Ключевые термины и концепции геологии нефти и газа

Каменное масло [Petroleum] — от лат. Petra - порода, и oleum - масло. В различных литературных источниках переводится по-разному в зависимости от контекста, чаще всего как «нефть и газ». Природные вещества, именуемые нафтидами, широко распространены в земной коре, встречаются в отдельных месторождениях в газовом, жидком, полутвердом и твердом состояниях или в смешанных фазах.

В химическом отношении представляют собой сложные смеси углеводородных соединений с небольшой примесью азота, кислорода и серы. Наибольшее промышленное значение имеют жидкие и газообразные нафтиды. Жидкие нафтиды - нефть, называют сырым природным маслом (crude oil) , не подвергавшимся какой-либо переработке.
Нефтегазоносная провинция [Petroleum province] — главная единица нефтегазогеологического районирования, приуроченная к крупным геоструктурным элементам земной коры надрегионального масштаба (платформы, плиты, геосинклинальные области), являющаяся ассоциацией смежных нефтегазоносных областей с общими главными чертами регионального геологического строения, истории развития в течение всего времени существования осадочного чехла, единых условий нефтегазообразования.
Нефтяная система [Petroleum system] - это геологические компоненты и процессы, необходимые для образования и скопления УВ, включая зрелые нефтематеринские толщи, пути и направления миграции, породы резервуары, ловушки и покрышки (флюидоупоры). Подходящее время для формирования таких элементов и процессов как образование аккумуляция и миграция, необходимых для формирования и сохранения УВ. Нефтяная система может быть представлена графически, отражает время формирования и основные составляющие ее элементы. Анализ нефтяной системы базируется на многочисленных компьютерных данных. Геометрия распространения тела коллектора и типы пород его слагающих, их возраст. Прослеживание геоистории, что позволяет рассчитывать процессы, происходящие внутри залежи
«Нефтяная пьеса» [Petroleum Play] - концепция, включающая объединенный анализ различных данных (осадочный бассейн, продуктивный резервуар, текстурная зрелость осадка, покрышка, ловушка, миграция и т. д.), предназначенная для выявления перспективы бурения скважин и получения запасов УВ на определенной площади (участке земной коры).
Нефтематеринская порода [Organic source rock] - осадочные горные породы, богатые органическим материалом. Осадочные материалы, отложенные вместе с органическим веществом, которое под воздействием давления и тепла в течение определенного времени превращаются в жидкие и газообразные УВ. Обычно это глинистые сланцы и известняки.
Органическая материя [Organic matte] всегда осаждается вместе с минеральными зернами в процессе седиментогенеза и присутствует хотя бы в небольших количествах в отложениях любого типа. Наибольшее ее количество наблюдается в глинистых осадках. Возможность сохранения органики обеспечивают специфические обстановки седиментации. Источниками органического материала являются растения и животные, поставляющие четыре главных химических компонента: углеводы; протеины; липиды и лигнин. Липиды (lipids) - нерастворимые в воде и кислотах биохимические компоненты живого вещества, нейтральные жиры и жироподобные вещества (липоиды), растительные смолы. Встречаются в морских животных и в растениях. Дают нефть. Лигнин (lignine) - образует важнейшую часть вещества древесных высших растений. Дают начало гуминовым кислотам - важнейшему компоненту ОВ. Являются предшественниками газа. Углеводы (carbohydrates) - представлены простыми сахарами и полимерами. Встречаются как моносахариды и полисахариды в древних осадках (целлюлоза). Протеины (белки) — (proteins) - сложные по составу вещества (водород, углерод, кислород, азот, сера, фосфор) легко разрушаются в природных условиях до аминокислот.
Покрышка [Seal] - литологическое тело пород (пласт, пачка, свита, формация), расположенное над породой резервуаром и препятствующее фильтрации УВ в верхние горизонты. Наличие покрышки является необходимым условием для возникновения и существования залежи.
