Условия и формы залегания углеводородов в земной коре (реферат). Реферат Условия и формы залегания углеводородов в земной коре. Реферат По дисциплине Геология нефти и газа (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) т ема Условия и формы залегания углеводородов в земной коре

• Название: Реферат По дисциплине Геология нефти и газа (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) т ема Условия и формы залегания углеводородов в земной коре
• Анкор: Условия и формы залегания углеводородов в земной коре (реферат
• Дата: 12.04.2022
• Размер: 179.26 Kb.
• Имя файла: Реферат Условия и формы залегания углеводородов в земной коре.docx
• Тип: Реферат; #468233

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра геологии нефти и газа

Реферат

По дисциплине: Геология нефти и газа

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Т ема: Условия и формы залегания углеводородов в земной коре

Автор: студент гр. ЭХТ-20-1 ______________ /Яшагина А.С./

(подпись) (Ф.И.О)

ОЦЕНКА: ___________

Дата: _____________ (проставляет преподаватель)

ПРОВЕРИЛ:

Руководитель работы: ассистент ______________ /Никифорова В. С./

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2021

Оглавление

Введение 3

1.Понятия: "месторождение", "ловушка", "залежь", "пласт" 3

2.Породы, содержащие нефть и природный газ 4

3.Условия залегания углеводородов в земной коре 5

4.Формы залегания углеводородов в земной коре 6

4.1. Благоприятные структурные формы скопления нефти и газа 6

4.2. Типы ловушек и пород-коллекторов 9

Заключение 15

Список литературы 16

Введение

Углеводороды – органические соединения, в состав которых входят только два элемента: углерод и водород. К углеводородам относятся всем известные нефть, природный и попутные газы, каменный и бурый угли, торф, сланцы.

Углеводороды играют в жизни человека одну из главных ролей: во-первых, представления о строении и свойствах этих веществ служат основой для изучения органических соединений других классов, так как молекулы любых органических веществ содержат углеводородные фрагменты. Во-вторых, знание свойств углеводородов позволяет понять исключительную ценность этих соединений как исходного сырья для синтеза самых разнообразных органических веществ, широко используемых человеком.

Актуальность темы реферата заключается в том, что углеводороды имеют важное научное и практическое значение.

Цель работы – рассмотреть и изучить условия и формы залегания углеводородов в земной коре.

1. Понятия: "месторождение", "ловушка", "залежь", "пласт"

Месторождение нефти и газа – это совокупность залежей нефти и газа, приуроченных к одной или нескольким естественным ловушкам в недрах одной и той же ограниченной по размерам площади, контролируемой единым структурным элементом.

Ловушка – часть природного резервуара, в котором со временем устанавливается равновесное состояние воды, нефти и газа. Так как плотность газа наименьшая, он скапливается в верхней части ловушки. Ниже газа располагается нефть. Вода, как наиболее тяжёлая жидкость, скапливается в нижней части ловушки.

В ловушке любой формы при благоприятных условиях может скопиться значительное количество нефти и газа. Такая ловушка называется залежью. Форма и размер залежи обусловливаются формой и размером ловушки.

Пласт – массив какой-либо породы, представленный в основном в виде горизонтального слоя этой породы, заключённого между двумя слоями других пород. Верхняя поверхность пласта называется кровлей, нижняя – подошвой. Расстояние между кровлей и подошвой называют мощностью пласта. Основными элементами, характеризующими залегание пласта, являются направление падения, простирание и угол наклона.

2. Породы, содержащие нефть и природный газ

Горные породы, обладающие способностью вмещать нефть, газ и воду и отдавать их при разработке мест их скоплений, называются коллекторами. Большинство пород-коллекторов осадочного происхождения. Коллекторами нефти и газа являются, пески, песчаники, алевролиты, алевриты, некоторые глинистые породы, известняки, мел, доломиты.

Породы-коллекторы характеризуются двумя признаками – пористостью и проницаемостью. Пористость характеризует объем пустот в породе, а проницаемость – способность проникновения нефти, воды или газа через породу. Не все пористые породы проницаемы для нефти и газа. Проницаемость зависит от размера пустот или пор, зёрен, взаимного расположения и плотности укладки частиц, трещиноватости пород. Сверхкапиллярные пустоты имеют размеры >0,5 мм, капиллярные 0,5 – 0,0002 мм, субкапиллярные <0,0002 мм. Движение нефти в пласте возможно лишь по сообщающимся между собой поровым каналам размером >0,0002 мм.

Различают общую, открытую и эффективную пористость. Общая пористость – это объем всех пор в породе. Открытая пористость – это объем только тех пор, которые сообщаются между собой. Эффективная пористость определяется наличием таких пор, из которых нефть может быть извлечена при разработке мест ее скопления. Значение пористости достигает 40%.

