Типы пород-коллекторов

Коллектором называется горная порода (пласт, массив), обладающая способностью аккумулировать (накапливать) углеводороды. и отдавать (фильтровать) пластовые флюиды: нефть, газ и воду.

Под горной породой понимается естественный твердый минеральный агрегат определенного состава и строения, образующий в земной коре тела различной формы и размера. Горные породы по происхождению (генезису) разделяются на осадочные (пески, песчаники, доломиты, алевролиты, известняки), магматические (изверженные ) и метаморфические.

Осадочные породы возникают в результате преобразования в термических условиях поверхностной части земной коры, полученные в процессе разрушения более древних пород (осадочных, магматических, метаморфических) и выпавшие механическим или химическим путём.

Характерный признак осадочных горных пород – их слоистость. Породы сложены из почти параллельных слоёв (пластов) различных минералов, отличающихся друг от друга составом, структурой, твёрдостью и окраской. Осадочные породы по происхождению делятся на обломочные, химические, органические и смешанные.

Обломочные породы образовались в результате отложения обломков или кусочков разрушенных пород: валуны, галечники, гравий, пески, песчаники, глины и другие.

Породы химического происхождения образовались вследствие выпадения солей из водных растворов или как результат химических реакций протекающих в земной коре.

Породы органического происхождения являются окаменелыми останками животных и растительных организмов: известняки, мел и другие.

Породы смешанного происхождения сложены из минералов обломочного, химического и органического происхождения: мергели, глинистые и песчаные известняки.

Магматические (изверженные) породы образовались в результате застывания магмы и имеют, обычно, кристаллическое строение. Животных и растительных остатков в них не содержится. К ним относятся базальты, граниты и другие.

Метаморфические породы образовались из магматических и осадочных пород под воздействием высоких температур и давлений в толще земной коры: сланцы, мрамор, яшмы и прочие.

Анализ статистических данных по опыту разработки и эксплуатации месторождений показывает, что около 60 % запасов нефти в мире приурочено к песчаным пластам и песчаникам, 39 % – к карбонатным отложениям, 1 % – к выветренным метаморфическим и изверженным породам. Следовательно, основными коллекторами нефти и газа являются пористые породы осадочного происхождения.

Тип коллектора определяется природой, структурой и геометрией порового пространства. Подавляющая часть нефтяных и газовых месторождений приурочена к коллекторам трёх типов – гранулярным (терригенный, обломочный), трещинным и смешанного строения.

К первому типу относятся коллекторы, сложенные песчано-алевритовыми породами, состоящие из песчаников, песка, алевролитов, реже известняков, доломитов, поровое пространство которых состоит в основном из межзерновых полостей.

В Томской области нефтяные месторождения приурочены к песчаникам и большей частью имеют гранулярный тип коллектора.

Коллекторы трещинного типа сложены преимущественно карбонатами, поровое пространство которых состоит из микро- и макротрещин. При этом участки коллектора между трещинами представляют собой плотные малопроницаемые блоки пород, поровое пространство которых практически не участвует в процессах фильтрации.

Трещинный тип коллектора известен на месторождениях Западного Приуралья, Северного Кавказа, Западной Венесуэлы, США. К трещинным коллекторам за рубежом приурочено 50 % открытых запасов нефти, а в России – 12 %.

На практике, однако, чаще всего встречаются коллекторы смешанного типа, поровое пространство которых включает как системы трещин, так и поровое пространство межзерновых полостей, а также каверны и карст.

Трещинные коллекторы смешанного типа в зависимости от наличия в них пустот различного вида подразделяются на подтипы: трещинно-пористые, трещинно-каверновые, трещинно-карстовые.

В Западной Сибири на участках ряда месторождений отмечается трещинно-пористые типы коллекторов: Герасимовское, Талинское и другие месторождения. Особенно такой тип коллектора характерен для палеозойских нефтей.