Файл: Основные сведения о залежах и месторождениях нефти и газа.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 112
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
2 Что такое природный резервуар
4 Что такое природный режим, виды и их характеристика
5 Состав и свойства нефти газа воды в пластовых и поверхностных условиях
5.1 Классификация нефти по групповому углеводородному составу
5.2 Какое процентное содержание серы в нефти имеет промышленное значение
5.3 Какое процентное содержание этана гелия сероводорода в газе имеет промышленное значение
Коэффициентом открытой пористости kп.о называется отношение объема открытых, сообщающихся пор Vп.о к видимому объему образца: .
kп.о=Vп.о/Vобр. (1.2)
Для определения коэффициента пористости скелета породы kп.ск нужно иметь в виду, что объем зерен Vзер включает в себя как объем обломочных частиц, так и объем цемента Vц, который может состоять из глинистого и карбонатного материала.
Тогда
kп.ск = Vп.ск/Vобр = (Vобр-Vзер -Vц)/Vобр. (1.3)
Под проницаемостью понимается способность горных пород пропускать через себя различные флюиды при наличие перепада давления. Проницаемость определяет пропускную способность коллектора, а следовательно, производительность скважин и в известной степени коэффициент нефтеотдачи.
В нефтяной геологии для характеристики проницаемости пород используют понятия абсолютной, эффективной и относительной проницаемостей
Для характеристики физических свойств пород используется абсолютная проницаемость. Под абсолютной понимается проницаемость пористой среды, которая определена при наличии в ней лишь одной какой либо фазы, химически инертной по отношению к породе. В качестве основной фильтрационной характеристики породы используют абсолютную проницаемость по газу (kпр).
В нефтяной геологии введено понятие эффективной (фазовая) проницаемости (kпр.эф), являющейся частным случаем фазовой. Эффективная проницаемость – это проницаемость породы по газу или нефти при одно временном присутствии в породе остаточной воды.
Относительной проницаемостью пористой среды (kпр.отн) называется отношение эффективной проницаемости этой среды для данной фазы к абсолютной.
Природный резервуар (по И.О. Броду) – природная емкость для нефти, газа и воды (внутри которой происходит циркуляция), форма которой характеризуется соотношением коллектора с вмещающим его плохо проницаемыми породами.
Термин впервые ввел В. Вильсон в1934 году, который понимал под природным резервуаром естественное вместилище для нефти, газа и воды.
И.О. Брод (1951) определил ПР как горную породу, в которой может происходить циркуляция подвижных веществ (флюидов) в недрах.
А. Леворсен (1967) представлял ПР как часть породы, содержащей залежь нефти и газа, т.е., по существу, прировнял это понятие к понятию собственно залежи нефти и газа.
Класс природного резервуара устанавливается по литологическому составу слагающих его коллекторов и перекрывающего флюидоупора:
При определении класса в первой части указывается литологический состав пласта-коллектора, во второй - покрышки. Так название "терригенно-карбонатный" означает, что ПР сложен теригенными коллекторами и карбонатной покрышкой; "терригенный" - что и пласт-коллектор и покрышка представлены терригенными породами.
Основные характеристики ПР - емкостные и фильтрационные свойства и их изменчивость по разрезу и по площади определяются генезисом пород, образующих природный резервуар, то есть генетическим типом ПР. На основе изучения генезиса отложений осуществляется прогнозирование и поиски ловушек.
Природные резервуары могут быть моно- и полифациальными. Во втором случае, например, шельфовые пески могут сменяться баровыми или дельтовыми, а последние - аллювиальными образованиями, которые в совокупности формируют единую гидродинамическую систему.
Фациальная изменчивость отражается на физических свойствах различных частей единого резервуара, на процессах миграции и аккумуляции УВ; они обуславливают многообразие генетических и морфологических типов ловушек в пределах резервуара.
В этой связи иногда выделяются субрезервуары. Они характеризуются определенными физическими свойствами, а также их распределением по разрезу, отличающимся от других частей того же резервуара при генетическом единстве с резервуаром, которому принадлежат эти субрезервуары.
Монофациальные ПР в большинстве случаев имеют локальное распространение; региональные же резервуары почти всегда полифациальны, что и дает основание выделять в их пределах субрезервуары.
По характеру взаимоотношения между элементами, образующими резервуар, определяют порядок ПР - простой (совершенный и несовершенный) и сложный. Использование этих понятий вызвано тем, что между пластами-коллекторами нередко залегают пачки-проводники, т.е. между коллекторами отсутствуют флюидоупоры. В этих случаях пласты могут иметь единый водонефтяной или газоводяной контакты и между ними имеется гидродинамическая связь.
