Глава 2. Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений 51

О сновные известные месторождения нефти и газа сосредоточены именно в осадочных породах. Характерный признак осадочных гор­ных пород — их слоистость. Данные породы сложены в основном из почти параллельных слоев (пластов), отличающихся друг от друга со­ставом, структурой, твердостью и окраской. Поверхность, ограничи­вающая пласт снизу, называется подошвой, а сверху — кровлей.

Пласты осадочных пород могут залегать не только горизонтально, но и в виде складок (рис. 2.1.1), образовавшихся в ходе колебательных, тектонических и горообразовательных процессов. Изгиб пласта, на­правленный выпуклостью вверх, называется антиклиналью, а выпук­лостью вниз — синклиналью. Соседние антиклиналь и синклиналь в совокупности образуют полную складку.

кровля пласта

Рис. 2.1.1. Складка, образованная осадочными породами

В России почти 90% найденных нефти и газа находятся в антиклина­лях, за рубежом — около 70%. Размеры антиклиналей составляют в среднем: длина 5... 10 км, ширина 2...3 км, высота 50...70 м. Однако известны и гигантские антиклинали. Так, самое крупное в мире неф­тяное месторождение Гавар (Саудовская Аравия) имеет размеры в плане 225x25 км и высоту 370 м, а газовое месторождение Уренгой (Россия): 120x30 км при высоте 200 м.

По проницаемости горные породы делятся на проницаемые (кол­лекторы) и непроницаемые (покрышки). Коллекторы — это любые горные породы, которые могут вмещать в себя и отдавать жидкости и газы, а также пропускать их через себя при перепаде давления.

52 Часть I. Основы нефтегазового дела

Н аилучшими коллекторскими свойствами обладают поровые кол­лекторы. Неплохими способностями вмещать в себя и отдавать жид­кости и газы, а также пропускать их через себя могут обладать и дру­гие типы коллекторов. Так, на некоторых месторождениях Саудов­ской Аравии взаимосвязанные системы трещин создают каналы длиной до 30 км. К трещиноватым коллекторам за рубежом приурочено более 50% открытых запасов нефти, а в России — 12%.

Покрышки — это практически непроницаемые горные породы. Обычно ими бывают породы химического или смешанного происхож­дения, не нарушенные трещинами. Чаще всего роль покрышек вы­полняют глины: смачиваясь водой, они разбухают и закрывают все поры и трещины в породе. Кроме того, покрышками могут быть ка­менная соль и известняки.

Состав нефти и газа. Нефть и газ — это жидкие и газообразные горные породы. Вместе с другими горючими осадочными породами (торф, бурый и каменный уголь, антрацит) они образуют семейство каустобиолитов, т. е. горючих органических пород.

Говоря о составе нефти, различают элементный, фракционный и групповой составы.

Основными ее элементами являются углерод (83...87%) и водород (11... 14%). Наиболее часто встречающаяся примесь — сера (до 7%), хотя во многой нефти серы практически нет. Сера содержится в неф­ти в чистом виде (самородная), в виде сероводорода или меркаптанов. Она усиливает коррозию металлов. Азота в нефти не больше 1,7%; он совершенно безвреден в силу своей инертности. Кислород встреча­ется в нефти не в чистом виде, а в различных соединениях (кислоты, фенолы, эфиры и т. д.); его в нефти не более 3,6%. Из металлов в неф­ти присутствуют железо, магний, алюминий, медь, натрий, олово, ко­бальт, хром, германий, ванадий, никель, ртуть и др. Содержание ме­таллов столь мало, что они обнаруживаются лишь в золе, остающейся после сжигания нефти.

Фракционный состав нефти определяется при разделении соеди­нений по температуре кипения. Фракцией (дистиллятом) называется доля нефти, выкипающая в определенном интервале температур. На­чалом кипения фракции считают температуру падения первой капли сконденсировавшихся паров. Концом кипения фракции считают тем­пературу, при которой испарение фракции прекращается. Так, бен­зины выкипают в пределах 35...205 "С, керосины — 150...315 "С, ди­зельные топлива — 180...350 "С, масла — 350 °С и выше.

Под групповым составом нефти понимают количественное соот­ношение в ней отдельных групп углеводородов и соединений.