Несмотря на то, что большая часть углеводородов бесследно исчезает в атмосфере, некоторая их часть формирует запасы нефти и газа, которые мы впоследствии используем. Однако для формирования этих запасов необходимо несколько условий. Первое условие это наличие материнского пласта, в котором образуются углеводороды. Второе это наличие над ним пласта-коллектора, через который нефть диффундирует наверх. Виды структур пород-коллекторов представлены на рисунке ниже.
Породы-коллекторы обычно характеризуются пористостью и проницаемостью.
Пористость это способность породы содержать в себе нефть и газ в структуре своего пористого пространства. Пористость бывает высокой и низкой. В противоположность точки зрения обычных людей, нефть в резервуаре-коллекторе находится именно в этих порах, которые задерживают в себе жидкие углеводороды подобно тому, как кухонная губка задерживает в себе воду после того, как Вы помоете ей посуду. Нефть не хранится в бассейнах, резервуарах или пещерах, как это думает большинство людей.
Проницаемость это характеристика структуры протоков и каналов, которые соединяют поры в породе-коллекторе. Именно проницаемость позволяет мигрировать жидкой нефти, что дает нам возможность извлекать ее через скважины и обеспечивает постоянный приток, т. е. дебит нефти.
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.