Простой совершенный ПР - это пласт-коллектор с перекрывающими и подстилающими флюидоупорами (покрышка + коллектор + покрышка) или пласт-коллектор при различных сочетаниях флюидоупоров и промежуточных пачек (покрышка + промежуточная пачка + коллектор + покрышка или покрышка + коллектор + промежуточная пачка + покрышка).
Простой несовершенный ПР - часть простого совершенного и представляет собой пласт-коллектор с перекрывающей и/или подстилающей промежуточными пачками либо сочетание пласта-коллектора с нижним или верхним флюидоупорами: промежуточная пачка + коллектор; коллектор + промежуточная пачка; промежуточная пачка + коллектор + промежуточная толща; покрышка + коллектор либо коллектор + покрышка.
Сложный ПР - совокупность нескольких пластов-коллекторов при различных сочетаниях флюидоупоров и промежуточных пачек. При этом флюидоупоры и сверху и снизу должны быть едиными для всех пластов-коллекторов
Очень важная характеристика ПР - площадь его распространения. От нее в значительной мере зависят объем УВ и концентрация их в ловушках разных генетических и морфологических типов. В зависимости от распространенности природные резервуары могут быть локальными, зональными или региональными.
Локальные и зональные совершенные ПР пространственно могут переходить в несовершенные в зависимости от фациальной изменчивости покрышки.
Локально развитые ПР не могут образовывать крупные месторождения. Все гигантские месторождения связаны со сложными резервуарами, имеющими широкое распространение по площади.
Выявление
морфологического типа ПР позволяет установить границы распространения резервуара, определить и спрогнозировать участки, наиболее благоприятные для формирования ловушек.
Выделяются три морфологических типа:
Линзовидный тип обычен при локальном развитии резервуара; плащевидный характерен для регионального или зонального распространения, а рукавообразный наиболее част при зональном развитии ПР. Последний тип связан с зонами распространения аллювиальных отложений или отложений течений либо с локальным развитием отложений мелких русел, рек, баров и т.д.
По соотношению коллектора с ограничивающими его плохо проницаемыми породами выделяются три основных типа ПР: пластовые (1. Стратиграфическая приуроченность коллектора: выдерживает; 2. Направление движения жидкостей и газов: по направлению), массивные (1. Не выдерживает; 2. По вертикали) и литологические ограниченные со всех сторон (1. Выдерживает; 2. Локально, ограничено) (Еременко Н.А.,1988).
Природные резервуары могут быть сложены терригенными, карбонатными, эвапоритовыми, вулканогенными породами.
Рисунок 1.1 - Природные резервуары 1 – пластовый, 2- массивный, 3- пластово-массивный, 4- литологически-ограниченный.
Пластовый природный резервуар - это коллектор, ограниченный на значительной площади в кровле и подошве плохо проницаемыми породами.
В таком ПР мощность коллектора более или менее выдерживается на большой территории. При общем сохранении пластового характера на тех или иных локальных участках или на границе распространения коллектора может наблюдаться существенное изменение мощностей и даже полное выклинивание коллектора .
Коллектор в пластовых ПР обычно литологически выдержан, но может иметь и более сложное строение. В пластовом ПР существует единая гидродинамическая система. Наиболее характерным видом движения жидкостей и газов является боковое движение по пласту.
Массивный природный резервуар представляет собой мощную толщу проницаемых пород, перекрытую сверху и ограниченную с боков плохо проницаемыми породами.
Коллекторы, слагающие массивные резервуары, бывают литологически однородными или неоднородными. Однородные массивные резервуары могут быть представлены карбонатными, метаморфическими или изверженными породами. Пористость и проницаемость таких коллекторов обусловлена наличием в них каверн и трещин. Зоны пористости и проницаемости в массивных ПР не имеют строгой стратиграфической приуроченности. Часто в теле массива наблюдаются зоны с хорошими емкостными показателями, пересекающие стратиграфические поверхности. Известны случаи связи массивных резервуаров с пластовыми.
В массивных ПР боковое перемещение жидкости и газа ограничено проницаемыми зонами и не может происходить на большие расстояния. Протяженность пути перемещения жидкостей и газов по вертикали соизмерима или даже больше расстояния перемещения флюидов по напластованию.
Резервуары, литологически ограниченные со всех сторон - это резервуары всех видов, в которых насыщающие их газообразные и жидкие УВ окружены со всех сторон практически непроницаемыми породами. Движение жидкостей и газов в них ограничено размерами самого резервуара.