Ловушка [Trap] — локальное тело пород-коллекторов, окруженное породами непроницаемыми, создающими естественным образом благоприятные условия для аккумуляции углеводородного сырья. Формирование ловушек осуществляется в результате сложнейшего взаимодействия структурных, литолого-стратиграфических или гидродинамических факторов. Разнообразие вариаций основных геологических закономерностей в природе создает бесконечное множество вариантов ловушек, не каждая из которых может и должна быть заполнена УВ.
Резервуар [Reservoir] - пористая и проницаемая толща горных пород, способная вмещать УВ и отдавать их при разработке. Резервуары могут быть сложены любыми породами, но чаще всего в этой роли выступают осадочные образования, в большей степени песчаники и карбонаты. В обломочных резервуарах коллекторские свойства зависят от размера зерна и степени сортировки осадка, обусловленных обстановкой осадконакопления. Первичная пористость (осадочная) обычно ухудшается с глубиной захоронения осадка. Карбонатные резервуары практически всегда развиты, как небольшие постройки в мелководной части шельфа. Первичная минералогия карбонатных резервуаров контролируется процессами биохимической направленности (создание рифа кораллами и т. д.). Пористость в карбонатах зависит в большей степени от степени диагенеза. Изменения известняков в доломиты приводят к сокращению объема порового пространства. Карбонатные породы (доломиты более чем известняки) хрупкие и имеют тенденцию трескаться под давлением.
Залежь [Pool] — единичное скопление нефти и газа, заполняющее ловушку полностью или частично, находящееся почти всегда под напором кра-евой или подошвенной воды. Представляет собой открытую динамическую систему, в которой соотношения нефти, газа и воды меняются с течением времени.
Месторождение [Oil-Field] — отдельная залежь или группа залежей, имеющих в проекции на земную поверхность полное или частичное перекрытие своих контуров нефтегазоносности. К единому месторождению относится также группа залежей, разобщенных в плане, но контролируемых одной локальной структурой.
Капиллярное давление [Capalary pressure] - разность давлений, возникающая в капиллярном канале между сторонами кривой контактной поверхности, разделяющей две несмешивающиеся жидкости или жидкость и газ, занимающих межзерновые пустоты. Обусловлено натяжением на поверхности раздела. Его величина зависит от кривизны указанной поверхности, обусловленной различной степенью смачиваемости породы этими жидкостями.
Пористость [Porosity] - природное свойство горной породы, заключающееся в наличии в ней пустот, трещин, каверн.
Проницаемость [Permeability] - природное свойство горной породы, определяющее возможность фильтрации УВ и их отдачу при перепаде давления.
Время формирования [Timing]. Наиболее важный вопрос - время формирования ловушки относительно времени прихода в нее УВ. Стратиграфические ловушки формируются всегда раньше миграции в них УВ. Структурные ловушки могут быть созданы позже формирования залежи УВ. Время прихода нефти в ловушку может быть оценено при геомоделировании, предусматривающем воссоздание стратиграфического каркаса, литологии, источника осадочного материала и пород резервуара и изменения в них при захоронении. Историю захоронения (burial history) можно представить в виде кривых, показывающих уплотнение пород, периоды поднятия территории, эрозии и опускания.
Миграция УВ [Petroleum migration] - процесс перехода УВ из материнских пород в породу-коллектор. В зависимости от вмещающих пород движение может происходить по горизонтали или в вертикальном направлении.
Изображение земной поверхности, полученное с искусственных спутников Земли [Satellite images] в черно-белом и цветном диапазонах имеет высокое пространственное разрешение. Исследования, проводимые в этой области, давно и прочно нашли свое применение в нефтяной геологии. Космические изображения природных ресурсов (древних резервуаров нефти, природного газа, современных седиментологических объектов и т. д.) используются на стадии геологоразведочных работ для оценки залежей природных ресурсов и состояния разрабатываемого пласта.