При разработке мест скопления нефти и газа иногда применяют искусственные методы увеличения пористости и проницаемости.

Коллекторские свойства нефтегазоносных пластов часто изменяются на небольших расстояниях в одном и том же пласте.

Скопления нефти и газа в породах-коллекторах перекрываются непроницаемыми для нефти, газа и воды породами. Такие породы называются покрышками. Роль их выполняют глины, соли, гипсы, ангидриты и др.

Породы-покрышки бывают различными по толщине, плотности, проницаемости, минералогическому составу и характеру распространения.

Вместе с тем абсолютно непроницаемых покрышек для нефти и газа в природе не существует. Самыми лучшими являются те породы-покрышки, которые имеют высокую экранирующую способность, то есть незначительную абсолютную проницаемость по газу.

Если порода-коллектор содержит нефть, газ или воду и экранирована плохо проницаемыми породами, то ее называют природным резервуаром.

3. Условия залегания углеводородов в земной коре

Еще давно было замечено, что наиболее благоприятные условия для образования залежей нефти и газа в земной коре существуют там, где горные породы образуют структурные формы, приемлемые для скопления нефти и газа. К благоприятным природным условиям относятся также достаточная мощность пород-коллекторов и высокие показатели пористости, трещиноватости и проницаемости этих пород. Сохранность нефтяных и газовых залежей обеспечивается наличием плохо проницаемых для нефти и газа пород (глин, глинистых сланцев и др.), подстилающих и перекрывающих породы-коллекторы, содержащие залежи. Эти непроницаемые породы предохраняют утечку нефти и газа из залежей.

Формирование нефтяных и газовых залежей – сложный процесс, требующий одновременного сочетания различных условий. Из нефтематеринских пород образовавшиеся нефть и газ эмигрируют в ближайшие в геологическом разрезе коллекторы: пески, песчаники, трещиноватые известняки и другие породы. Для аккумуляции нефти и газа, находящихся в рассеянном состоянии в песчаных или трещиноватых породах, и образования их залежей должны существовать условия динамичности флюидов, а для этого необходимы благоприятные структурные формы (антиклинали, купола, моноклинали и пр.).

Условия залегания нефти и таза в залежах также определяются гипсометрическим положением водонефтяного (ВНК), газоводяного (ГВК) и газонефтяного (ГНК.) контактов, высотой залежи, размерами нефтяной, газовой, водонефтяной, газонефтяной и газоводяной зон, нефтегазонасыщенной толщиной пласта, величинами начальной и остаточной нефтенасыщенности и газонасыщенности пород-коллекторов.

Каким бы ни был механизм образования углеводородов для формирования крупных скоплений нефти и газа необходимо выполнение следующих основных условий:

1. наличие проницаемых горных пород (коллекторов);

2. непроницаемых горных пород, ограничивающих перемещение нефти и газа по вертикали (покрышек);

3. наличие пласта особой формы, попав в который нефть и газ оказываются как бы в тупике (ловушке).

4. Формы залегания углеводородов в земной коре

4.1. Благоприятные структурные формы скопления нефти и газа

Природный резервуар – естественное вместилище нефти, газа и воды (внутри которого может происходить циркуляция подвижных веществ) форма которого обусловливается соотношением коллектора с вмещающими его плохо проницаемыми породами.



Рис. 1 – Виды ловушек. Пластовые, массивные, литологически ограниченные со всех сторон ловушки

Пластовый резервуар представляет собой коллектор, ограниченный на значительной площади в кровле и подошве плохо проницаемыми породами. Особенностями такого резервуара является сохранение мощности и литологического состава на большой площади.

Под массивным резервуаром понимают мощные толщи пород, состоящие из многих проницаемых пластов, не отделенных один от другого плохо проницаемыми породами.

Большинство массивных резервуаров особенно широко распространенных на платформах, представлено известняково-доломитизированными толщами.

Слабо проницаемые породы покрывают всю эту толщу сверху. По характеру слагающих их пород массивные резервуары подразделяются на две группы:

Однородные массивные резервуары – сложены сравнительно однородной толщей пород, большей частью карбонатных.



Рис. 2 – Схема однородного массива

Неоднородные массивные резервуары – толща пород неоднородна. Литологически она может быть представлена, например, чередованием известняков, песков и песчаников, сверху перекрытых глинами.



Рис. 3 – Схема неоднородного массива

Резервуары неправильной формы, литологически ограниченные со всех сторон. В эту группу объединены природные резервуары всех видов, в которых насыщающие их газообразные и жидкие углеводороды окружены со всех сторон либо практически непроницаемыми породами, либо породами, насыщенными слабоактивной водой. Движение жидкости или газа в них ограничено размерами самого резервуара.



