Геологические условия миграции

Вопрос перемещения углеводородов в недрах земной коры является одним из наиболее основополагающих для нефтяной геологии.

К. Крейчн-Граф (1934) подразделял миграцию на интрамиграцию (миграцию внутри одного слоя породы) и эмиграцию (миграция из одного слоя в другой). Также он подразделял миграцию в зависимости от протекания ее внутри нефтематеринской породы или извне ее. Ф. Лехи (1934) подразделял миграцию на вертикальную и латеральную, идущую по простиранию пласта. А. Мак-Кой и В. Иллинг (1934, 1938) выделяли первичную (перемещение нефти из материнских глинистых пород в терригенные пласты-коллекторы) и вторичную (перемещение нефти по породам-коллекторам) виды миграции [97].

Комиссия Американской Ассоциации геологов-нефтяников в 1936 г. предложила рассматривать явления миграции в зависимости от совпадения или несовпадения нефтематеринских пород с породами-резервуарами, выделяя миграцию из материнской породы в резервуар, внутри резервуара и из одного резервуара в другой. Ф. Ван-Тайл, В. Паркер, У. Скитерс (1945) рассматривали виды миграции и аккумуляции с точки зрения теорий, объясняющих образование нефтегазовых залежей (антиклинальная, гидравлическая, фильтрационная, теория уплотнения и др.) [150].

И.О. Брод (1951) классифицировал процессы миграции по форме и путям движения, при этом выделяя локальную и региональную миграции, внутрирезервуарную и внерезервуарную, подразделяя их при этом в зависимости от геологических условий, направленности и путей движения (по порам, капиллярам, разломам и трещинам) [9].

Проблема миграции и аккумуляции нефти и газа и в настоящее время является одной из наиболее сложных и многогранных, т. к. сам процесс образования залежи никто и никогда непосредственно наблюдать не мог. Не всегда ясна относительная роль различ

ных форм миграции. Практически не разработан вопрос об этапности и продолжительности миграционных процессов. Всю информацию об этом процессе мы получаем в период разработки месторождений и при изучении материалов отдельных скважин.

В процессе седиментогенеза происходит накопление осадочных слоистых пород с дисперсным органическим веществом, которые имеют тенденцию к уплотнению. Одновременно формируются благоприятные для залегания нефти и газа пористые породы (известняки и песчаники). Поры между частицами заполняются смесью нефти, газа и воды; эта смесь в процессе уплотнения выжимается и тем самым принуждается к миграции из пор пород. Наиболее легко мигрируют газообразные вещества. Нефть и вода более ограничены в своем передвижении. При благоприятных условиях передвижение УВ может происходить на значительные расстояния, хотя и с небольшой скоростью.

Нефть и газ приобретают промышленное значение, когда они, попав в резервуар, концентрируются в локальное скопление. Изучение условия образования таких скоплений невозможно без изучения миграции УВ, их аккумуляции и рассеивания, что особенно важно в практическом отношении для поисков и разведки нефти и газа. Знания геологической обстановки, характерной для конкретных нефтегазоносных территорий позволяют представить схему граничных геологических условий, обуславливающих любую теорию миграции и аккумуляции нефти и газа. Эти условия могут быть сформулированы следующим образом:

Каждая залежь нефти и газа находится в водной среде, которая может быть свободной, связанной, краевой или подошвенной, поэтому проблема миграции тесно связана с движением воды, изменениями пластового давления и другими гидрогеологическими факторами.

Гидродинамический градиент давления между скважинами свидетельствует о непрерывном движении воды, насыщающей коллектор, причем вода движется в направлении снижения гидравлического потенциала, скорость этого движения зависит как от разницы в величинах гидравлического потенциала областей питания и разгрузки, так и от пропускной способности (проницаемости) водоносных пластов.

Нефть и газ обычно не смешиваются с водой и обладают меньшей плотностью, чем окружающая их вода.

Нефтегазоносные резервуары значительно отличаются, друг от друга по возрасту, составу и происхождению, соответственно имеют и разные фильтрационно-емкостные параметры; обладают различными термобарическими характеристиками, часто меняющимися во времени.

В природе существует определенное количество разных типов ловушек, образование которых обусловлено структурным, стратиграфическим факторами, либо их комбинацией. Геологическая история ловушки изменяется в широких пределах - от единичного геологического «эпизода» до комбинации множества различных явлений, накладывавших в течение длительного геологического времени свои отпечатки на залежь. При этом залежи в известняках или доломитах характеризуются теми же особенностями соотношения пластовых флюидов, положения водо- и газо-нефтяных контактов и границ ловушек, что и залежи в терриген- ных коллекторах. Однако химические соотношения пород и насыщающих их флюидов, явления растворения, цементации, уплотнения и перекристаллизации в этих двух типах природных резервуаров совершенно различны.

Геологическая история большинства осадочных регионов практически всегда характеризуется проявлением в определенные моменты времени регионального складкообразования, вызывающего изменения регионального наклона, горообразования или значительного нагревания (в результате магматической деятельности), различные изменения гидродинамических условий и др. подобных процессов, нарушающих равновесие пластовых флюидов, обуславливая при этом их движение.

Главным свойством геологического пространства, обеспечивающим протекание процессов миграции УВ является его неоднородность в литологическом (пористость и проницаемость, зависящие от структурно-текстурных особенностей породы) и структурно-тектоническом планах. Именно лито- лого-седиментологические и тектонические условия, обуславливающие миграцию нефти и газа, определяют ее пути, места аккумуляции и условия дальнейшего существования УВ в качестве залежей.