Условия залегания в пластах нефти, воды и газа

К основным коллекторам нефти и газа относятся пористые осадочные породы – пески, песчаники, кавернозные и трещиноватые известняки, доломиты, которые в земной коре вместе с окружающими их плотными породами образуют складки (ловушки). Такие складки способны накапливать в поровом пространстве коллекторов углеводороды и сохранять их в течение геологических периодов.

Газ и нефть, согласно законам гравитации, располагаются в повышенных частях структур. Нефтяные и газовые залежи обычно подстилаются пластовой водой. (подошвенной).

В зонах залегания углеводородов, поровое пространство частично также занято водой, оставшейся в породах под влиянием капиллярных и поверхностных сил. Вода в порах находится в виде пленок на гидрофильных участках минералов, в тонких капиллярах и в местах контактов зерен.

Эту воду принято называть остаточной (связанной, погребенной). Встречаются залежи с содержанием остаточной воды от 2-3 до 65-70 %, в большинстве же случаев она занимает 15-25 % объема пор породы. ее содержание увеличивается с ростом глинистости пород.

К простейшей ловушке относится антиклинальная складка.

Начальное пластовое давление зависит от глубины залегания пласта, и на каждые 100 м погружения оно обычно возрастает примерно на 1 МПа (мегапаскали).

В начальных условиях в газовой залежи пластовое давление в различных точках пласта отличается незначительно, а в нефтяной в связи с более высокой плотностью жидкостей, по сравнению с газом, увеличивается от свода складки к крыльям. Для удобства наблюдений в процессе разработки залежей за изменением пластового давления ее среднее значение относят к какой-либо плоскости (например, к первоначальному уровню водонефтяного контакта).

Приведенные пластовые давления составят:

Pпр.пл.₁=Р₁ + х₁Ржg:

Pпр.пл.₂=Р₂ + х₂Ржg, где

х₁, х₂ – расстояния от точки измерения давлений в пласте до уровня водонефтяного контакта (ВНК)

Рж – плотность жидкости

G – ускорние свободного падения.

Горное давление оказывает существенное влияние на пористость и проницаемость песчано-глинистых отложений, если сравнить отложения на глубине 2000 м и на глубине 200- 500 м, то можно увидеть существенные различия в пористости и проницаемости.

На свойства нефтегазовых систем в коллекторе значительно влияет температура. Она повышается на 1 градус ⁰С при увеличении глубины в среднем на каждые 22 м (геометрическая ступень).

Под влиянием пластового давления в нефти может растворяться значительное количество газа. Поэтому с учетом влияния температуры свойства пластовой нефти могут существенно отличаться от ее свойств на поверхности после дегазации при атмосферных условиях. В различных частях одного и того же пласта нефти могут иметь различные свойства.

В повышенных частях складок обычно залегают более легкие и более светлые нефти, в краевых частях – более тяжелые. Это связано с гравитационным разделением тяжелых и легких составляющих нефти и влиянием на краевую нефть процессов окисления и растворения.

Строение и тип залежей углеводородов, свойства горных пород, пластовых жидкостей и газов изучают геофизическими методами по данным бурения скважин, по керновому материалу, поднятому из пласта, по пробам жидкостей и газов, отобранных глубинными пробоотборниками с забоев скважин с сохранением пластовых условий.