Рис. 4 – Схема резервуара литологически ограниченного со всех сторон

4.2. Типы ловушек и пород-коллекторов

Коллектором называется горная порода (пласт, массив), обладающая способностью к аккумуляции и фильтрации воды, нефти и газа. Под горной породой понимается естественный твердый минеральный агрегат определенного состава и строения, образующий в земной коре тела различной формы и размера. По происхождению (генезису) горные породы подразделяются на осадочные (пески, песчаники, доломиты, алевролиты, известняки, мергели), изверженные (магматические) и метаморфические.

Осадочные породы возникают в результате преобразования в термических условиях поверхностной части земной коры осадков, представляющих собой выпавшие механическим или химическим путем, продукты разрушения более древних пород, изверженных вулканов, жизнедеятельности организмов и растений.

Основные коллекторы нефти и газа – породы осадочного происхождения. Тип коллектора определяется природой, структурой и геометрией порового пространства. Подавляющая часть нефтяных и газовых месторождений приурочена к коллекторам трёх типов – гранулярным (обломочный, хемогенный), трещинным и смешанного строения.

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

В чисто трещиноватых коллекторах, сложенных преимущественно карбонатами, поровое пространство образуется системой трещин. При этом участки коллектора между трещинами представляют собой плотные малопроницаемые нетрещиноватые блоки пород, поровое пространство которых практически не участвует в процессах фильтрации.

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

Наличие коллектора в осадочной толще не является достаточным условием формирования и существования нефтяной или газовой залежи. Промышленные запасы нефти и газа приурочены к тем коллекторам, которые совместно с окружающими их породами образуют ловушки различных форм: антиклинальные складки, моноклинали, ограниченные сбросами или другими нарушениями складчатости. Условия формирования нефтеносных толщ включают наличие коллекторов с надежными покрышками непроницаемых пород, состоящих из глин (глинистые сланцы, породы с высоким содержанием глинистого цемента), солей, особенно сульфатных, эвапоритов (гипс, ангидрит и другие).

Многообразие условий залегания нефти, газа, газоконденсата и геологического строения залежей безгранично. Различают следующие типы ловушек.

Наиболее простой ловушкой является антиклинальный изгиб пластового резервуара. Основными параметрами такой ловушки являются: толщина коллектора, площадь (в контуре самой нижней замкнутой изогипсы) и высота, измеряемая от кровли коллектора в своде складки до гидравлического замка ловушки.

Залежи нефти и газа, которые являются основными объектами поисково-разведочных и эксплуатационных работ, классифицируются по разным показателям. Важными из них являются генезис и форма элемента земной коры, в которых они находятся, то есть генезис и форма ловушки нефти и газа.

Многообразие условий залегания нефти, газа, газоконденсата и геологического строения залежей безгранично. Различают следующие типы ловушек: структурный, литологический, стратиграфический, рифовый и гидродинамический.

Ловушки структурного типа образуются в результате пликативных и дизъюнктивных тектонических деформаций горных пород, и разделяются на сводовые, или антиклинальные и тектонически экранированные ловушки. Тектонически экранированные ловушки образуются как на антиклинальных структурах, так и на моноклиналях при наличии тектонических разрывов. Более правильно их следует называть дизъюнктивно экранированными, так как своды или антиклинали тоже представляют собой тектонические пликативные экраны на пути движения нефти и газа.

Ловушки литологического типа также разделяются на два типа – литологически ограниченный тип и литологически экранированный тип. Литологически ограниченные ловушки образуются в результате литологической изменчивости пород-коллекторов, когда порода-коллектор изолирована со всех сторон, например песчаная (алевролитовая) линза в глинах, или при появлении повышенной локальной трещиноватости горных пород.

Литологически экранированные ловушки образуются в результате выклинивания пород-коллекторов по восстанию слоев или их фациального замещения одновозрастными слабопроницаемыми породами.

Следовательно, здесь породы-коллекторы экранируются слабопроницаемыми породами только по их восстанию. Ловушки этого типа являются полузамкнутыми и имеют гидродинамическую связь с природным резервуаром.

Ловушки стратиграфического типа образуются в результате денудационного срезания пород-коллекторов во время восходящих тектонических движений и их несогласного перекрытия флюидоупорами во время нисходящих движений.

Ловушки рифового типа. Ловушки этого типа связаны с карбонатными породами и имеют большое значение в практике нефтегазопоисковых работ. Учитывая особенности формирования рифовых ловушек, их следует выделять в самостоятельный тип.

Рифовые ловушки связаны с различными рифовыми массивами и биогермными телами, которые образуются в результате отмирания организмов-рифостроителей: известковых водорослей, кораллов, мшанок, губок и других и последующего их перекрытия непроницаемыми породами. Если органогенная постройка не выходила на уровень морского волнения, то она называется биогермом. Биогермы могут создавать ассоциации, или биогермные массивы, которые представляют собой группы сближенных биогермов.

