Лекция 11. Нетрадиционные коллекторы

К нетрадиционным коллекторам относятся толщи пород, обладающие низкой пористостью, представленные глинистыми, кремнистыми, вулканогенными, интрузивными и метаморфическими породами. Их нефтегазоносность мала по сравнению с карбонатными и обломочными коллекторами.

Их можно разделить на две группы. Первая — глинистые и биогенные кремнистые толщи («баженовиты» — глинисто-кремнистые; «доманикиты» — глинистои кремнисто-карбонатные). Их нефтегазоносность обычно сингенетична. Природные резервуары возникают в них в процессе катагенеза и само возникновение или увеличение пустот связано с генерацией углеводородов и перестройкой минерального скелета пород.

Глинистые породы. В глинистых породах вследствие трансформации глинистых минералов, выделения связанной воды, генерации из ОВ жидких продуктов и газов возникают зоны разуплотнетия. Какой-то участок породы вследствие роста внутреннего давления пронизывается системой трещин и возникает природный резервуар, ограничен-ный со всех сторон менее измененными породами. Зачастую эти участки никак не связаны со структурно-тектоническими особенностями региона. Считается, что подобным образом образовались резервуары в баженовской карбонатно-кремнисто-глинистой толще верхней юры Западной Сибири (Салымской месторождение и др.).

Породы баженовской свиты Западной Сибири получили наибольшую известность. Масштабы ее развития огромны. Она прослеживается с ЮВ на СЗ на 1200 км, полосой шириной 600 км. Кровля свиты вскрыта сквадинами на глубине 2100 — 3400 м, мощность ее составляет в среднем 15−30 м, увеличение мощности до 50−95 м отмечено на севере плиты, а убывание до 5 м — на локальных поднятия в пределах сводов (Сургутского и др.). Максимальный дебит из этих коллекторов на Салымском месторождении достигал нескольких сотен тонн в сутки. Породы имеют пелитовую структуру, микрослоистость подчеркивается распределением ОВ, содержание которого достигает 25%, содержание свободного кремнезема повышенное (10−30%), общая пористость 5−8%, плотность 2,23−2,4 г/см3 (по Н. Б. Вассоевичу, такая плотность характер-на для пород начального катагенеза — буроугольной стадии), что заметно ниже по сравнению с вышеи нижележащими породами. Основной причиной возникновения пустот в глинистых породах баженовской свиты является преобразование органического вещества, в результате которого возрастает объем флюидов. Возросшее давление способствует образованию сети трещин в основном по наслоению вдоль ослабленных уровней.

Об уменьшении плотности пород баженовской свиты свидетельствует эксперимент, проведенный М. К. Калинко. Образец породы подвергался нагреванию до 180о С при давлении 25 Мпа в течение 20 суток. До нагревания пористость породы составляла 1,88%, после нагревания увеличилась до 2,71%, доля крупных пор размером более 10 мкм возросла с 6 до 11%.

По времени формирование коллекторских свойств и генерация УВ в баженитах, по-видимому, совпадает. Эти породы являются коллекторами одноразового использования. При отборе нефти трещины смыкаются. В них нельзя закачать нефть или газ как это делают при строительстве подземных хранилищ в других типах пород.

Кремнистые породы биогенного происхождения. На первых этапах «ажурная» структура створок диатомовых водорослей и других организмов, сложенных опалом, создает биопустотный коллектор. В последующем при повышенном содержании сапропелевого ОВ процессы генерации сходны с процессами в глинистых толщах. При трансформации опала в кристобалит-тридимит на месте биогенной возникает глобулярная структура. При дальнейшем увеличении катагенеза и трансформации кремнезема в халцедон и кварц возникают породы уже другого типа (порцелланиты и др.), происходит их растрескивание, система трещин способствует образованию резервуара (миоценовые породы формации Монтерей в Калифорнии). Сходным образом возникают резервуары в глинисто-карбонатных богатых ОВ породах, называемых доманикиты.

Вулканогенные породы.

Нефть и газ в туфах, лавах и др. разно-стях вулканогенных пород связана с пустотами, которые образовались при выходе газа из лавового материала или со вторичным выщелачиванием. Нефтегазоносность этих пород всегда вторична. Регионально нефтеностной является, например, осадочно-туфогенный вулканогенный комплекс эоценового возраста Восточной Грузии и Западного Азербайджана.

В составе фундамента нефтегазоносность бывает связана с метаморфическими и интрузивными породами. Большей частью природ-ные резервуары в низ возникают за счет выветривания, проработки гидротермальными растворами и других вторичных изменений. Притоки нефти получены из коры выветривания гранитно-метаморфических пород, залегающих в ядрах мезозойских поднятий в Шаимском районе Западной Сибири.