Выделение указанных типов ПР в значительной мере условно. Одна и та же порода в процессе литогенеза может менять свои свойства, превращаясь из коллектора в покрышку и наоборот. В зависимости от физико-химических свойств флюида и термобарической обстановки одна и та же прода может быть флюидоупорной для одного и коллектором - для другого флюида. Кроме того, возможны постепенные переходы резервуара одного типа в другой, что особенно характерно для карбонатных толщ.
kп.о=Vп.о/Vобр. (1.2)
Для определения коэффициента пористости скелета породы kп.ск нужно иметь в виду, что объем зерен Vзер включает в себя как объем обломочных частиц, так и объем цемента Vц, который может состоять из глинистого и карбонатного материала.
Тогда
kп.ск = Vп.ск/Vобр = (Vобр-Vзер -Vц)/Vобр. (1.3)
Под проницаемостью понимается способность горных пород пропускать через себя различные флюиды при наличие перепада давления. Проницаемость определяет пропускную способность коллектора, а следовательно, производительность скважин и в известной степени коэффициент нефтеотдачи.
В нефтяной геологии для характеристики проницаемости пород используют понятия абсолютной, эффективной и относительной проницаемостей
Для характеристики физических свойств пород используется абсолютная проницаемость. Под абсолютной понимается проницаемость пористой среды, которая определена при наличии в ней лишь одной какой либо фазы, химически инертной по отношению к породе. В качестве основной фильтрационной характеристики породы используют абсолютную проницаемость по газу (kпр).
В нефтяной геологии введено понятие эффективной (фазовая) проницаемости (kпр.эф), являющейся частным случаем фазовой. Эффективная проницаемость – это проницаемость породы по газу или нефти при одно временном присутствии в породе остаточной воды.
Относительной проницаемостью пористой среды (kпр.отн) называется отношение эффективной проницаемости этой среды для данной фазы к абсолютной.
2 Что такое природный резервуар
Природный резервуар (по И.О. Броду) – природная емкость для нефти, газа и воды (внутри которой происходит циркуляция), форма которой характеризуется соотношением коллектора с вмещающим его плохо проницаемыми породами.
Термин впервые ввел В. Вильсон в1934 году, который понимал под природным резервуаром естественное вместилище для нефти, газа и воды.
И.О. Брод (1951) определил ПР как горную породу, в которой может происходить циркуляция подвижных веществ (флюидов) в недрах.
А. Леворсен (1967) представлял ПР как часть породы, содержащей залежь нефти и газа, т.е., по существу, прировнял это понятие к понятию собственно залежи нефти и газа.
Класс природного резервуара устанавливается по литологическому составу слагающих его коллекторов и перекрывающего флюидоупора:
-
терригенный; -
терригенно-карбонатный; -
карбонатно-терригенный; -
карбонатно-эвапоритовый; -
пелитоидный; -
вулканогенный; -
вулканогенно-осадочный; -
осадочно-вулканогенный.
При определении класса в первой части указывается литологический состав пласта-коллектора, во второй - покрышки. Так название "терригенно-карбонатный" означает, что ПР сложен теригенными коллекторами и карбонатной покрышкой; "терригенный" - что и пласт-коллектор и покрышка представлены терригенными породами.
Основные характеристики ПР - емкостные и фильтрационные свойства и их изменчивость по разрезу и по площади определяются генезисом пород, образующих природный резервуар, то есть генетическим типом ПР. На основе изучения генезиса отложений осуществляется прогнозирование и поиски ловушек.
Природные резервуары могут быть моно- и полифациальными. Во втором случае, например, шельфовые пески могут сменяться баровыми или дельтовыми, а последние - аллювиальными образованиями, которые в совокупности формируют единую гидродинамическую систему.
Фациальная изменчивость отражается на физических свойствах различных частей единого резервуара, на процессах миграции и аккумуляции УВ; они обуславливают многообразие генетических и морфологических типов ловушек в пределах резервуара.
В этой связи иногда выделяются субрезервуары. Они характеризуются определенными физическими свойствами, а также их распределением по разрезу, отличающимся от других частей того же резервуара при генетическом единстве с резервуаром, которому принадлежат эти субрезервуары.
Монофациальные ПР в большинстве случаев имеют локальное распространение; региональные же резервуары почти всегда полифациальны, что и дает основание выделять в их пределах субрезервуары.
По характеру взаимоотношения между элементами, образующими резервуар, определяют порядок ПР - простой (совершенный и несовершенный) и сложный. Использование этих понятий вызвано тем, что между пластами-коллекторами нередко залегают пачки-проводники, т.е. между коллекторами отсутствуют флюидоупоры. В этих случаях пласты могут иметь единый водонефтяной или газоводяной контакты и между ними имеется гидродинамическая связь.
Простой совершенный ПР - это пласт-коллектор с перекрывающими и подстилающими флюидоупорами (покрышка + коллектор + покрышка) или пласт-коллектор при различных сочетаниях флюидоупоров и промежуточных пачек (покрышка + промежуточная пачка + коллектор + покрышка или покрышка + коллектор + промежуточная пачка + покрышка).