При достижении биогермами уровня моря, они представляют собой подводные или надводные скалы. Активно разрушаясь под действием волн, биогермы превращаются в рифы. это сложные геологические объекты, включающие в себя органогенную постройку вместе с продуктами её разрушения, а иногда – хемогенные и биохемогенные отложения.

Гидравлические (гидродинамические) ловушки образуются в результате гидродинамического напора встречного потока вод, оказывающего противодавление на мигрирующие углеводороды. Большое значение в этом типе имеют капиллярное давление, гидрофобность и гидрофильность пород.

Сводовые ловушки образуются в сводовых частях антиклиналей, над соляными куполами, глиняными диапирами, интрузивными массивами, в теле погребённых рифовых массивов и эрозионных выступов – под облекающими их покрышками. Ловушки экранированного типa возникают на крыльях и периклиналях антиклиналей, на флексурах и моноклиналях при появлении по восстанию их литологических или гидродинамических экранов.



Рис. 5 – Типы ловушек нефти и газа: 1 – сводовые (a – в антиклиналях, б – в рифовом массиве, в – в эрозионном выступе); 2 – тектонически экранированные (a – экранированные сбросом, б – экранированные боковой поверхностью соляного массива, глиняного диапира, жерла грязевого вулкана или интрузивного массива); 3 – стратиграфически экранированные; 4 – литологически экранированные; 5 – линзообразные (литологически ограниченные); 6 – гидродинамические

B зависимости от происхождения экрана различают ловушки: тектонически экранированные, возникающие в результате сброса, взброса, надвига или внедрения массива каменной соли, глиняного диапира, интрузивного тела, a также экранирования (боковой поверхностью жерла грязевого вулкана); стратиграфически экранированные – при несогласном перекрытии коллектора герметичным экраном; литологически экранированные – при выклинивании, уплотнении коллектора или запечатывании коллектора асфальтом; гидродинамически экранированные, возникающие на моноклиналях, флексурах, в зонах угловых несогласий и разрывных нарушений при нисходящем движении воды и встречном всплывании нефти. Линзообразныe (или литологически ограниченные) ловушки образуются в коллекторах линзообразного строения (погребённых песчаных барах, русловых и дельтовых песчаниках, пористых зонах карбонатных пород). Ловушки могут находиться в различных частях структур. Около 70% запасов нефти и газа находится в ловушках сводового типа, заключённых в антиклиналях.

Заключение

Углеводороды играют и будут играть в ближайшие годы главную роль в энергетическом балансе страны. При возрастающих затруднениях в обеспечении различными видами энергии в мире, встает вопрос об увеличении их ресурсов. Поиск и разведка новых месторождений становится с каждым годом сложнее и дороже (в первую очередь за счет увеличения глубин бурения и выхода на шельф). Поэтому важными задачами нефтегазодобывающих предприятий являются достижения высокой эффективности разработки нефтяных и газовых месторождений, увеличение извлекаемых запасов нефти и газа на разрабатываемых месторождениях. Все это вызывает необходимость широкого применения методов геологического и промыслово-геофизического изучения месторождений нефти, газа и газоконденсата.

Изучение геологического строения нефтяных и газовых месторождений, подсчет запасов нефти и газа в них, исследование процессов, происходящих в недрах при разработке месторождений, а также осуществление контроля за их разработкой – все эти вопросы составляют раздел горно-геологической науки, которая называется нефтегазопромысловой геологией.

Для современного этапа развития промыслово-геологических исследований характерна широкая комплексность, предполагающая применение данных геологии, промысловой геофизики, бурения, эксплуатации, экономики и т.п.

Список литературы

1. 
   Богдасаров М.А. (ред.) Актуальные проблемы современной геологии, геохимии и географии. Часть 1. – Сборник материалов междунар. научно-практ. конф. Геология, геохимия. – 2011. – 210 с.
   
2. 
   Дмитриев А.Ю. (гл. ред.) Проблемы геологии и освоения недр. Том I. –Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2016. – 834 с.
   
3. 
   Горшков Г.П., Якушова А.Ф. Общая геология. – М., 1973.
   
4. 
   Ерёменко Н.Л. «Геология нефти и газа». М. Недра, 1961 г. 372 с.
   
5. 
   Жданов М.А. «Нефтегазопромысловая геология». М. Недра. 1962 г. 537 с.
   
6. 
   Лузин В.Ф., Савинцев В.К., Андреев В.В. Геология и разработка техногенных залежей углеводородов. – Учеб. пособие. – Иркутск: Изд-во ИГУ, 2006. – 131 с.
   
7. 
   Пермяков В.Г., Хайретдинов Н.Ш., Шевкунов Е.Н. Нефтепромысловая геология и геофизика. – М., 1986.