Неантиклинальные ловушки нефти и газа

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(СПбГУ)

Геологический факультет

 

 

 

 

Курсовая работа

 

 

 

Неантиклинальные ловушки нефти и газа

 

 

Студент 1 курса А. Р. Шагиева

 

 

Научный руководитель:

доц. М.С.Дюфур

 

 

Заведующий кафедрой:

 

 

 

Санкт-Петербург

2014

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Нефть - природная горючая маслянистая жидкость, распространённая на всех континентах Земли (за исключением Антарктиды), многих островах и в шельфовой зоне Мирового океана. Представляет собой смесь различных углеводородов. По цвету нефть бывает красно-коричневого, иногда почти чёрного цвета, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная нефть. Имеет специфический запах.

 

Нефть в современной экономике – ценнейший вид ископаемого сырья. На сегодняшний день нефть является одним из важнейших для человечества полезных ископаемых.

 

Под ловушкой углеводородов понимается часть природного резервуара, в которой благодаря  наличию проницаемого коллектора и непроницаемой покрышки создаются благоприятные условия для улавливания, скопления и сохранения углеводородов. По своему строению ловушки могут быть различными в зависимости от факторов, влиявших на их образование. Наиболее распространены антиклинальные ловушки, в которых скопления углеводородов концентрируются в сводах положительных структур, антиклиналей. Реже встречаются неантиклинальные ловушки, которые формируются под действием различных литологических, стратиграфических, тектонических факторов. Выделяют разные типы и классы неантиклинальных ловушек в зависимости от  того, какие из этих факторов превалировали при их формировании.

 

Цель данной работы заключается в рассмотрении и изучении вопросов связанных со скоплением  углеводородов в различных типах неантиклинальных ловушек, включая подробное описание каждого типа.

 

Задачами данной работы являются: исследование различной учебно-методической литературы и обобщение полученной информации о различных типах неантиклинальных ловушек. Детальное описание каждого типа.

 

 

 

 

 

 

1. ФОРМИРОВАНИЕ НЕАНТИКЛИНАЛЬНЫХ ЛОВУШЕК.

 

Исходя из геодинамической эволюции осадочных бассейнов, в истории развития неантиклинальных ловушек различают три стадии: дивергенции (растяжения), конвергенции (столкновения) и изостазии (выравнивания).

 Формирование  ловушек углеводородов происходило  чаще всего на стадии дивергенции, когда вдоль океанических бассейнов  возникали континентальные окраины. Наиболее перспективными являются  пассивные континентальные окраины, где откладываются зрелые мономинеральные (кварцевые), сильно отсортированные  песчаные породы, служащие хорошими  коллекторами, и возникают рифовые  системы, береговые, барьерные, краевые, также имеющие высокие емкостные  свойства.

На срединных стадиях геодинамических циклов, в периоды максимальных трансгрессий, образуются региональные покрышки, сложенные глинистыми породами и служащие хорошими флюидоупорами для неантиклинальных ловушек в песчаных и рифовых отложениях. На срединных стадиях геодинамического развития бассейнов формируются также основные нефтематеринские толщи (доманикиты, бажениты и др.), генерирующие углеводороды.

 Кроме  того, на окраинах континентов  в результате процессов спрединга, растяжения, возникают многочисленные нарушения и разломы, служащие подводящими каналами при миграции углеводородов из очагов генерации в коллекторские толщи и ловушки. В  меньшей степени скопления углеводородов в неантиклинальных ловушках формируются в начальные и конечные стадии развития континентальных окраин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. КЛАССИФИКАЦИЯ НЕАНТИКЛИНАЛЬНЫХ ЛОВУШЕК.

 

Существует множество классификаций неантиклинальных ловушек, созданных разными авторами и базирующихся на разных принципах: генетическом, морфологическом, строении экрана и др. В основу классификаций должен быть положен генетический принцип, связанный с закономерностями формирования ловушек. В соответствии с последними классификациями  можно выделить четыре основных типа неантиклинальных ловушек: литологически ограниченные, литологически экранированные, стратиграфически экранированные и тектонически экранированные.

