Главная > Полезные ископаемые > Как устроены природные хранилища нефти и газа

Как устроены природные хранилища нефти и газа

Благодаря чередованиям проницаемых и непроницаемых слоев в недрах Земли образуются огромные сосуды, в которых непроницаемые породы играют роль стенок, а пористые породы могут вместить в себя воду, нефть, газ. Такую природную ёмкость называют резервуаром (от франц. reservoir — «вместилище»). В длину он может достигать нескольких десятков и даже сотен километров, в «высоту» — нескольких километров. Форма может быть тоже весьма разнообразной, но чаще всего одного из трёх описанных ниже типов.

Пластовый резервуар — относительно небольшой мощности (до десятков метров) и значительно протяжённый пласт проницаемых пород, ограниченный сверху и снизу плохо проницаемыми породами.
Массивный резервуар обычно представляет собой мощную (несколько сотен метров) толщу проницаемых пород, ограниченных снизу плохо проницаемыми породами. Это, например, известняковые рифовые постройки, захороненные под другими непроницаемыми породами.

Третий тип резервуаров, называемый линзами, представляет собой различные по протяжённости участки горных пород, ограниченные со всех сторон непроницаемыми породами, например линзы песчаников в глинах.

Как нефть и газ попадают в природные резервуары
Чтобы природный резервуар превратился в кладовые (хранилища) нефти и газа, необходимо, чтобы углеводороды проникли туда. Оказывается, главным «действующим лицом» в этом процессе выступает вода, заполняющая поры и пустоты проницаемых и пористых пород. Пластовые воды содержат углеводороды в растворённом или свободном состоянии — в виде капелек и плёнок нефти, пузырьков газа. Они циркулируют вместе с водой в проницаемых и пористых породах.

Если сверху есть хорошая «покрышка», а снизу «дно» из непроницаемых пород, то вода, нефть и газ, находящиеся внутри такого резервуара создают большое давление.
Движущаяся в пустотах вода увлекает с собой жидкие и газообразные углеводороды. Согласно законам физики, углеводороды стремятся попасть туда, где давление ниже. Там, как правило, ниже и температура. При этом смесь жидкостей и газов разделяется. Углеводороды легче воды, поэтому капельки нефти и пузырьки газа будут стремиться всплывать вверх. Часть газа останется растворённой в нефти («попутный», или «нефтяной», газ), а часть выделится в свободную фазу над водой или нефтью и образует так называемую газовую шапку.

На пути нефти и газа может встретиться непроницаемая преграда, тогда углеводороды попадают в естественную ловушку и постепенно скапливаются в ней. В этом случае устанавливается равновесие между газом, нефтью и водой.
Выделяют различные типы ловушек. Один из них представляет собой местный изгиб пластов и называется антиклинальной (сводовой) ловушкой.
Второй тип ловушек представлен экранированными (тектонически и стратиграфически) ловушками.

Тектонически экранированные ловушки образуются в результате разрыва и вертикального смещения друг относительно друга двух смежных участков пористого пласта. Тогда по линии разрыва они могут соприкоснуться с непроницаемыми породами и образовать тектонически экранированную ловушку.
Пласты-коллекторы (от позднелат. collector — «собиратель»), обладающие хорошей пористостью, могут быть со временем выведены на поверхность и частично разрушиться. Если они затем перекроются более молодыми непроницаемыми пластами, то через некоторое время образуется стратиграфическая ловушка. Здесь более древние по возрасту проницаемые пласты не согласно, т.е. с определённым временным перерывом в накоплении осадков, перекрываются более молодыми осадочными образованиями.

Ещё один тип ловушек получается в результате смены непроницаемых пород внутри пласта на проницаемые. Это могут быть погребённые коралловые рифы или скопления песка в глинах (линзы).
В настоящее время обнаружено много потенциальных ловушек углеводородов. Но, к сожалению, далеко не во всех есть нефть или газ. Если же они всё-таки попались в ловушку, то могут образовать природное скопление углеводородов, называемое залежью. Обычно нефть или газ подпираются снизу водой.
Участок земной коры, содержащий одну или несколько залежей, называется месторождением. На нефтяных месторождениях Апшеронского полуострова на Каспии, например, обнаружено до 30—40 залежей.

Во всём мире открыто значительное число месторождений нефти и газа. Однако основная часть углеводородного сырья содержится в не большом числе месторождений-гигантов.
Существуют различные классификации месторождений нефти и газа в зависимости от величины запасов углеводородов. Согласно одной из них, месторождения подразделяются на мелкие (с запасами менее 10 млн т нефти или 10 млрд м³ газа), средние (10—30 млн т нефти или 10—30 млрд м³ газа), крупные (30—70 млн т нефти или 30—70 млрд м³ газа), гигантские (70—300 млн т нефти или 70—300 млрд м³ газа), уникальные (более 300 млн т нефти или более 500 млрд м³ газа).

Постоянная ссылка на страницу: http://pochemy.net/?n=1505