Нефтегазовая геология

Трещиноватость пород-коллекторов. Ловушки, связанные с трещиноватостью

Трещиноватость пород-коллекторов очень часто обусловливает их пористость и проницаемость и, несомненно, во многих случаях является дополнительным фактором, способствующим формированию залежей [41] (см. стр. 120-127: глава 4, разломы и трещины, А.Ф.). Там же, где имеются особые условия, трещиноватость моясет рассматриваться как основная причина образования ловушки. На месторождении Флоренс в Колорадо [42] ‑ одном из первых, открытых в США, ‑ скопление нефти приурочено к трещиноватым участкам глинистых сланцев Пирр (мел), которые характеризуются почти горизонтальным залеганием и неизменяющейся структурой на обширной площади за пределами месторождения. Положение ловушки, по-видимому, определяется только развитием трещиноватости, поскольку ни складок, ни литолого-стратиграфичес-ких изменений разреза в пределах залежи не наблюдается, а там, где трещиноватых пород нет, отсутствует и скопление нефти.. Дебиты скважин неустойчивы, а одна из скважин за время эксплуатации дала почти полтора миллиона баррелей нефти [43].

Подобные же ловушки, содержащие залежи газа, обнаружены в глинистых сланцах Чероки (пенсильваний) в восточном Канзасе [44]. Газ залегает в однородных, широко распространенных черных карбонатных глинистых сланцах. Обычно вместе с газом из скважин поступает соленая вода.

Длительный период эксплуатации и медленное падение дебитов скважин в пределах этих залежей легче всего объясняется замедленным поступлением газа в скважины из трещин, пластовых отдельностей, тонких прослойков и микроскопических пор в глинистых сланцах. Большая часть добычи газа в восточном Кентукки производится из сланцев Блэк, или Огайо (девон и миссисипий?), представленных сланцеватыми, тонкослоистыми, битуминозными, черными и коричневыми глинистыми сланцами [45]. Хотя геологи, описывавшие эти залежи, и не упоминали о трещиноватости сланцев, на ее важную роль указывает необходимость проведения взрывов нитроглицерина в стволах скважин для получения притоков газа.

На нефтяной залежи Маунт-Калм в округе Хилл, северо-восточный Техас, продуктивны отложения писчего мела Остин верхнемелового возраста. Ловушка здесь образована тектонической трещиноватостью пород, связанной со сбросами. Разрез этой залежи показан на 6-54.

При сравнении углеводородов различных залежей, расположенных в пределах единой провинции, как правило, выясняется, что нефти в структурных ловушках отличаются от нефтей, приуроченных к ловушкам других типов. В структурных ловушках нефти обычно более легкие, залежи чаще имеют газовую шапку и отчетливый водонефтяной контакт, пластовые давления обычно ближе к нормальным для данных глубин, чем в других типах залежей, а пластовая энергия чаще, чем в других случаях, объясняется активным напором вод. Эти характерные особенности являются причиной более высокой продуктивности на единицу площади структурных ловушек, но в то же время, видимо, меньшей продуктивной площади их по сравнению с природными резервуарами линзовидного и рифового типов. Еще одна важная черта подобных залежей - это то, что после их открытия границы залежей (если структура была закартирована) могут быть предсказаны с большой долей уверенности. Этим они существенно отличаются от залежей в линзовидных резервуарах, размеры которых установить гораздо труднее. Поэтому до выявления границ залежи арендная плата может быть резко различной для двух расположенных поблизости земельных участков, и раз­личие это обусловлено только положением арендуемого участка относительно геологической структуры.

Заключение

Большинство обнаруженных к настоящему времени залежей нефти и газа связано с ловушками, которые могут рассматриваться полностью или частично как структурные. Многие примеры подобных ловушек были приведены в этой главе. Следует отметить две наиболее важные особенности структурных ловушек: 1) огромное разнообразие структурных условий, при которых могут образоваться ловушки, 2) структурная ловушка может быть прослежена по вертикали в мощном разрезе потенциально нефтегазоносных отложений. Структурное картирование всех типов - один из методов поисков ловушек, который дает наиболее успешные результаты. Известно несколько способов картирования структур: поверхностное (геологическое) и глубинное картирование, колонковое бурение и геофизическое картирование. Все эти методы направлены на поиски участков, в пределах которых коллекторы, залегающие на глубине, занимают наиболее высокое структурное положение и где они могут образовывать ловушку для нефти или газа. Если в разрезе имеются пластовые тела песчаников, не содержащих прослоев других пород, и углы регионального наклона слоев значительны или если известно наклонное положение потенциометрической поверхности, то для образова­ния структурной ловушки необходима значительная структурная амплитуда складки. Там же, где породы-коллекторы изменчивы и развиты спорадически, в виде линзовидных тел, достаточными могут оказаться небольшие локальные деформации слоев. И те, и другие условия могут быть обнаружены на одной и той же территории, если в разрезе имеются различные типы коллекторов.