Каждый из выделенных типов может быть разделен на ряд подтипов, в зависимости от условия образования.

Любой из представленных типов ловушек может быть подразделен на большое количество разностей по морфологическим признакам, форме, строению экрана и коллектора, углам наклона пластов и т. д. Морфологические типы ловушек могут быть очень разнообразны, и морфологические классификации применяются на стадиях разведки и эксплуатации.

Наиболее распространены литологически ограниченные и литологически экранированные неантиклинальные ловушки, формирование которых связано с литолого-палеогеографическими условиями образования отложений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ЛИТОЛОГИЧЕСКИ ОГРАНИЧЕННЫЕ ЛОВУШКИ.

 

Литологически ограниченные ловушки представляют собой участки проницаемых пород, ограниченные со всех сторон плохо проницаемыми породами. Ими могут быть, например, линзы песчаников в глинах, участки повышенной пористости и проницаемости в относительно однородных породах.

В группу литологически ограниченных входят ловушки в песчаных аккумулятивных телах и в органогенных постройках.

Песчаные аккумулятивные тела формируются на окраинах континентов вследствие происходящих здесь процессов лавинной седиментации, в результате которой образуются огромные массы обломочного материала, представляющего собой переслаивание песчаных и глинистых линз и прослоев. В прибрежной полосе скапливается до 90% обломочного материала, сносимого реками. 17% песчаных аккумулятивных тел приходятся на речные долины, 13% на прибрежные аккумулятивные тела и 70% на дельтовые отложения.

Исходя из этих подсчетов, только 17% ловушек образуются в долинах палеорек, в аллювиальных отложениях. Если обратиться к схеме строения континентальной окраины, можно отметить, что на протяжении аллювиальной равнины, от источника сноса до первого глобального уровня лавинной седиментации, отмечаются две зоны: зона ветвящихся, фуркирующих русел реки и зона меандрирующих русел. В первой зоне ловушки встречаются 
реже, поскольку осадки здесь плохо отсортированы и не обладают хорошими коллекторскими свойствами.

 Основная  часть ловушек в аллювиальных  отложениях приходится на зону меандрирующих палеорусел, причем само русло чаще сложено тонкозернистым материалом, а в боковых частях накапливаются песчаные тела, слагающие прирусловые валы, отмели, дюны.

В терригенных отложениях 83% (70%+13%) литологических ловушек формируются в прибрежных и дельтовых условиях на первом и втором уровнях лавинной седиментации.

 Массовое  накопление обломочного материала  происходит в прибрежной полосе, площадь которой составляет 0,1 общей площади океанов. Для обеспечения питания осадочным материалом лавинной седиментации необходимы тектонические движения и рост горных сооружений, т. е. влияние тектонического фактора. Подавляющая часть материала аккумулируется в дельтах, высокая продуктивность которых отмечалась многими исследователями. В пределах первого уровня лавинной седиментации формируются и песчаные тела, не связанные с дельтами: береговые валы, дюны, прибрежные бары. Как уже указывалось, на долю ловушек в этих телах приходится 13%.

Еще одна группа литологических ловушек формируется в конусах выноса песчаного материала на втором глобальном уровне лавинной седиментации. Обломочный материал, накопленный на первом уровне, продолжает свое движение вниз по континентальному склону по системе русел, напоминающих речную систему.

В случае спокойного тектонического режима и отсутствия горных сооружений на окраинах континентов возникают ловушки литологического типа в карбонатных породах: рифовых системах, одиночных рифах, банках, биогермах, биостромах и т.д. В срединные стадии геодинамических циклов на окраинах континентов формируются рифовые системы, среди которых выделяются береговые, барьерные и краевые. Береговые системы приурочены 
к границе суши и моря, временами, в периоды отливов, они выходят на дневную поверхность. Барьерные рифовые системы простираются по окраинам шельфа и приурочены 
к крутым склонам, нередко связаны с тектоническими разломами. Внешние края барьеров образуются глубоко в море, между внутренним краем и берегом образуются лагуны. Краевые системы, как и барьеры, обязаны своим образованием резким изменениям глубины бассейна, но расположены далеко от берега. В этом случае отсутствует лагуна и зарифовые отложения представлены обычными мелководными фациями. Береговые, барьерные и краевые рифовые системы тесно связаны между собой и могут переходить из одной разновидности в другую.

