газа» нельзя понимать в буквальном смысле, так как нефть и газ в течение геологического времени могут перемещаться на значи-тельное расстояние от места своего рождения. Участки недр, где в настоящее время обнаруживаются скопления нефти и газа, по существу являются не местом рождения этих полезных ископаемых, а местом рождения их залежей.

Месторождение нефти и газа может состоять из одной зале­жи — однозалежное и из нескольких залежей — многозалежное.

В отдельных месторождениях могут быть встречены как залежи с газовыми шапками, к газовым — месторождения с газовыми или газоконденсатными залежами, включая залежи с нефтяными оторочками, к нефтегазовым — месторождения, содержащие залежи нефти и газа, с преобладанием в разрезе нефтяных залежей и к газонефтяным — месторождения с пре­обладанием в разрезе газовых залежей.

По числу базисных горизонтов разработки или базисных эта­жей разведки выделяются месторождения с одним наиболее крупным базисным горизонтом — однобазисные или с несколькими базисными горизонтами — многобазисные.

Вопросам классификации залежей углеводородов посвящены многочисленные исследования, при этом большинство авторов пытаются создать классификации, отражающие все многообразие свойств залежей. В настоящем учебнике представляется целесо­образным выделение типов залежей по главным признакам, обусловливающим оптимальное ведение поисковых и разведочных работ.

Обычно выделяются три основные группы залежей нефти и газа: 1) пластовые с двумя подгруппами — пластовые сводовые и пластовые экранированные, 2) массивные, 3) литологически ограниченные.

Пластовая залежь нефти и газа может накопиться при усло­вии изгиба пластового резервуара в антиклинальную структуру. В этом случае образуется пластовая сводовая залежь. Если же на пути миграции нефти и газа по пластовому резервуару встречается тектонический или стратиграфический экран или пласт замещается непроницаемыми породами, то соответственно проис­ходит образование залежей тектонически экранированной, стратиграфически экранированной (рис. 30) и литологически экра­нированной (рис. 31).

Рис. 30. Стратиграфическая эк­ранированная залежь:

а—принципиальная схема; 6 — разрез месторождения Оклахома-Сити (по В. Вер-Вибе). / — непроницаемые покрышки; 2 — нефть; 3 — газ; 4 — вода; 5 — по­верхность стратиграфического не­согласия

Рис. 31. Пластовая литологиче-ски экранированная залежь:

а — принципиальная схема; б — разрез через южный участок Ново-портовского месторождения, лито-логическая залежь в новопортов-ской толще. / — глины; 2 — нефть; 3 — вода

Образование массивной залежи связано с терригенным или карбонатным массивным резервуаром, когда при большом этаже нефтегазоносноти залежь сверху контролируется формой верхней поверхности ловушки, а снизу горизонтальный контакт сечет все тело массива.

Массивные залежи формируются в антиклинальных структу­рах, эрозионных выступах, представляющих собой останцы древ него рельефа, а также в рифах. С массивными залежами связаны наиболее значительные скопления нефти и газа, открытые в нашей стране.

Литологически ограниченные залежи, по И. О. Броду, связаны с резервуарами, представленными песчаными накоплениями раз­личной формы в слабопроницаемых толщах,— русловые, баровые, дельтовые, в кавернозных зонах — карстовые и на участках проницаемых пород среди плотных.

Залежь нефти и газа иногда может охватывать несколько пластов, если между ними существует гидродинами­ческая связь (многопластовая залежь). В этом случае, несмотря на сложность строения ловушки, водонефтяной раздел, пластовое давление и свойства нефти во всех пластах будут примерно одинаковыми. Возможны случаи, когда нефть или газ заполняют несколько расположенных рядом антиклинальных лову­шек (многокупольная залежь), при этом синклинальные прогибы между складками также бывают заполнены нефтью или газом, а пластовая вода смещается на периферию.

Многопластовые и многокупольные залежи относятся к катего­рии сложных. К залежам простого строения принадлежат залежи, приуроченные к литологически выдержанным пластам и заключен­ные в едином локальном поднятии.

По фазовому состоянию углеводородов залежи делятся на однофазовые — нефтяные, газовые, газоконденсатные — и двухфазовые — газонефтяные, нефтегазовые — в зависимости от пре­обладания жидкой фазы над газовой или наоборот.