Поверхность Земли с большим приближением может быть представлена в виде элипсоида, вращающегося вокруг короткой полярной оси. Отношение полярного радиуса Земли к экваториальному близко к единице. Средний радиус Земли принят равным 6371,221 км. Геофизики условно делят земной шар на несколько концентрических сфер: газовую оболочку; земную кору, мощность которой варьирует от 10 до 20 км под океаном, от 25 до 60 км на суше; верхнюю мантию до глубины около 950 км; нижнюю мантию до глубины 2900 км; внешнее ядро с диаметром около 7000 км и внутреннее – с диаметром 3000 км (рис. 1).

Для наглядного представления соотношений между слоями Земли вообразим себе Модель земного шара в масштабе 1:1 000 000. Диаметр такого шара будет 12,74 км. Толщина земной коры окажется около 30 мм, осадочный слой – 5 мм, а максимальная глубина океана – 10 мм, мощность же мантии составит 3 м.

Рис. 1. Строение Земли.

Промышленно доступные запасы нефти локализованы в осадочном слое, а он, как мы видим, по модели представляет мизерную долю всей Земли. Само название слоя говорит о том, что он формировался за счет погребенных остатков верхних пород.

Большинство известных месторождений нефти приурочено к выпуклым изгибам осадочных пород – антиклинальным складкам. В этих складках образуются природные резервуары – коллекторы, где скапливается нефть и ее спутники, просачивавшиеся сквозь пористую породу осадочного слоя. Глубина залегания осадочных пород сильно варьирует от 2-3 км в платформенных областях и до 12 км в континентальных впадинах.

Осадочные породы отличаются в значительной мере пористостью и обладают высокой проницаемостью для жидкостей и газа. Они отлагались в пласты в хронологической последовательности, захороняя окаменелые остатки древних животных и растений. На основании этого выделяют хронологические эры, характерные для различных форм жизни: палеозой, мезозой и кайнозой, отличающиеся между собой формами беспозвоночных и пресмыкающихся. Палеонтологические шкалы, т. е. общая продолжительность осадконакопления, охватывают приблизительно 500 млн. лет, т. е. около 10% истории Земли.

Давление жидкостей и газов, залегающих в осадочном слое, обычно равняется гидростатическому давлению столба воды от уровня поверхности Земли. В закрытых же залежах пластовое давление выше гидростатического и приближается к геостатическому. С ростом глубины увеличивается плотность пород и растет давление в залежах. С ростом глубины растет и температура.

Температура земной поверхности изменяется в широких пределах – от 0 до +80°С. Колебания температуры быстро затухают с глубиной. Суточные колебания температуры практически исчезают на глубине 1 м, а годичные – на 15-20 м. Эту глубину называют нейтральным температурным слоем. Ниже его температура в земной коре нарастает непрерывно – на каждые 30 км на 1°С. Прямые измерения на больших глубинах отсутствуют, поэтому геологи полагаются на расчетные методы, обоснованные двумя подходами к происхождению Земли – «холодным» и «горячим».