Виды миграции

Все миграционные процессы разделяются по времени их проявления, масштабам, направлению и форме.

Миграцией (Migration) нефти или газа называют перемещение этих веществ в осадочной оболочке в различном агрегатном состоянии по порам и трещинам в горных породах, по поверхностям наслоений, разрывным нарушениям и стратиграфическим несогласиям [3].

Различают несколько видов миграции: внутрипластовая (внутрирезервуарная); межпластовая (межрезервуарная); молекулярная; фазовая; первичная; вторичная; боковая (латеральная); вертикальная; эмиграция; локальная; зональная; региональная; струйная.

Миграция внутрипластовая

(внутрирезервуарная) - миграция, происходящая в теле осадочной толщи или одного пласта, осуществляемая по внутренним порам и трещинам.

Миграция межпластовая (межрезервуарная) - миграция, происходящая в теле осадочной толщи или одного пласта, осуществляемая по разрывным нарушениям и стратиграфическим несогласиям из одного природного резервуара в другой (рис. 4.1)

Миграция УВ осуществляется в разных направлениях - вдоль напластования по лате- рали - боковая миграция; вертикально к напластованию - вертикальная миграция.

Главным фактором перемещения УВ является сила тяжести, поэтому УВ практически всегда идут вверх. При наличии вверх по раз

резу непрерывной пористой и проницаемой среды она осуществляется субвертикально. В случае наличия надежной по мощности и непроницаемой покрышки перемещение нефти и газа буде приобретать сублатеральный характер. Чаще миграция носит смешанный характер (когда зоны вертикальной и латеральной миграции ступенчато чередуются в разрезе).

Газ, в отличие от нефти, имеющий меньший удельный вес, способен к более быстрому и длительному перемещению.

Боковая (латеральная) миграция происходит по зонам наименьшего фильтрационного или капиллярного сопротивления, по восстанию проницаемого пласта в его кровельной части по породам, имеющим наибольшую проницаемость до тектонического перегиба (антиклиналь, дизъюнктивное нарушение) или литологического (выклинивание, фациальное замещение) экрана.

По масштабам проявления латеральную миграцию разделяют на: локальную (перемещение УВ на небольшие расстояния, контролируемые размерами участка гипсометрического влияния локальной структуры); зональную (соответствующую зоне нефтегазонакопления) и региональную (соответствующую структуре I и более высоких порядков) [97].

При региональной миграции происходит перемещении УВ из области их генерации на значительные расстояния к зонам нефтегазонакопления. В роли таких зон выступают вало- образные поднятия, антиклинальные структуры и т. п.). В результате формируются совокупность месторождений и зон, формирующих нефтегазоносную область или провинцию.

Вертикальная (восходящая) миграция происходит через слабопроницаемые экранирующие покрышки по зонам повышенной трещиноватости. Флюиды могут мигрировать вкрест напластования, как снизу вверх, так и сверху вниз, в зависимости от местоположения зоны пониженного гидравлического потенциала. Если песчаный пласт, характеризующийся высоким значением величины гидравлического потенциала, расположен в разрезе данного участка выше, чем пласт с пониженным гидравлическим градиентом, движение флюидов будет направлено вниз, в сторону пласта с пониженным градиентом, по любому пути, по которому будет возможно такое движение. Различие в гидравлических градиентах разных пластов устанавливается различными методами, в том числе непосредственными замерами пластовых давлений и путем расчетов обычных гидростатических градиентов для этих пластов [63].

По характеру движения и в зависимости от физического состояния УВ различают три основные формы миграции: молекулярная; фазовая и комбинированная.

Молекулярная миграция характеризует перемещение УВ вместе с водой в растворенном состоянии, в истинных, коллоидных растворах или эмульсиях.

При фазовой миграции происходит перемещение в фазово-обособленном, свободном состоянии и путем диффузии. В последнем случае УВ могут находиться в жидком (нефть) и газообразном (газ) состоянии.

При комбинированной миграции перемещение УВ осуществляется в виде парообразного газонефтяного или газоконденсатного растворов. В ходе миграции эти формы в зависимости от изменения термобарических условий меняются, переходя одна в другую. Газ, из водорастворенного состояния выделяется в свободную фазу; газоконденсатная система распадается на газовую и жидкую (дериватная нефть) фазы; смешение в определенных соотношениях свободных нефти и газа приводит к образованию газоконденсатной системы. Одновременно происходит изменение свойств мигрирующих компонентов, что также влияет на изменение формы и скорости их миграции.

По отношению к нефтегазоматеринским толщам различают первичную и вторичную миграцию (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Виды миграции по отношению к нефтегазоматеринским толщам

Первичная миграция (Primary migration) представляет собой совокупность процессов десорбции микронефти от материнского РОВ и передвижения по материнской толще (свите) вплоть до ухода из нее [97]. Десорбция микронефти осуществляется на всех стадиях ее созревания, достигая наивысшей интенсивности в период достижения РОВ ГФН. При этом, массовое образование зрелой микронефти сопровождается генерацией значительных количеств газообразных продуктов, возрастанием давления вокруг частиц РОВ и пульсационными выбросами новообразованных продуктов из замкнутого пространства вокруг частиц органики. Все эти процессы обуславливают движение микронефти внутри нефтематеринской породы.

Основным диагностическим признаком первичной миграции служит появление в породах сингенетичных паравтохтонных битумоидов, количество которых значительно возрастает на ГФН и характеризует переход породы из категории нефтематеринских в категорию нефтепроизводящих.

Вторичная миграция (Secondary migration) - миграция газа и нефти, протекающая вне материнских пород и приводящая как к формированию залежей, так и к их расформированию.

Струйная миграция - миграция УВ в свободном состоянии. Встречается не часто и характерна для условия переформирования скоплений нефти и газа. Условиями возникновения такого вида миграции являются глинистые толщи значительной мощности по сравнению с породами коллекторами. При интенсивной генерации нефти и газа в таких отложениях, избыток УВ, образующийся после полного насыщения воды, может привести к возникновению струи нефти или газа, которая будет перемещаться уже в свободном состоянии к зонам нефтегазонакопления [5].