26. Природные коллекторы нефти и газа, их физические свойства.

Благоприятными условиями для накопления и сохранения нефти и газа в горных породах являются наличие пустот в породе, которые могут занимать нефть и газ, и залегание пород в виде геологических структур, пре-пятствующих рассеиванию нефти и газа. Если горная порода обладает свойствами, которые обеспечивают подвижность нефти и газа в ее пустотном пространстве и, следовательно, возможность их извлечения, то ее называют коллектором.

Все горные породы могут быть коллекторами нефти и газа, но лишь 1 % запасов нефти и газа приурочен к магматическим и метаморфическим породам. В основном скопления нефти и газа приурочены к осадочным породам, которые также в зависимости от происхождения подразделяются на три группы: терригенные, состоящие из обломочного материала (пески, песчаники, алевролиты, глины, аргиллиты и другие) и составляющие 85-95 % осадочного комплекса земной коры; хемогенные, образовавшиеся из минеральных веществ, выпавших из водных растворов в результате химических и биохимических реакций или температурных изменений (каменная соль, гипсы, ангидриды, доломиты, некоторые известняки и другие); органогенные, сложенные из скелетных остатков животного и растительного мира (мел, известняки и т.п.).

Коллекторские свойства горных пород в первую очередь обусловливаются наличием в них пустот (пор, трещин и каверн). Поры ― это пустоты, образованные межзерновыми пространствами и представляющие собой сложные капиллярные системы. Трещины ― пустоты, образовавшиеся в результате разрушения сплошности породы, как правило, под действием механических напряжений, и характеризующиеся несоизмеримостью одного линейного размера по отношению к остальным. Каверны ― пустоты значительного размера, образовавшиеся в результате выщелачивания горной породы. В отличие от пор в кавернах гравитационные силы преобладают над капиллярными.

Обычно к кавернам относят пустоты с линейными размерами более 1-3 мм.

Тип пустотного пространства, обусловленный происхождением породы, во многом определяет ее физические свойства, поэтому он положен в основу наиболее часто используемой классификации пород-коллекторов

Поровыми коллекторами сложены многочисленные месторождения нефти и газа земного шара. Кавернового типа коллектор, как и чисто трещинного, встречается значительно реже. Чаще коллекторы бывают смешанного типа, особенно трещинно-порового. Коллектор порового и трещинно-порового типов как правило связан с терригенными породами. В них содержится около 60 % мировых запасов нефти и 76 % запасов газа. Коллектор трещинного и кавернового типов характерны для карбонатных пород. В терригенных и карбонатных породах содержится 99 % мировых запасов нефти и газа. Вместе с тем карбонатные отложения из-за высокой продуктивности обеспечивают около 60 % мировой добычи нефти. В РФ основные коллекторы нефти и газа ― терригенные породы. В то же время эксплуатируется и более 200 месторождений с карбонатными коллекторами. Удельный вес запасов нефти и в карбонатных коллекторах и ее добычи из них в нашей стране постоянно возрастает.

Коллектор		Литологический состав
Тип	Порода
Поровый	Пористая	Терригенные, несцементированные и сцементированные гранулярные породы (пески, песчанки, алевролиты, переотложенные известняки)
Каверновый	Кавернозная	Карбонатные крупно- и мелкокавернозные породы (известняки, доломиты, доломитизированные известняки)
Трещинный	Трещиноватая	Плотные непроницаемые породы (плотные известняки, мергели, алевролиты, сланцы), в том числе и магматические
Трещинно-поровый	Трещиновато-пористая	Терригенные, сцементированные гранулярные породы (песчаники, алевролиты, переотложенные известняки)
Трещинно-каверновый	Трещиновато-кавернозная	Карбонатные и реже хемогенные породы
Трещинно-поровокаверновый	Трещиновато-пористокавернозная	Карбонатные, терригенные и реже хемогенные породы
Кавернопоровый	Кавернозно-пористая	Терригенные и карбонатные породы

Разнообразие условий формирования горных пород-коллекторов нефти и газа объясняет широкий диапазон изменения их физических свойств. Среди физических параметров, характеризующих свойства горных пород-коллекторов, с позиций практики нефтегазодобычи главное значение имеют те, которые определяют емкость пустот, способность породы пропускать через себя жидкости и газы, полноту извлечения из них нефти и газа.

Каждая горная порода занимает некоторый объем в земной коре: оно образует геологическое тело, которое может иметь различные размеры и форму. Пористые и трещиноватые горные породы образуют пласты - общие по площади, нередко до нескольких десятков или сотен тысяч квадратных километров, но относительно небольшие по мощности (толщине) - от нескольких сантиметров до многих сотен метров.

Коллектор - пласт, кровлю и подошву которого составляют пласты сложенные плохопроницаемыми породами.

Нефть или газ, также как и пластовые воды пропитывают, насыщают пористую породу коллектора. Такой коллектор, перекрытый сверху и снизу непроницаемыми породами называют природным резервуаром. Например, пласт песка между пластами глины.

Условия залегания нефти и газа в пласте и физические свойства пород являются важнейшими исходными данными, которые используют и учитывают при разработке и эксплуатации залежи. Основные физические свойства пород, характеризующие нефтяную и газовую залежь которые необходимо знать для решения задач рациональной разработки и эксплуатации месторождений, следующие:

1) гранулометрический состав пород;

2) пористость пласта;

3) проницаемость пород коллектора;

4) удельная поверхность пород пласта;

5) карбонатность пород;

6) нефтегазоводонасыщенность коллекторов;

7) механические свойства горных пород;

8) теплофизические свойства горных пород:

9) электрические свойства горных пород.