Природные резервуары. Ловушки
В земной коре вместилищем для нефти, газа и воды служат породы-коллекторы, заключенные в плохопроницаемые породы. И. О. Брод предложил называть природными резервуарами естественные вместилища для нефти, газа и воды, внутри которых эти флюиды могут циркулировать и форма которых обусловлена соотношением коллектора с вмещающими его (коллектор) плохопроницаемыми породами. Выделяются три основных типа природных резервуаров: пластовые, массивные и литологически ограниченные со всех сторон. Пластовые
резервуары представлены породами-коллекторами, значительно распространенными по площади (сотни и тысячи квадратных километров), характеризующимися небольшой мощностью (от долей метров до десятков метров). Они могут быть сложены как карбонатными, так и терригенными образованиями; часто содержат отдельные линзовидные прослойки непроницаемых пород в толще основного горизонта, что делает их неоднородными по строению как в вертикальном направлении, так и в горизонтальном. Массивные природные резервуары представляют собой мощную (несколько сот метров) толщу пластов-коллекторов различного или одинакового литологического состава.
Они бывают сложены терригенными и карбонатными породами. В толще пластов-коллекторов могут быть непроницаемые прослои, однако все пласты проницаемых пород сообщаются, представляя единый природный резервуар. Часто возраст пластов, слагающих массивный природный резервуар, бывает различным. Частным случаем массивного природного, резервуара являются ископаемые рифы, представляющие собой захороненные под мощной толщей молодых отложений рифовые постройки.
Природные резервуары, литологически ограниченные, практически со всех сторон окружены непроницаемыми породами. Примером такого природного резервуара может служить линза песков в толще глинистых пород. Как правило, большая часть природного резервуара заполнена водой. Это связано с тем, что либо породы природного резервуара первично насыщены седиментациоиными, или, как их еще называют, элизионными ("элизио" - выжимание), водами, либо в их поровое пространство внедрились атмосферные, т. е. инфильтрационные воды. Нефть и природный газ по отношению к седиментационной воде являются более поздними образованиями.
Нефть и газ, оказавшись в свободном состоянии в природном резервуаре, заполненном водой, стремятся занять в нем самое высокое положение. Они перемещаются вверх, оттесняя воду (вследствие гравитационного эффекта), до тех пор, пока не достигнут кровли пласта-коллектора (подошвы пласта-флюидоупора). Дальнейшее их продвижение по пласту-коллектору происходит только в том случае, если кровля пласта наклонена к горизонту. Тогда нефть и газ перемещаются преимущественно вверх по наклонному пласту-коллектору вблизи его кровли. Если на их пути встречается препятствие (литологический экран, изменение наклона пласта на обратное), то в этой части природного резервуара, перед препятствием, образуется скопление нефти и газа. Как видно, нефть (или газ) из точки А (или Б) может переместиться в точку Л, но не может переместиться из точки Л в точку А (или Б). В точке Л нефть (или газ) будет задерживаться (экранироваться), т. е. будет находиться в состоянии относительного покоя. Часть природного резервуара, в котором могут экранироваться нефть и газ и может образоваться их скопление, называется ловушкой. В пластовых и массивных резервуарах ловушками для нефти и газа являются сводовые изгибы пласта (пластов) или верхние части рифовых массивов, имеющие, как правило, сводообразную форму; литологически замкнутый (линзо-видный) природный резервуар сам является ловушкой для нефти и газа.
Как видно, объем ловушки Е контролируется не перекрывающим ее пластом ангидритов, а вышележащими глинами. В данном случае ангидриты выполняют роль ложной покрышки: они не могут содержать промышленных скоплений углеводородов (ввиду незначительной емкости), но способны пропускать их (так как в ангидритах имеется система трещин). Ложные покрышки ("полупокрышки") впервые описал Б. В. Филиппов (1963 г.). По происхождению различают следующие ловушки: структурные — образованные в результате изгиба слоев и (или) разрыва их сплошности; стратиграфические - сформированные в результате эрозии пластов-коллекторов во время перерыва в накоплении осадков (в эпоху восходящих движений) и перекрытия их затем непроницаемыми породами (в эпоху нисходящих движений). Как правило, толщи пород, образовавшиеся после перерыва в осадконакоплении, характеризуются более простыми структурными формами залегания. Поверхность, отделяющая эти толщи от толщ, возникших ранее, называется поверхностью стратиграфического несогласия; литологические — образованные в результате литологического замещения пористых проницаемых пород непроницаемыми; рифогенные — сформированные в результате отмирания организмов-рифостроителей (кораллов, мшанок), накопления их скелетных остатков в форме рифового тела и последующего его перекрытия непроницаемыми породами. Около 80 % залежей в мире связано с ловушками структурного класса, на долю ловушек иного происхождения (рифогенных, стратиграфических и литологических) приходится немного более 20 %. Связь нефти и газа с антиклинальными структурами была установлена еще в ХГХ в. Г. В. Абихом, Г. А. Романовским, А. Уайтом и др.
Тогда же была сформулирована антиклинальная теория залегания нефти.
Не так давно в провинциальном российском городке разразился скандал.Горожанин-энтузиаст ради интереса измерил уровень радиации в ювелирных магазинах и удивился: уровень радиации золота превышает норму в тридцать раз!