Породы-флюидоупоры

Это породы плохо проницаемые для нефти, газа и воды, способные играть роль изолирующих, экранирующих разделов, а те из них, которые непосредственно перекрывают залежи, называются покрышками.

Покрышка – литологическое тело (пласт, пачка, свита и пр.), расположенное над коллектором нефти (газа) и препятствующее фильтрации УВ из коллектора в верхние осадочные слои разреза. Наличие покрышки является необходимым условием существования нефтяных и газовых залежей. Лучшими покрышками считаются соленосные толщи. Наиболее распространенными являются глины. Кроме глинистых пород и соленосных толщ покрышками могут служить и другие разновидности осадочных и даже магматических пород. Если экранирующие способности глинистых и соленых пород объясняются их пластичностью, то другие разновидности пород обладают изолирующей способностью вследствие своей плотности (прочности, крепости) и рассматриваются как плотностные покрышки.

Изолирующая способность пород-экранов, перекрывающих залежи в природном резервуаре, обеспечивается низкой эффузионной и диффузионной проницаемостью их для нефти и газа, при перепадах давления возникающего при формировании залежей. Скорость фильтрации (пропускная способность) через вышележащие покрышки значительно меньше скорости накопления УВ при образовании залежей.

Если избыточное давление УВ в залежи будет больше давления прорыва покрышки, углеводороды, преодолевая капиллярные силы, развивающиеся на границе коллектор-покрышка, внедрятся в нее. Даже весьма малые значения проницаемости пород покрышки способны обеспечить фильтрационные потоки, приводящие к быстрому (в геологическом масштабе времени) разрушению залежи УВ. Поэтому залежь может долго сохраняться только в том случае, если давление в ней будет меньше, чем давление прорыва покрышки, экранирующей эту залежь. Давление прорыва покрышки практически целиком и полностью определяется структурой порового пространства, и в частности эффективным радиусом пор. А.А. Ханин выделил 5 классов покрышек, которые представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Оценочная шкала экранирующей способности глинистых пород (по А.А. Ханину)

Постседиментационные процессы могут, как улучшать, так и ухудшать экранирующие свойства отложений. Например, процессы гипсотизации в ангидрите улучшают экранирующие свойства и обуславливают переход ангидритовой покрышки из ложной в истинную. Неоднозначны изменения свойств разных пород с погружением. Соли и сульфаты улучшают свои свойства с глубиной, т.к. под влиянием вышележащих толщ становятся более пластичными, менее трещиноватыми. Глины же, наоборот, их ухудшают, т.к. переходят в непластичные, неразмокающие, иногда трещиноватые аргиллиты. Их свойства меняются также из-за преобразования на глубине минерального состава: монтмориллонитовые глины превращаются в хлоритовые и т.д.

Кроме верхнего флюидоупора (покрышка) различают нижний и боковой флюидоупоры, боковые могут быть иметь тектоническую, литологическую и стратиграфическую природу.