Состав и формы залегания горных пород

Земная кора сложена и горных пород, которые по происхождению делятся на три группы: магматические, осадочные и метоморфические.

Магматические породы образовались в результате застывания магмы и имеют в основном кристаллические строение. Животных и растительных остатков в них не содержится. Типичные представители этих пород базальты, граниты, диориты, габбро и т.д.

Осадочные породы образовались в результате осаждения органических и неорганических веществ на дне водных бассейнов и поверхности материков. Они делятся на механические рыхлые и сцементированные, химические и органогенные.

Основные известные месторождения нефти и газа сосредоточены именно в осадочных породах. Характерная особенность осадочных пород - их слоистость. Данные породы сложены в основном из почти параллельных слоев (пластов), отличающихся друг от друга составом, структурой, твердостью и окраской. Поверхность, ограничивающая пласт снизу, называют подошвой, а сверху – кровлей.

Пласты осадочных пород могут залегать не только горизонтально, но и в виде складок, образовавшихся в ходе колебательных, тектонических и горообразовательных процессов

Изгиб пласта, направленный выпуклостью вверх, называют – антиклиналью, а выпуклостью вниз – синклиналью, соседние антиклиналь и синклиналь образуют полную складку.

В России почти 90% найденной нефти и газа находятся в антиклиналях, за рубежом – около 70%. Размеры антиклиналей составляют в среднем: длина 5…10км, ширина 2…3км, высота 50..70м. Однако известны и гигантские антиклинали. Так самое крупное в мире нефтяное месторождение Гавар (Саудовская Аравия) имеет размеры в плане 225х25км и высоту 370м, а газовое месторождение Уренгой (Россия) 120х30км и высотой 200м.

По проницаемости горные породы делятся на проницаемые (коллекторы) и непроницаемые (покрышки).

Коллекторы - это любые горные породы, которые могут вмещать в себя и отдавать жидкости и газы, а также пропускать их через себя при перепаде давления.

Наилучшими коллектроскими свойствами обладают поровые коллекторы. Неплохими способностями вмещать в себя и отдавать жидкости и газы, а так же пропускать их через себя могут и другие типы коллекторов. Так на некоторых месторождениях Саудовской Аравии взаимосвязанные системы трещин создают каналы длиной до 30 км. К трещиноватым коллекторам за рубежом приурочено 50% открытых запасов нефти, а в России 12%.

Коллектор нефти и газа облаю

Дает двумя свойствами: пористостью и проницаемостью.

Пористость характеризует емкость коллектора и выражается отношением объема пор и пустот к объему породы.

Коэффициент пористости - это величина объема пор, выраженная в процентах по отношению ко всему объему породы.

Различают коэффициенты пористости абсолютной (общей), открытой (действительной) и эффективной.

Коэффициент общей пористости включает в себя отношение объема всех пустот, пор и трещин к объему породы ( К^общ.):

К^общ =V_п/ V

V_п – суммарный объем всех пустот

V – объем всей породы

Коэффициент открытой пористости меньше, чем абсолютной, так как он учитывает объем связанных пор, пустот и трещин, по которым возможно движение флюидов

К^откр =V_сп/ V

V_сп – объем связанных пор

V – объем всей породы

Коэффициент эффективной пористости меньше, чем открытой, за вычетом объема связанной, (остаточной, реликтовой) воды, которая осталась в коллекторе, т.е. не полностью отжатой воды при уплотнении осадка и превращении его в породу.

Проницаемость коллектора – характеризует его фильтрационную способность, способность породы пропускать через себя жидкости и газы. Между пористостью и проницаемостью существует прямая зависимость, чем выше пористость, тем больше проницаемость и наоборот. Обычно высокими и хорошими коллекторскими свойствами обладают пески, песчаники, алевролиты.

За единицу проницаемости принят 1 мкм² в системе СИ (или 1Д Дарси). Это очень высокая проницаемость, которая редко встречается в районах нефтегазовых объектов. Поэтому чаще используют для расчета коэффициента проницаемости (К_пр) единицу 1мд = 0.001Д или 0.001мкм².

К_пр = 100 – 500 мд -это хорошо проницаемые коллекторы

К_пр = более 500 мд - высокопроницаемые

К_пр = менее 100 мд – низкопроницаемые

Покрышки –это практически непроницаемые горные породы. Это могут быть глины, аргиллиты (уплотненные глины), каменная соль, гипс и ангидрит, глинистые известняки, мергели.