Глава 4. Залежи нефти и газа

Осадочные породы, слагающие осадочный чехол, образуют самые различные трехмерные объемные формы. Природные резервуары, участвующие в строении этих объемных форм и характеризующиеся определенными емкостными и фильтрационными свойствами, и являются местом возможного накопления и сохранения углеводородов.

4.1. Ловушки и их классификация

Безусловно обязательным условием формирования скопления нефти и газа является наличие ловушки - части природного резервуара в которой возможно накопление и сохранение углеводородных флюидов.

Ловушками нефти и газа могут быть сводовые части антиклинальных структур, зоны литологического выклинивания и стратиграфических несогласий, участки резкого изменения фильтрационно-емкостных свойств пород и тектонически экранированные участки структур.

Академик И.М.Губкин предлагал различать ловушки структурного и литологического типов. Американский геолог-нефтяник А.Леворсен выделял три типа ловушек: структурные, стратиграфические и комбинированные. Н.А.Еременко ловушки подразделял на: складчатых дислокаций, разрывных дислокаций, стратиграфических несогласий, литологические и различные комбинации. Н.Б.Вассоевич предлагал различать замкнутые, полузамкнутые и незамкнутые ловушки. Под замкнутыми и полузамкнутыми Н.Б.Вассоевич подразумевал ловушки, образующиеся в результате выклинивания пород-коллекторов, а незамкнутыми - ловушки структурного типа.

Во всех перечисленных схемах находят отражение основные факторы, приводящие к формированию ловушек: структурный, литологический, стратиграфический.

В целом, все разнообразие ловушек можно подразделить на две группы: антиклинальные и неантиклинальные.

Антиклинальные ловушки приурочены антиклинальным изгибам слоев пород-коллекторов и пород покрышек (рис. 12). Контролируются чаще всего локальными положительными структурами третьего порядка (и более мелкими), реже структурами второго порядка (куполами и валами).

Неантиклинальные ловушки в свою очередь подразделяются на: литологические и стратиграфические ловушки.

Рис. 12. Объемная модель антиклинальной ловушки (по Г.А.Габриэлянцу, 1984). 1 - изогипсы кровли, в м; 2 - песчаники; 3 - глины.

Формирование ловушек литологического типа обусловлено: выклиниванием терригенных пород-коллекторов по восстанию пластов (рис. 13), ухудшением в силу разнообразных причин фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов как по латерали, так и по вертикали. К числу причин приводящих к резкому ухудшению фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов можно отнести: ловушки представлены линзами песчаных пород внутри преимущественно глинистой толщи, ловушки приурочены к аллювиальным отложениям русел палеорек, ловушки приурочены к рифовым телам и погребенным формам палеорельефа.

Рис. 13. Модель ловушки, образований в результате выклинивания песчаников вверх по восстанию (по Г.А.Габриэлянцу, 1984):

а - блок-диаграмма, б - структурная карта.

1 - песчаники, 2 - глины, 3 - изогипсы кровли пласта в м; 4- линия выклинивания песчаников.

Последние В.В. Семеновичем выделяются в отдельный палеогеоморфологический тип ловушек неантиклинальной группы.

Ловушки стратиграфического типа образуются при несогласном перекрытии головных частей и пластов пород-коллекторов непроницаемыми толщами (рис. 14).

Рис. 14. Модель ловушки, образованной в результате стратиграфически несогласного перекрытия пластов песчаников непроницаемыми породами (по Г.А.Габриэлянцу, 1984):

1 - песчаники; 2 - глины; 3 - поверхность стратиграфического несогласия; 4 -изогипсы кровли покрышки, в м .

Кроме того, ловушки могут формироваться в результате напора встречного потока Платовых вод, оказывающих противодавление на мигрирующие нефть или газ (гидродинамическая ловушка). Выделяются также самозапечатывающиеся ловушки, где роль экрана в голове пласта породы-коллектора играют закированные породы (породы насыщенные битумом - продуктом субаэрального выветривания нефтей насыщавших этот пласт).

В природе все же чаще встречаются ловушки, образовавшиеся в результате действия нескольких факторов. Например, большое количество залежей в пермских и нижнетриасовых отложениях Хапчагайского мегавала (Вилюйская синеклиза) приурочено к ловушкам структурно-литологического типа (рис. 15). Весьма разнообразен спектр ловушек в верхнедокембрийских - нижнепалеозойских отложениях Непско-Ботуобинской антеклизы (рис. 16).

Рис 15. Профильный разрез Соболох-Неджелинского месторождения по продуктивным горизонтам нижней юры, нижнего триаса и верхней перми.

Свиты: Tind - неджелинская, Titg - таганджннская, Timn - мономская, T2+3U -тулурская, J|ks -кызыпсырская, Jisn - сунтарская.

Рис. 16. Примеры ловушек нефти и газа.

1,2 - коллекторы: 1 - нефтегазонасьпценные, 2 - водонасыщенные; 3 -литологические замещения коллекторов непроницаемыми отложениями; 4 - покрышки; 5 - породы кристаллического фундамента; 6 - стратиграфические несогласия; 7 -разрывные нарушения (Непско-Ботуобинская антеклиза..., 1986).

Наиболее часто встречаются ловушки, представляющие собой комбинации разнообразных антиклинальных ловушек с дизъюнктивными нарушениями (рис. 17).

Рис. 17. Схема ловушки , образовавшейся в результате экранирования тектоническим нарушением (по Г.А.Габриэлянцу, 1984).

1 - песчаник, 2 - глина, 3 - тектоническое нарушение, 4 - нефть.

Не каждая ловушка содержит скопление УВ; по этому признаку ловушки подразделяются на продуктивные и пустые.