 Постседиментационные ловушки образуются в результате факторов эпигенеза (трещиноватость, выщелачивание, цементация, разуплотнение и др.) и формируют трещинно-поровые и порово-трещинные коллекторы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ЛИТОЛОГИЧЕСКИ ЭКРАНИРОВАННЫЕ ЛОВУШКИ

      

Литологически экранированные залежи заключены в линзах проницаемых пород, окруженных проницаемыми породами.

Литологически экранированные ловушки в основном приурочены к бортовым частям палеобассейнов осадконакопления, или впадин и прогибов, обособившихся в их пределах. Это определяет их преимущественно с точки зрения накопления в них нефти и газа перед ловушками, развитыми во внутренних частях бассейнов осадконакопления, где формируются отдельные нефтегазоносные свиты, возможно, бортовые зоны, в пределах которых широко развиты конседиментационные ловушки структурно литологического типа.

 

 

 

3. СТРАТИГРАФИЧЕСКИ ЭКРАНИРОВАННЫЕ

Стратиграфическая залежь приурочена к стратиграфической ловушке. Пласты-коллекторы могут выходить на земную поверхность и подвергаться здесь размыву текучими водами (эрозии). Их могут затем перекрыть значительно более молодые непроницаемые отложения. В этом случае образуются стратиграфические ловушки.

Формирование ловушек стратиграфического экранирования контролируется стратиграфическими несогласиями. Зоны выклинивания стратиграфического типа на моноклиналях приурочены обычно к береговым линиям бассейнов седиментации и возникают в эпохи регрессий. Зоны выклинивания под несогласиями приурочены к головным частям моноклинально залегающих пластов-коллекторов, несогласно перекрытых непроницаемыми породами; зоны над несогласиями контролируются прилеганием пластов-коллекторов их головными частями к несогласной поверхности более молод непроницаемых пород.

Более мелкие локальные стратиграфические несогласия и соответственно структурно- стратиграфические ловушки приурочены к локальным структурам. Залежи под несогласием встречаются на структурах, срезанных несогласием; на склонах локальных структур обычно конседиментационно с их ростом образуются ловушки над несогласием.

Разновидностью ловушек над несогласиями являются ловушки в терригенных отложениях облекающие нижележащие рифовые массивы. 
Часто региональные зоны выклинивания имеют двойственный характер - литолого-стратиграфический.

Региональные зоны выклинивания литолого-стратиграфического типа могут протягиваться на многие десятки и сотни километров вдоль береговых линий бассейнов седиментации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. ТЕКТОНИЧЕСКИ ЭКРАНИРОВАННЫЕ ЛОВУШКИ

 

Связь месторождений нефти и газа с тектоническими нарушениями и раздомами отмечалась многими исследователями. Тектонические факторы влияют на формирование не только сводовых ловушек, но и неантиклинальных. Наиболее распространенным типом неантиклинальных ловушек, сформированных под влиянием тектонического фактора, являются тектонически экранированныею На стадии дивергенции осадочных бассейнов в связи со спредингом на окраинах континентов возникают или оживляются существовавшие ранее многочисленные разломы. Эти разломы служат экранами на путях миграции флюидов, 
но одновременно и подводящими каналами для их проникновения в более высоко лежащие коллекторские толщи и ловушки. Иногда в формировании месторождений участвуют целые системы разломов, возникают блоковые ловушки с несколькими тектоническими экранами.

Тектонически экранированные ловушки образуются в результате тектонических смещений вдоль плоскости разрыва смежных блоков горных пород. В них нефть или газ в нижней части наклонного пласта подпираются водой, а верхней части упираются в непроницаемые породы, сместившиеся на уровень пластов-коллекторов.