Карбонатные коллекторы

Нефть в современном мире является главным и важнейшим из всех полезных ископаемых, которые сегодня добываются. И это не удивительно! Ведь нефть – это основной компонент горючего для различных транспортных средств, товаров народного потребления, лекарственных препаратов и много другого. О существование нефти люди знали еще в далекие древние времена. Изначально она не использовалась в качестве горючего материала, а применялась в большей степени как вяжущее вещество, например, во время строительства. И только в средневековье люди заинтересовались нефтью благодаря ее горючим свойствам.

Она является горючей маслянистой смесью светло-коричневого или темно-бурого цвета. Нефть бывает легкая, средняя и тяжелая в зависимости от своей плотности. Залегает, как правило, на глубинах от нескольких десятков метров до 5-6 километров. Образование залежей нефти происходит в соответствующих породах, которые имеют для этого наиболее благоприятные условия. Таким образом, самое лучшее место для накопления нефти представляют собой пористые породы, в которых также происходит скопление и природного газа. Такие породы называют еще коллекторами. Особенностью коллекторов является способность накапливать углеводороды, одновременно фильтруя пластовые флюиды, что и способствует накоплению в них нефти и газа.

Коллекторы классифицируются по определенным свойствам. Тип коллектора зависит от его полезной емкости, проницаемости, глубин залегания, состава флюида. Таким образом, различают следующие коллекторы:

• поровые;
• биопустатные;
• кавернозные;
• трещинные;
• смешанные.

Самыми популярными коллекторами выступают терригенные и карбонатные. Именно они являются местом залегания основной массы углеводородных запасов. Кроме этого, местом нефтяного образования могут служить глинисто-кремнисто-битуминозные, вулканогенные, магматические и другие коллекторы. Однако, такие коллекторы встречаются значительно реже.

Характеристики и назначение

Данные коллекторы в зависимости от характера и объема делятся на: поровые, каверновые, трещинные, а также смешанные. Как правило, строение карбонатных коллекторов представляет собой достаточно сложную систему. Они состоит из макро- и микротрещин, которые вертикально располагаются в слоях. Макротрещины, имеющие вертикальное положение, могут распространяться несколько сотен метров в длину. Они располагаются друг возле друга на расстоянии от 2 до 10 см. Также не является постоянной и их раскрытость – ее изменения находятся в диапазоне 1-100 микрометров. Стоит сказать, что трещины могут пропускать количество флюидов, которое соответствует самому маленькому значению раскрытости трещин в тех местах, где они сужаются. Точно так же каверзно-пористые коллекторы имеют проницаемость, которая напрямую связана с диаметром фильтрующих пор.

Карбонатные коллекторы – это колоссальное количество пластов с залежами нефти, отличающихся своим разнообразием. Именно в этих коллекторах накапливается достаточно весомая часть от всеобщих мировых нефтяных залежей, которые только известны на сегодняшний день – от 30% до 50 %.

Карбонатные коллекторы состоят из рифов, обломочных известняков, хемо-генных известняков и доломитов. Однако, чаще всего, в их структуру входят известняки и доломиты. Их отличительной особенностью являются фильтрационно-емкостная система, имеющая сложную структуру, а также содержащиеся в них залежи полезных ископаемых, которые с поверхностью породы-коллектора взаимодействуют очень специфическим образом.

Карбонатный и терригенный коллектор

Карбонатные коллекторы имеют отличительные особенности от терригенных коллекторов. Одной из таких отличительных характеристик является то, что фильтрационные и емкостные свойства карбонатных коллекторов могут существенно улучшаться, если повлиять на них растворами соляной кислоты, карбонизированной водой или иными способами, которые используют химическую активность кальцита и доломита. Напомним, что данные минералы являются основой карбонатных пород.

Терригенный коллектор, не смотря на то, что в карбонатном коллекторе происходит накопление значительной доли от всех общих известных на сегодня запасов нефти, все же является основным. В нем скапливается 78% природного газа и 58% всех нефтяных запасов, разведанных на сегодняшний день по всему миру. По своим характеристикам терригенные коллекторы имеют достаточно разнообразные емкостно-фильтрационные свойства. Средняя пористость терригенных нефтеносных коллекторов оценивается в 20%, в то время, как их проницаемость составляет десятые, сотые доли миллиметров квадратных. Стоит сказать, что данному виду коллекторов принадлежит лидирующая позиция по своему качеству и количеству залежей полезных ископаемых, оставив на втором месте карбонатные коллекторы.

В настоящее время разработан ряд технологий, позволяющих определить удельную продуктивность пластов терригенного вида. Эти технологии способны прогнозировать образование новых скважин.

Толща карбонатных и терригенных коллекторов представляется месторождениями пермских отложений. Именно они создают природные резервуары. Однако, тут есть отличительная особенность, которая заключается в том, что природные резервуары в карбонатных коллекторах располагаются на больших площадях, тогда как в терригенных они занимают участки локально.

Терригенные и карбонатные породы

Процесс накопления и сохранности нефти и природного газа в терригенных и карбонатных породах коллектора основывается на трех главных принципах. К ним относятся: существование самого коллектора, покрышки и ловушки. Стоит отметить, что образование углеводородов в терригенных и карбонатных коллекторах при разделении нефтяных образований по классам соответственно с типами ловушек, природных резервуаров и некоторыми другими признаками, рассматриваются в качестве залежей одного ряда.

Не смотря на то, что карбонатные и терригенные коллекторы, проницаемость которых характеризуется как низкая, имеют принципиально разную структуру перового пространства, между ними все же существует внешнее сходство, которое только кажется сходством на первый взгляд.

Таким образом, нефть и природный могут скапливаться в таких породах коллекторах, поры, пустоты и трещины которых могут служить хранилищем для данных полезных ископаемых. Как правило, такими породами являются пески, песчаники, конгломераты, трещиноватые и кавернозные известняки и доломиты и многие другие.

Наиболее распространенными являются терригенные и карбонатные породы коллекторы, так как именно в них скапливается наибольшее процентное содержание нефти от всех общих известных на сегодня запасов.

Однако, ежедневно, параллельно с процессом добычи нефти, люди пытаются найти продукты, которые могли бы ее заменить. Это связано с тем, что образование нефти является достаточно длительным процессом, и ее запасы добываются и расходуются значительно быстрее, чем она успевает вновь накопиться в недрах Земли. Но пока, несмотря на все нанотехнологии, нефть является незаменимым продуктом во многих сферах жизнедеятельности человека.