7.2 Ловушки для нефти и газа и их классификация.
В природных условиях нефть и газ пропитывают пористые, чаще всего, осадочные горные породы подобно тому, как вода пропитывает губку. Это высказывание великого химика Д.И.Менделеева в середине 19говека, справедливо и сейчас. Разрез любого нефтегазоносного региона имеет двухэтажное строение. Нижний структурный этаж – фундамент, сложенный метаморфическими и магматическими породами (граниты, гранодиориты, гнейсы, сланцы), содержит всего 0,1% мировых запасов углеводородов. Верхний структурный этаж, представленный осадочными породами, в нефтяной геологии принято называть осадочным чехлом и в нем содержится 99,9% мировых запасов углеводородов. Чтобы образовалось скопление нефти и газа в том или ином участке земной коры должны быть следующие необходимые геолого-структурные условия. В осадочном чехле, толщина которого в нефтегазоносных регионах должна быть 1 км и более, необходимо присутствие коллекторов и покрышек. Слои коллекторов и покрышек должны залегать в осадочном чехле с частым переслаиванием, с образованием природных резервуаров, в которых возможна циркуляция флюидов (нефть, газ, вода). Но этого еще недостаточно. В разрезе осадочного чехла согласно органической теории происхождения нефти должен присутствовать источник генерации углеводородов – толщи нефтематеринских (нефтегазопроизводящих) пород. В природных резервуарах кроме того, должны присутствовать своеобразные структуры – ловушки для нефти и газа.
Ловушкой (по И.О.Броду) называется часть природного резервуара, в которой устанавливается равновесие газа, нефти и воды. Другими словами это структура, в которой происходит накопление и сохранение (консервация) на длительное геологическое время нефти и газа. В закрытых природных резервуарах, которые характерны для нефтегазоносных районов, наблюдается постоянное стремление флюидов двигаться снизу-вверх, из погруженных зон в приподнятые. Это, так называемое, элизионное движение флюидов обусловлено наличием большего пластового давления (Р пл.) в погруженных зонах по сравнению с приподнятыми. Попадая в ловушки, флюиды (нефть + газ + вода) претерпевают гравитационную дифференциацию по плотностям. Газ, имея наименьшую плотность (≈1 кг/м3) и высокую миграционную способность стремиться занять наиболее высокую часть ловушки, вытесняя нефть и воду вниз по падению пласта коллектора. В свою очередь, нефть, обладая плотностью намного меньшей чем вода (850 кг/м3 – нефть и 1100-1200 кг/м3 – вода) всплывает над водой, вытесняя воду вниз. Все встречающиеся в природе ловушки Брод И.О. и Еременко Н.А. подразделяют на следующие генетические группы.
Ловушки складчатых дислокаций образовались в результате проявления складкообразовательных тектонических движений и представлены различными выпуклыми кверху складками (антиклинали, диапировые складки, куполовидные поднятия). Необходимо отметить, что название перечисленных структур ловушками несколько противоречит определению «ловушка», как самой гипсометрически высокой части природных резервуаров. В этой связи, указанные структуры правильнее называть ассоциациями ловушек, так как в пределах антиклинали, диапировой складки могут быть различного типа ловушки, численность которых равна числу природных резервуаров. Ловушки складчатых дислокаций, как правило, повторяют строение структур, их образующих.
Ловушки разрывных дислокаций образуются в результате действия разрывообразовательных тектонических движений в пределах антиклиналей, диапировых складок и моноклиналей. Особенно широко они распространены в пределах соляных куполов и других диапировых складок, осложненных глинистым диапиризмом и грязевым вулканизмом. Этот тип ловушек широко распространен в Прикаспийской провинции. Разрывное тектоническое нарушение в ловушках, описываемой группы принято называть тектоническим экраном, препятствующим дальнейшему продвижению флюидов вверх по восстанию резервуара. Данный экран образовался за счет закупорки головной части пластового резервуара непроницаемыми породами в результате разрыва сплошности пластов и смещения одного из блоков вниз при сбросе или вверх при взбросе (надвиге).
Ловушки стратиграфических (угловых) несогласий образуются чаще всего под плоскостью размыва, когда верхняя толща пород залегает на нижней толще со стратиграфическим и угловым несогласием как в пределах антиклиналей, так и на моноклиналях. Причем, необходимым условием при этом является то, чтобы «головные» части резервуаров под несогласием были перекрыты непроницаемыми породами вышележащей толщи.
Ловушки литологические образуются в зонах выклинивания пластовых природных резервуаров вверх по их восстанию в местах резкой смены пласта-коллектора на неколлектор и в случаях наличия в разрезе линзовидных и другой формы пористых и проницаемых тел (рукава, шнурки), окруженных со всех сторон плохо проницаемыми или непроницаемыми породами. Эти ловушки могут иметь место в пределах антиклиналей, диапировых складок и на моноклиналях. Они широко развиты в Южно-Торгайской нефтеносной области
В природе, значительно реже перечисленных, встречаются различные комбинации ловушек, которые можно отнести одновременно к двум, а то и к трем группам ловушек. Примером могут служить ловушки, образованные примыканием головных частей пластовых природных резервуаров к крутому склону солевых диапиров, к наклонной поверхности эрозионных выступов.