Простой несовершенный ПР - часть простого совершенного и представляет собой пласт-коллектор с перекрывающей и/или подстилающей промежуточными пачками либо сочетание пласта-коллектора с нижним или верхним флюидоупорами: промежуточная пачка + коллектор; коллектор + промежуточная пачка; промежуточная пачка + коллектор + промежуточная толща; покрышка + коллектор либо коллектор + покрышка.
Сложный ПР - совокупность нескольких пластов-коллекторов при различных сочетаниях флюидоупоров и промежуточных пачек. При этом флюидоупоры и сверху и снизу должны быть едиными для всех пластов-коллекторов
Очень важная характеристика ПР - площадь его распространения. От нее в значительной мере зависят объем УВ и концентрация их в ловушках разных генетических и морфологических типов. В зависимости от распространенности природные резервуары могут быть локальными, зональными или региональными.
Локальные и зональные совершенные ПР пространственно могут переходить в несовершенные в зависимости от фациальной изменчивости покрышки.
Локально развитые ПР не могут образовывать крупные месторождения. Все гигантские месторождения связаны со сложными резервуарами, имеющими широкое распространение по площади.
Выявление
морфологического типа ПР позволяет установить границы распространения резервуара, определить и спрогнозировать участки, наиболее благоприятные для формирования ловушек.
Выделяются три морфологических типа:
-
линзовидный; -
рукавообразный; -
плащевидный.
Линзовидный тип обычен при локальном развитии резервуара; плащевидный характерен для регионального или зонального распространения, а рукавообразный наиболее част при зональном развитии ПР. Последний тип связан с зонами распространения аллювиальных отложений или отложений течений либо с локальным развитием отложений мелких русел, рек, баров и т.д.
По соотношению коллектора с ограничивающими его плохо проницаемыми породами выделяются три основных типа ПР: пластовые (1. Стратиграфическая приуроченность коллектора: выдерживает; 2. Направление движения жидкостей и газов: по направлению), массивные (1. Не выдерживает; 2. По вертикали) и литологические ограниченные со всех сторон (1. Выдерживает; 2. Локально, ограничено) (Еременко Н.А.,1988).
Природные резервуары могут быть сложены терригенными, карбонатными, эвапоритовыми, вулканогенными породами.
Рисунок 1.1 - Природные резервуары 1 – пластовый, 2- массивный, 3- пластово-массивный, 4- литологически-ограниченный.
Пластовый природный резервуар - это коллектор, ограниченный на значительной площади в кровле и подошве плохо проницаемыми породами.
В таком ПР мощность коллектора более или менее выдерживается на большой территории. При общем сохранении пластового характера на тех или иных локальных участках или на границе распространения коллектора может наблюдаться существенное изменение мощностей и даже полное выклинивание коллектора .
Коллектор в пластовых ПР обычно литологически выдержан, но может иметь и более сложное строение. В пластовом ПР существует единая гидродинамическая система. Наиболее характерным видом движения жидкостей и газов является боковое движение по пласту.
Массивный природный резервуар представляет собой мощную толщу проницаемых пород, перекрытую сверху и ограниченную с боков плохо проницаемыми породами.
Коллекторы, слагающие массивные резервуары, бывают литологически однородными или неоднородными. Однородные массивные резервуары могут быть представлены карбонатными, метаморфическими или изверженными породами. Пористость и проницаемость таких коллекторов обусловлена наличием в них каверн и трещин. Зоны пористости и проницаемости в массивных ПР не имеют строгой стратиграфической приуроченности. Часто в теле массива наблюдаются зоны с хорошими емкостными показателями, пересекающие стратиграфические поверхности. Известны случаи связи массивных резервуаров с пластовыми.
В массивных ПР боковое перемещение жидкости и газа ограничено проницаемыми зонами и не может происходить на большие расстояния. Протяженность пути перемещения жидкостей и газов по вертикали соизмерима или даже больше расстояния перемещения флюидов по напластованию.
Резервуары, литологически ограниченные со всех сторон - это резервуары всех видов, в которых насыщающие их газообразные и жидкие УВ окружены со всех сторон практически непроницаемыми породами. Движение жидкостей и газов в них ограничено размерами самого резервуара.
Выделение указанных типов ПР в значительной мере условно. Одна и та же порода в процессе литогенеза может менять свои свойства, превращаясь из коллектора в покрышку и наоборот. В зависимости от физико-химических свойств флюида и термобарической обстановки одна и та же прода может быть флюидоупорной для одного и коллектором - для другого флюида. Кроме того, возможны постепенные переходы резервуара одного типа в другой, что особенно характерно для карбонатных толщ.