Месторождения жидких полезных ископаемых

«Петрофизика – свойства горных пород»
План лекций
Месторождения жидких полезных ископаемых.
(вводная лекция)
Что такое коллектор?
(осадочные горные породы, в которых может накапливаться вода и нефть, что влияет на их физические свойства)
Что такое петрофизика?
(методы изучения физических свойств: плотности, пористости и проницаемости)
Петрофизические исследования в нефтегазовой отрасли.
(видео)

Жидкие полезные ископаемые
Нефть
Вода

Чем похожи месторождения воды и нефти?
Жидкий ресурс – скважина позволяет добывать с большой площади
Твердый ресурс – сколько отломал, столько добыл

ЧТО ТАКОЕ НЕФТЬ?

Нефть - это…
Нефть — природная маслянистая горючая жидкость, состоящая в основном из сложной смеси углеводородов (CxHy) ...
жидкость от светло-коричневого до темно-бурого цвета
плотность – легче воды
запах как правило резкий (азот-, серо- и кислородсодержащие компоненты)

Как образовалась нефть?
…..
Теории
образования нефти
ОРГАНИЧЕСКАЯ
из органических остатков

Породят ли современные леса нефть?
При доступе кислорода органическое вещество разлагается.

Нефть появилась из гигантских папоротников?
Углем стали растения, которые погибали в болотистой местности.
Залежи угля не порождают нефть, но порождают газ.
https://www.popmech.ru/editorial/685953-chto-takoe-neft-i-pravda-li-chto-ona-poyavilas-iz-dinozavrov/

Нефть появилась из динозавров?
В планетарной биомассе все позвоночные занимают менее 1 % процента.
Более 90% всей биомассы мирового океана составляет биопланктон и зоопланктон.
https://national-science.ru/wp-content/uploads/2020/04/44-46-Vasin-D.V.-Golovina-E.S.-OSOBENNOSTI-RASPREDELENIYa-BIOMASSY-NA-SUShE-I-V-MIROVOM-OKEANE.pdf

Органическая теория происхождения нефти
При захоронении органического вещества (преимущественно остатков зоопланктона и водорослей) в водно-осадочных отложениях происходит его постепенное преобразование.
В условиях древних теплых морей, богатых питательными веществами, органическое вещество поступало на дно быстрее, чем могло разложиться.
https://naked-science.ru/article/geology/neft-dinozavry

Органическая теория происхождения нефти
Органический материал перекрывается толщей ила и глины и захоранивается, формируя нефтематеринскую породу.
Захороненное органическое вещество опускается глубже, где преобразуется в нефть под воздействием температуры и давления.
Нефть мигрирует из нефтематеринской породы и формирует месторождения нефти.
https://naked-science.ru/article/geology/neft-dinozavry

Как глубоко искать нефть?
Распределение УВ по глубинам:
1-4 км – нефтяные залежи
глубины больше 4,5-5 км – газовые и газоконденсатные
Нефть и газ обнаруживаются на глубинах до 5-6 км.

Основные факторы появления нефти
активное осаждение остатков микроорганизмов (например, планктон) на дно накопление органического вещества
на дне недостаток кислорода
замедляет разложение
активный привнос осадков (ил, глина, песок)
быстрое захоронение
опускание бассейна
накопление толщи осадков

ФОРМИРОВАНИЕ
ЗАЛЕЖИ

Залежь нефти – это озеро?
ОЖИДАНИЯ
РЕАЛЬНОСТЬ

Основные типы пород: коллектор vs покрышка
Пористость – объем пустот в породе
Проницаемость – способность породы пропускать жидкость
коллектор
флюидоупор
(покрышка)

Нефтематеринская порода
Нефтематеринская порода
порода, в которой изначально захоронилась органическое вещество и преобразовалось в нефть в рассеянном состоянии (микронефть)
в определенных условиях нефть мигрирует из нефтематеринкой породы
как правило, глины (пример – Баженовская свита)
Наличие нефтематеринской породы – второе условие формирования залежи

Миграция нефти. Ловушка.
Вторичная миграция - движение газа и нефти вне материнских пород по коллектору
Как мигрирует нефть?
по порам осадочных пород
по трещинам
по разломам
Первичная миграция - процесс перехода УВ из нефтематеринской породы в коллектор залежи
Миграция – перемещение нефти и газа в осадочной оболочке
Движущая сила миграции – всплывание нефти в воде

ПОДЗЕМНЫЕ
ВОДЫ

Происхождение подземных вод
Просачивание в горные породы поверхностной воды
(возобновляемый ресурс)

Типы пород (по просачиванию)
Водопроницаемые породы
(коллекторы)
песок, гравий
Водоупорные породы
(покарышка)
глина

Виды залежей подземных вод
Грунтовые воды:
в верхнем проницаемом слое
Межпластовые (артезианские) воды:
в проницаемом слое между двумя водоупорами

РАЗРАБОТКА
МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Большая часть подземной воды добывается путем откачки воды из пласта
Большая часть нефти добывается путем закачки воды в пласт (вытеснения)
Скважина позволяет добывать жидкие полезные ископаемые с большой площади
Добыча жидких полезных ископаемых

По тем же законам жидкие загрязнения могут распространяться на большие расстояния
Экологические аспекты

Сходства и различия (вода, нефть)

Материалы
Лекция 1. «Месторождения жидких полезных ископаемых»
Дополнительные материалы по теме лекции.
По месторождениям нефти:
1. Краткая история Нефти, https://www.youtube.com/watch?v=P6vDm7GCf5A (увлекательно про контекст – история использования нефти человечеством)
2. Происхождение нефти и газа, https://www.youtube.com/watch?v=qbmGKbfkKtQ (к теме лекции)
3. Основы геологии нефти и газа, https://www.youtube.com/watch?v=C_eh0ac_D1c&list=PLT5pyvFirlo_YXy1Ana3Wr3L9iAqFIctt&index=1
(к теме лекции – первые 11 мин)
4. Добыча нефти, https://www.youtube.com/watch?v=CFaKXmgQaHE
Почитать:
https://naked-science.ru/article/geology/neft-dinozavry
https://www.energy4me.org/media/filer_public/a1/7b/a17b50e2-25c8-4687-948b-7a08cd5894b9/russia_web.pdf
По подземные водам:
1. Воды суши, подземные воды, https://www.youtube.com/watch?v=FjToj2t-Jds
2. Подземные воды https://www.youtube.com/watch?v=pVMIFVSMehg

Партнеры проекта

Приложение
Дополнительные материалы

Как формируется залежь?
Покрышка
Порода-коллектор
Ловушка
Покрышка -непроницаемый барьер в толще пород (аргиллиты, глины, соли)
Порода-коллектор –
горная порода, обладающая пустотным пространством, заполненным флюидами – водой, нефтью и газом, в котором возможно их перемещения (песчаник, карбонаты)
Ловушка – это часть природного резервуара, в которой создаются условия благоприятные для улавливания флюидов.
Наличие ловушки – первое условие формирования залежи

Ловушки
Антиклиналь – это форма залегания горных пород, представляющая собой выпуклый изгиб, в ядре которого более древние породы
Разлом – нарушение сплошности горных пород путем разбиения на блоки
Стратиграфические несогласия – образуются из-за перерыва в осадконакоплении и последующего размыва нижележащих пород
Соляной диапир – это массив соли, выдавливающийся сквозь сплошность пород за счет своей пластичности

Ловушки. Реальные примеры в обнажениях
Антиклиналь
Разлом
Стратиграфические несогласия
Соляной диапир

Распределение нефтегазоносных провинций в мире