Коллекторы нефти и газа

Коллекторами нефти и газа, слагающими природные резерву­ары, называются породы, способные вмещать подвижные вещес­тва (воду, нефть, газ) и отдавать их в естественном источнике или в горной выработке (колодце, шахте, скважине и др.). Основным свойством пород-коллекторов является наличие пустотного про­странства, которое и заполняют флюиды.

Пустоты могут быть первичными, образовавшимися при формировании самой породы (камеры в раковинах, поры между зернами и кристаллами), и вторичными, возникшими в процессе дальнейшей жизни пород. Пустотами обладают все типы горных пород в той или иной степени, но отдавать флюиды могут не все. В существующих классификациях пустоты подразделяются по размерам и видам. По размерам наиболее простым является их деление на три категории: 1) субкапиллярные с сечением менее 0,002-0,001 мм, вода в них находится в связанном виде, образует пленки на стенках пор и каналов и не движется; 2) капиллярные с сечением от 0,002—0,001 до 0,1 мм, в которых на перемещение действуют силы капиллярного давления; 3) сверхкапиллярные — крупнее 0,1 мм, в которых возможно движение жидкости под влиянием силы тяжести. По видам пустоты различаются более условно. Обычно выделяются поры, каверны, биопустоты и тре-

щины. Если исключить трещины, то другие категории различа­ются не вполне четко. Порами принято называть пустоты в обло­мочных породах между зернами (гранулами), и пористость назы­вается межзерновой (межгранулярной), а соответственно и кол­лекторы. Кавернами называются пустоты, возникшие в результа­те растворения цемента, выщелачивания каких-либо минералов. Особенно они характерны для карбонатных пород. Размеры ка­верн различны. Пещеры также являются разновидностью пустот выщелачивания. К своеобразным пустотам выщелачивания отно­сятся пустоты в оолитовых известняках, когда оолиты полностью или частично выщелачиваются и может остаться скелет из скреп­ляющего их цемента. Такая структура коллектора называется от­рицательно оолитовой.

Биопустоты бывают внутрифирменные и межформенные. К первым относятся внутренние пустоты в раковинах (камеры ам­монитов, фораминифер и др.), а также пустоты, разделенные пе­регородками, внутри коралловых скелетов. К межформенным от­носятся пустоты между раковинами в известняках-ракушняках.

Трещины — это пустоты совершенно другого происхожде­ния, это разрыв сплошности пород. Выделяются две крупные группы: литогенетические и тектонические трещины, внутри ко­торых есть разновидности. Среди литогенетических различаются трещины диагенетические, возникшие при уплотнении осадка, катагенетические, возникшие уже в горной породе при перекрис­таллизации, и другие, есть трещины и более глубоких стадий пре­образования пород. Тектонические трещины формируются под влиянием различных причин. Различают эпейроклазы, возникаю­щие при колебательных эпейрогенических движениях, диакла-зы — при складкообразовательных движениях, вблизи тектони­ческих разрывов, и др. Подразделяются трещины по протяжен­ности и раскрытию: менее 0,1 мм — микротрещины, более 0,1 мм — макротрещины. Классификация пустот приведена в табл. 6.1.

В соответствии с видами пустот коллекторы бывают поровые (в обломочных и некоторых породах они называются межграну­лярными), кавернозные, трещинные, биопустотные. Есть и сме­шанные типы — порово-трещинные и др.

Наиболее уникальными нетрадиционными коллекторами яв­ляются битуминозные глинистые породы. Они известны в разных районах: в Ставропольском крае, в Техасе (США). Наибольшую известность как коллекторы получили глинистые породы баже-новской свиты позднеюрского возраста в Западной Сибири. Мак­симальный дебит из них на Салымском местрождении достигал нескольких сотен тонн в сутки. Породы имеют пелитовую струк­туру, микрослоистость подчеркивается распределением ОВ, со-

держание которого достигает 25%, содержание свободного крем­незема повышенное — до 10-30%, общая пористость 5-8%, плотность 2,23-2,4 г/см³, что заметно ниже по сравнению с выше- и нижележащими горизонтами.