Третье условие образования залежи нефти это наличие ловушки. Нефть, как уже говорилось, обладает меньшей плотностью, чем вода, и даже в глубоких залежах она будет проявлять тенденцию постоянно подниматься вверх под действием окружающих ее грунтовых вод. Существует несколько типов геологических структур, которые обеспечивают такую возможность миграции углеводородов.
Ловушка это область, ограниченная непроницаемой породой, например, солью или сланцами. Когда миграция нефти и газа сквозь проницаемую породу-коллектор останавливается такой ловушкой, в земной коре формируется резервуар нефти и газа, называемый структурой, или месторождением. Месторождение это вскрытая, разработанная структура. Общая схема
ловушки с углеводородной структурой изображена на рисунке ниже.
1.1.3. Типы углеводородных ловушек
Сводная, или купольная ловушка, возникает в областях, где пласты геологических пород вспучиваются под действием внутреннего давления. Одна из разновидностей сводных ловушек, солянокупольная ловушка возникает под действием роста соляного столба из глубинных скоплений воды. Соль деформирует и подпирает осадочные породы, в том числе и нефтегазоносные слои. По мере того, как нефтеносный слой принимает форму купола, углеводороды постепенно мигрируют в верхнюю его часть, как более легкие соединения, а вода опускается вниз. Месторождение принимает форму линзы с диаметром в несколько сотен метров или километров.
Тектоническая экранированная ловушка создается в результате поднятия части земной коры и образования тектонических разломов. В результате избыточного давления происходит отрыв и смещение пластов с перекрыванием одного пласта другим.
Литологическая антиклиналь, с выклинивание коллектора, формируется при волнообразной деформации поверхности земной коры, словно волны, расходящиеся по поверхности земли при вулканическом извержении. При этом возникает длинная, узкая складка породы-коллектора, выпуклостью направленная вверх. Такое месторождение имеет вытянутую форму.
Стратиграфическая, или структурная ловушка, образована смещением горных пород и перекрыванием породы-коллектора слоем непроницаемой породы.
1.1.4. Характеристики продуктивного пласта
Продуктивным пластом1. Сухой газ или газовый конденсат (нефть в таких случаях отсутствует);
2. Нефтяная залежь и «газовая шапка» (большое количество газа растворено в нефти, а его избыток располагается над нефтяной зоной);
3. Ненасыщенная нефть (в таких структурах нефть, как правило, достаточно вязкая, и недостаточное количество газа не дает возможность сформироваться «газовой шапке»);
На схеме пример нефтегазоносного месторождения.
Горизонтом называют глубину залегания продуктивного пласта, т. е. ту глубину, на которую бурят скважину.
Интервалом называют диапазон глубин, в котором размещается продуктивный пласт.
Существует пять основных признаков, которые позволяют геологам говорить о наличии нефтегазоносного продуктивного пласта:
1. Наличие насыщенной материнской породы с высоким содержанием органических соединений;
2. Наличие породы-коллектора с высокой пористостью и проницаемостью, необходимой для того чтобы обеспечить экономически обоснованный запас углеводородов для разработки месторождения и высокий дебит нефти, достаточный для обеспечения промышленной добычи;
3. Присутствие породы-покрышки, способной образовать ловушку и задерживать нефть;
4. Наличие ловушки трехмерного образования из коллектора и покрышки, действующего как барьер для миграции нефти наверх или расползанию в стороны;
5. Правильная последовательность геологических событий, которая приводит к формированию углеводородов с последующим их задержанием и сохранением в ловушке.
1.1.1. Строение земной коры
вулканическая образованная прорывами земной коры и, как следствие, извержениями частей жидкой мантии, которая находится в земле под большим давлением, на ее поверхность;
осадочная образованная останками животных и растений, которые, погибая, опускаются на дно морей, и, перемешиваясь с песком и илом, образуют материнский пласт, который впоследствии становится основой для образующейся в нем нефти.
Материнский пласт это порода, непосредственно в которой происходит формирование массы углеводородов.
Материнские пласты, из которых на сегодняшний день добываются углеводородные ресурсы, образовались от 60 до 2 миллионов лет назад. Это, как раз, время завершения обитания на Земле огромных млекопитающих и начала наступления ледника. Поэтому можно условно сказать, что сегодняшняя нефть, которую мы потребляем, сделана в некотором смысле из динозавров.
1.1.2. Образование залежи[1] углеводородов
На этой глубине под огромным давлением останки живых организмов, и вообще любые органические вещества, разлагаются на столь мелкие фракции, что переходят фактически в жидкое состояние. Именно на этом этапе происходит образование углеводородов сложных органических соединений с различным сочетанием атомов углерода C и водорода H в его молекулах.
После этого начинается обратный процесс. Углеводороды очень подвижны, легче воды, имеют высокую текучесть, поэтому они легко поднимаются, т. е. диффундируют наверх. Достигая поверхности земли, сотни тонн углеводородов ежегодно попадают в атмосферу, где испаряются и их съедают миллиарды бактерий, населяющих воздушное пространство.