Коллекторы и флюидоупоры

• пористость и проницаемость;
• начальная нефтенасыщенность;
• сжимаемость;
• эффективная толщина пласта и др.

Породы-коллекторы могут иметь первичную и вторичную пористость:

• первичная пористость образуется при формировании самой горной породы, напр.: осадконакопление, образование магматических пород;
• вторичная пористость образуется если на породы действуют какие-либо процессы или явления, например: тектонические процессы, растворение пород, просадка (явление).

Большинство пород-коллекторов имеют осадочное происхождение.

По литологическому составу коллекторами нефти и газа являются горные породы:

• терригенные (пески, алевриты, песчаники, алевролиты и некоторые глинистые породы),
• карбонатные (известняки, мел, доломиты),
• вулканогенно- осадочные,
• кремнистые.

Основные типы коллекторов - терригенные и карбонатные.

Менее значимые коллекторы, связанные с вулканогенно-осадочными, глинистыми и редко-кристаллическими породами.

Терригенные коллекторы занимают 1^е место.

На них приходится доля 58 % мировых запасов нефти и 77 % газа.

К примеру, в Западно-Сибирском бассейне, практически все запасы газа и нефти находятся в терригенных коллекторах.

Литологически, терригенные коллекторы характеризуются гранулометрией - размером зерен.

Размер частиц: крупнозернистых песков - 1-0,25 мм; мелкозернистых песков - 0,25-0,1 мм; алевролитов - 0,1-0,05 мм.

Емкостно-фильтрационные свойства различны.

Пористость составляет 15-20%, проницаемость - 0,1-0,01 (редко 1) квадратных микрометров (мкм²).

Проницаемость коллекторов:

• > 1000 мД - I класс.
• 500 - 1000 мД - II класс;
• 100-500 мД - III класс;
• 10 - 100*10^-3мкм² (10-100мД) - IV класс;
• 1 - 10 *10^-3 мкм² (1-10мД) - V класс;
• 0,1 - 1 *10^-3 мкм² (0,1-1мД) - VI класс.

Главные отличия карбонатных коллекторов от терригенных:

• Наличие, в основном, только 2^х основных породообразующих минерала - кальцита и доломита;

• Фильтрация нефти и газа обусловлена, в основном, трещинами, кавернами.

• Карбонатные коллекторы присутствуют на месторождениях бассейна Персидского залива, нефтегазоносных бассейнов США и Канады, в Прикаспийском бассейне.

Коллекторы, обнаруженные в вулканогенных и вулканогенно-осадочных породах, представлены эффузивными породами (лавами, пемзами) и вулканогенно-осадочными (туфами, туфобрекчиями, туфопесчаниками).

Среди глинистых коллекторов особое место занимают битуминозные глины баженовской свиты в Западной Сибири.

На Салымском, Правдинском и других месторождениях баженовские глины залегают на глубинах 2750 - 3000 м при пластовой температуре 120-128 ºС, имеют мощность 40 м.

Возраст - волжский век и берриас (юра и мел).

Дебит нефти - в интервале 0,06 - 700 м³/сутки.

По строению коллекторы делятся на 3 типа - гранулярные, трещиноватые и смешанные.

Гранулярные коллекторы сложены песчано-алевритовыми породами, поровое пространство которых состоит из межзерновых полостей. Подобным строением порового пространства характеризуются также некоторые пласты известняков и доломитов.

Трещиноватые коллекторы сложены преимущественно карбонатами, поровое пространство образуется системой трещин. Участки коллектора между трещинами представляют собой плотные малопроницаемые нетрещиноватые массивы (блоки) пород, поровое пространство которых практически не участвует в процессах фильтрации.

Трещиноватые коллекторы смешанного типа встречаются чаще всего, поровое пространство включает как системы трещин, так и поровое пространство блоков, а также каверны и карст.

Трещиноватые коллекторы смешанного типа в зависимости от наличия в них пустот различного типа подразделяются на подклассы - трещиновато-пористые, трещиновато-каверновые, трещиновато-карстовые и т.д.

Около 60% запасов нефти в мире приурочено к песчаным пластам и песчаникам, 39% - к карбонатным отложениям, 1% - к выветренным метаморфическим и изверженным породам, что делает породы осадочного происхождения - основными коллекторами нефти и газа.

По коллекторским свойствам выделяют 4 группы пород-коллекторов.
Классификация Дахнова:

• кварцевые;
• кварц-полишпатовые;
• карбонатные;
• эвапоритовые (гипс-ангидритовые).

Тип пустотного пространства, обусловленный происхождением породы, определяет ее физические свойства, поэтому он положен в основу наиболее часто используемой классификации пород-коллекторов.

Пористость горной породы - наличие в ней пор (пустот), характеризует способность горной породы вмещать жидкости и газы.

Проницаемость - способность горных пород пропускать флюиды, зависит от размера и конфигурации пор, что обусловлено размером зерен терригенных пород, плотностью укладки и взаимным расположением частиц, составом и типом цемента и др. Очень большое значение для проницаемости имеют трещины.

Непроницаемые породы или флюидоупоры - это породы, которые препятствуют уходу нефти, газа и воды из коллектора.

Они перекрывают коллектор сверху (в ловушках), но могут и замещать коллектор по простиранию, когда, например, глины замещают песчаники вверх по подъему пласта.

Флюидоупоры могут не пропускать жидкость (нефть и воду), могут пропускать газ, который имеет меньшую вязкость.

По литологическому составу флюидоупоры представлены глинистыми, карбонатными, галогенными, сульфатными и смешанными типами пород.

Наилучшие по качеству флюидоупоры - это каменная соль и пластичные глины, так как в них нет трещин.

В каменной соли вследствие её пластичности нет открытых пустот и трещин, каналов фильтрации, поэтому она является прекрасным экраном на пути движения нефти и газа.

Глинистые флюидоупоры наиболее часто встречаются в терригенных нефтегазоносных комплексах.

Экранирующие свойства их зависят от состава минералов, имеющих различную емкость поглощения.