Факторы миграции и физическое состояние мигрирующих углеводородов

Основные понятия о миграции.

МИГРАЦИЯ НЕФТИ И ГАЗА И ФОРМИРОВАНИЕ ИХ ЗАЛЕЖЕЙ.

Под миграцией нефти или газа понимается перемещение их в оса­дочной оболочке. Путями миграции служат поры и трещины в горных породах, а также поверхности наслоений, разрывных нарушений и стра­тиграфических несогласий, по которым нефть и газ не только мигриру­ют в земной коре, но и могут выходить на поверхность.

Миграция может происходить в теле одной и той же толщи или пласта, но возможно перемещение УВ и из одного пласта (толщи) в другой. С этой точки зрения различают внутрипластовую (внутрирезервуарную) и межпластовую (межрезервуарную) миграцию.

Первая осуществляется главным образом по порам и трещинам внутри пласта, вторая — по разрывным нарушениям и стратиграфическим несогласиям из одного природного резервуара в другой. При межплас­товой миграции нефть и газ перемещаются также и по порам (трещи­нам) горных пород (диффузия). В.П. Савченко установил, что пере­мещение газа (и нефти) при межпластовой миграции может происхо­дить через своеобразные "трубки взрыва", образующиеся в толще гор­ных пород в результате огромного давления скопившихся под этими толщами газов.

И внутрирезервуарная, и межрезервуарная миграция могут иметь боковое (латеральное) направление - вдоль напластования, и верти­кальное - нормальное к напластованию. С этой точки зрения разли­чают боковую и вертикальную миграцию.

По характеру движения и в зависимости от физического состо­яния УВ различается миграция молекулярная (диффузия, движение в растворенном состоянии вместе с водой) и фазовая (в свободном состоянии). В последнем случае УВ могут находиться в жидком (нефть) и газообразном (газ) состоянии, а также в виде парообразного газо­нефтяного раствора.

По отношению к нефтегазоматеринским толщам различают пер­вичную и вторичную миграцию.

Процесс перехода УВ из пород, в кото­рых они образовались (нефтегазопродуцировавших), в коллекторы получил название первичной миграции.

Миграция газа и нефти вне ма­теринских пород называется вторичной миграцией.

Проблема миграции нефти и газа включает три основных вопроса: факторы, вызывающие миграцию; состояние, в котором флюиды пере­мещаются; масштабы (расстояния) миграции.

Долгое время уязвимым местом органической теории образования нефти являлся вопрос о факторах первичной миграции (эмиграция). Сторонники неорганического генезиса нефти вообще отрицали вся­кую возможность ее эмиграции из нефтематеринских пород.

Современные представления о факторах первичной миграции и сос­тоянии мигрирующих УВ заключаются в следующем.

Образовавшиеся в стадию диагенеза нефтяные УВ ("юная" нефть) выжимаются вместе с водой из осадков при их уплотнении. С погру­жением пород они все более нагреваются. Повышение температуры обусловливает увеличение объема нефти и газа и тем самым способ­ствует их перемещению. Движение УВ может активизироваться также в результате увеличения давления вследствие образования больших объемов новых веществ. При погружении пород на большие глубины усиливается генерация газа, и первичная нефть выносится им из ма­теринских пород в виде газового раствора. Эмиграция нефтяных УВ в виде газового раствора доказана экспериментально.

Следует указать также на явление диффузии, как на реальный фактор первичной миграции газа и газовых растворов нефтяных УВ. Расчеты Л.М. Зорькина показывают, что примерно 65—70 % газа эми­грирует из глинистых толщ в прилегающие водоносные коллекторы путем диффузии.

Вторичная миграция нефти и газа может быть обусловлена гра­витационным, гидравлическим и другими факторами. При вторичной миграции нефть и газ, попадая в коллектор, заполненный водой, стре­мятся занять наиболее высокое положение, иначе говоря, перемеща­ются вертикально вверх. Миграция флюидов по пластам-коллекторам в значительных масштабах становится возможной при на­личии наклона пласта и перепада давления. А.Л. Козлов считает, что наклон пласта 1 - 2 м/км создает достаточные условия для переме­щения нефти и газа под действием гравитационных сил, выражающегося во всплывании их в водонасыщенных породах. Благодаря гравитацион­ному фактору возможно накопление нефти и газа в ловушках. Сущность действия гидравлического фактора заключается в том, что вода при движении в пластах-коллекторах увлекает за собой пу­зырьки газа и капельки (пленки) нефти. Миграция нефти и газа вмес­те с водой может происходить и в сорбированном (водой) состоя­нии - это одна из наиболее распространенных форм их перемещения в хорошо проницаемых породах (внутри­резервуарная миграция). В процессе движения воды нефть и газ могут образовывать самостоятель­ные фазы. Дальнейшее перемещение выделившихся из воды нефти и газа происходит за счет гравитационного фактора в виде струй по приподнятым частям валообразных поднятий. Таковы основные фак­торы миграции нефти и газа в коллекторах с хорошей проницаемостью.

В плохопроницаемых породах (алевролитах и глинах) основным фактором миграции является избыточное давление в подстилающих газонасыщенных толщах, обусловливающее диффузию газа.

Таким образом, в различных геологических условиях вторичная миграция происходит разными способами.

Дата добавления: 2014-01-20