Анализ геологической структуры выявляет особенности строения регионов, перспективных на нефть и газ, помогает оконтурить зоны риска экологических катастроф и чрезвычайных ситуаций тектонического характера. При разработке месторождений углеводородного сырья позволяет проводить моделирование географических и геометрических особенностей местности, условий транспортировки опасных материалов с целью максимального снижения негативного воздействия на население и окружающую среду, обнаружение и картографирование утечек нефти и других дефектов трубопроводов в зоне литорали и на морском шельфе.
Обстановка осадконакопления [Depositional environment] - область осадконакопления, охватывающая часть земной поверхности и связанные с ней физические, химические и биологические условия, от которых зависят процессы седиментации и осадки, накопленные в результате действия этих процессов. Седиментационные обстановки подразделяются в зависимости от аспекта исследований и от выбора критериев, границы между ними часто бывают нечеткими. В качестве наиболее общего критерия классификации принимается пространство аккумуляции. На этом основании выделяют группы морских и континентальных обстановок. В зоне совместного влияние моря и материка в зонах побережья выделяют переходную группу обстановок, обладающих специфическими чертами. Более детальное подразделение внутри этих групп проводится на основе разнородных критериев.
Стратиграфия [Stratigraphy] - раздел геологии, изучающий пространственновременные соотношения слоистых толщ осадочных горных пород. Имеет в своем арсенале различные стратиграфические методики, базирующиеся на вещественном составе пород, на их физико-химических характеристиках и на содержании в породах остатков растений и животных в целях датировки, расчленения и прослеживания одновозрастных геологических образований, содержащих полезные ископаемые, в том числе нефть и газ.
Биостратиграфия [Biostratigraphy] - ведущий метод стратиграфических исследований, применение которого возможно для осадочной толщи любого литологического состава и фациальной принадлежности. Метод базируется на изучении ископаемых остатков флоры и фауны и выделении на основе палеонтологических характеристик одновозрастных подразделений.
Биостратиграфическая корреляция обосновывает связь между литостратиграфией и хроностратиграфией и может определяться как альтернативная корреляция. Хорошая биостратиграфия требует профессиональной специальной подготовки и зависит: от обстановки осадконакопления (морские - не морские осадки), от степени сохранности остатков фауны и флоры, от отбора образцов, от их обработки, от типа фауны / флоры (используют их комбинацию), от качественной интерпретации фациальной обстановки.
Хроностратиграфия [Chronostratigraphy] - метод стратиграфии, основанный на выделении и прослеживании осадочных толщ, сформировавшихся в течение определенных подразделений геологического времени, имеющих свой эквивалент в геохронологической шкале.
Литостратиграфия [Lithostratigraphy] - наиболее распространенный метод выделения и прослеживания слоев осадочных пород, обладающих схожими литологическими характеристиками. Литостратиграфические подразделения (серия, группа, комплекс, толща, пачка, слой (пласт), маркирующий горизонт) выделяются в объеме совокупностей горных пород, объединенных литологическими особенностями (признаками), позволяющими устанавливать положение этих подразделений в разрезе и на площади распространения.
Сейсмостратиграфия [Seismic stratigraphy] - выделение и сопоставление крупнейших геологических тел, в пределах четких сейсмостратиграфических границ, представленных сейсмогоризонтами. Стратиграфический объем сейсмостратиграфических подразделений устанавливается интерполяцией и экстраполяцией данных по привязке сейсмометрических границ к литологически и палеонтологически охарактеризованным разрезам или выделенным местным или региональным стратонам.
Секвенс-стратиграфия [Sequence stratigraphy] — методика расчленения осадочного разреза на соподчиненные части, разделенные поверхностями несогласия, отражающими изменения относительного уровня моря и скоростей седиментации. Направление стратиграфических исследований особых видов стратиграфических подразделений (слоистых геологических тел, ограниченных несогласиями). Анализ генетически связанных осадочных образований с позиций хроностратиграфии в целях предсказания протяженности осадочных резервуаров. Данный метод стратиграфических исследований позволяет раскрыть геологическую историю региона с учетом палеогеографических условий осадконакопления, действующих на фоне определенных тектонических процессов. Особенно важен в нефтяной геологии при прогнозе распространения и качества пород-коллекторов, пород-флюидоупоров и нефтегазоматеринских толщ.
Корреляция [Correlation] - процедура сопоставления и прослеживания в разрезе одновозрастных геологических толщ, часто (но не всегда) обладающих однотипными литологическими характеристиками. Процедура корреляции позволяет представить глубинную структуру резервуара и понять геологические взаимоотношения между разведочными и эксплуатационными скважинами.
Кероген [Kerogen] - фракция ОВ горючих сланцев и рассеянной органики пород, представляющая собой темно-серое аморфное вещество, содержащее до 70-80 % углерода, 7-11 % водорода, 10-15 % кислорода, немного азота и серы. Кероген нерастворим в обычных органических растворителях, неокисляющихся кислотах и щелочах. Различают сапропелевый, гумусовый и смешанные его типы. Иногда термином «кероген» обозначают все рассеянное органическое вещество (РОВ) пород в целом.
Созревание [Maturation] - жар+время преобразуют органическую материю в осадках в кероген и подвижные углеводороды. Аналогия с приготовлением пищи. Высокая температура необходимая для генерации УВ (но не их сжигания). Важно, чтобы материнские породы были достаточно нагреты для того, чтобы произошла генерация и миграция УВ, и не перегреты до такой температуры, при которой бы происходило разрушение углеводородных молекул на составные элементы.
История развития бассейна седиментации [Basin histories] важна для описания нефтегазоносной системы во времени и пространстве. Необходимы палеореконструкции, позволяющие определить основные ее характеристики. Реконструкции временных интервалов показывают распределение в разные геологические эпохи морей, океанов и континентов. Такие карты необходимы для определения наиболее важных трендов седиментации и депоцентров отложения пород резервуаров и флюидоупоров.
Керн [Core] - каменный материал, выбуренный из стенки скважины, обеспечивающий базовую информацию в понимании детального строения осадочного резервуара.
Картопостроение [Mapping]. Карты при работе геолога-нефтяника являются первичным средством для объединения, интерпретации и передачи пространственных данных. Соответственно картопостроение представляет собой метод двумерного представления трехмерных поверхностей в целях расположения скважин и определения размеров скоплений УВ. Геологи-нефтяники и геофизики должны быть знатоками в построении и чтении карт и очень хорошо представлять в своем воображении (мысленно) трехмерные объемные объекты, выраженные двумерными представлениями в плоскости. Визуализацию данных обеспечивают современные картопостроительные пакеты, позволяющие не только изображать поверхности в трехмерном виде, но и рассматривать их при вращении с любой точки (при любой перспективе). Насыщенные красками визуальные изображения жестко зависят от качества используемых данных, и могут непреднамеренно ввести в заблуждение относительно простоты строения исследуемого объекта. Поэтому следует адекватно оценивать некоторые из возможных погрешностей, заложенные в картах.
Каротаж [Well logging] — процесс производства каротажа или регистрация показаний каротажа скважин при измерении физических свойств пород-резервуаров. Общий термин, используемый для обозначения различных методов или технических приемов изучения погребенных осадочных толщ.

<< | >>

↑

Источник: Чернова О.С.. Основы геологии нефти и газа: учебное пособие. 2008

Еще по теме Ключевые термины и концепции геологии нефти и газа:

- Историческая геология, палеонтология - Геодезия - Геология -