Миграция УВ и формирование скоплений нефти и газа

Под миграцией нефти и газа понимается любое переме­щение УВ в земной коре. При этом способность к перемещению у нефтей лёгких газонасыщенных выше, чем у вязких плотных нефтей, а газы перемещаются легче, чем нефти.

Путями миграции нефти и газа являются поры, пустоты, тре­щины и разломы в горных породах, а также поверхности насло­ений, разрывных смещений и стратиграфических несогласий.

О миграции нефти и газа в земной коре свидетельствуют мно­гочисленные данные, полученные при эксплуатации нефтяных местоскоплений, а также результаты экспериментов по приме­нению различных индикаторов (изотопов и др.) для определе­ния радиуса действия скважин при разработке.

Миграция газа была зафиксирована давно по выходам горю­чих газов на Апшеронском полуострове, из нарушенной разло­мами складки Сураханского местоскопления, где ещё в XVII в. был построен храм огнепоклонников.

Миграция нефти и газа может происходить в пределах одной толщи или пласта, а также из одного пласта (толщи) в другой пласт (толщу). С этой точки зрения различают внутрипластовую (внутрирезервуарную), боковую или латеральную миграцию, с одной стороны, и межпластовую (внерезервуарную) или верти­кальную, с другой стороны.

Внутри пластовая миграция (латеральная) главным образом осуществляется по порам и пустотам коллектора, а межпласто-вая (вертикальная) — по поверхностям разрывных нарушений, по трещинам горных пород, по поверхностям несогласий и на­слоений.

Вертикальная миграция в платформенных областях протекает спокойнее и медленнее, чем в складчатых, т.к. скорости движе­ния пластовых вод на платформе малы. Но в эпохи тектоничес­кой активности, когда увеличивалось количество трешин и раз­ломов, даже в платформенных условиях могла происходить вер­тикальная миграция флюидов, в том числе, нефти и газа.

По отношению к нефтегазоматеринским толщам различают первичную и вторичную миграцию, причём первичной миграцией (эмиграцией) считается процесс перехода УВ из толщ, в которых они образовались, в коллекторы, а вторичной — дальнейшее пе­ремещение УВ по коллекторам.

Факторы, обуславливающие миграцию УВ, следующие: гео­статическое давление (нагрузка вышележащих толщ), динами­ческое давление (тектонические движения), гравитационный фактор, гидравлический (движение с пластовыми водами), ка­пиллярные явления, диффузия, упругие расширения газа, жид­кости и пород.

Миграция УВ может происходить в свободном состоянии, в виде струй нефти и газа (струйная миграция), в растворённом в воде состоянии, за счёт диффузионного массопереноса газа, в виде молекулярных плёнок (зерно породы обволакивается сна­чала плёнкой воды, а по ней плёнкой нефти).

По масштабам движения (расстояниям) миграция разделяет­ся на региональную и локальную.

Региональная миграция в латеральном направлении охватыва­ет обширные пространства (сотни км и более), например, миг­рация от источников УВ внутри региона (Урало-Поволжье, Прикаспий, Западная Сибирь) до крупных, средних и мелких лову­шек на всём пути их перемещения, вплоть до границ регионов.

Локальная миграция охватывает небольшие площади и проис­ходит на близких расстояниях от источника УВ, по-видимому, _в пределах нескольких десятков км.

Миграция УВ в растворенном в воде состоянии происходит из областей, где пласты-коллекторы погружены глубоко, к обла­стям где эти же пласты залегают в более приподнятом положе­нии,т. е. в направлении от региональных впадин и прогибов к сводам, валам и другим поднятым структурам.

Газ в свободном состоянии мигрирует преимущественно в вертикальном направлении к кровле пласта-коллектора, а затем в направлении наибольшего угла восстания пласта, т.е вверх по наклону пласта.

Формирование скоплений нефти и газа происходит в замкнутых ловушках, которые являются припятствием для мигрирующих УВ.

При миграции нефти и газа в свободном состоянии движение происходит в направлении максимального угла подъема пласта, и остановка УВ произойдёт в первой же встреченной на пути структурной ловушке, где образуется скопление УВ, причём эта ловушка заполнится газом.

Если нефти и газа достаточно в пласте, вторая ловушка по пути регионального подъёма пласта-коллектора может заполнить­ся и газом, и нефтью, а третья ловушка окажется заполненной только нефтью.

Залегающая выше четвёртая ловушка, если все УВ израсходо­вались в первых трёх, окажется пустой, т. е заполненной водой.

Такой принцип фомирования скоплений нефти и газа, на­званный принципом Гассоу—Савченко—Максимова, или диф­ференциального улавливания УВ проявляется в земной коре толь­ко при миграции УВ в свободном состоянии и при сохранении тектонической обстановки после формирования скоплений. Если же происходило последующее переформирование структурного плана, этот принцип будет нарушен. Поэтому принцип диффе­ренциального улавливания не является универсальным, т.к. в большинстве регионов структурный план в течение геологичес­кой истории существенно изменялся.

В свободном состоянии миграция УВ может происходить и по вертикали, например, по тектоническим нарушениям. В этом случае возможно формирование вторичных залежей УВ.

Процесс формирования залежей нефти и газа (аккумуляции в ловушках) протекает в течение длительного геологического времени, и в наибольшей степени он связан с тектоническими дви­жениями земной коры.

Под временем формирования залежей УВ понимается период с момента поступления первых порций нефтяных УВ в ловушки до их полного заполнения.

Существует несколько способов определения времени фор­мирования залежей нефти и газа, в том числе палеогеологический, палеоструктурный, историко-геолого-геохимический, тер­мобарический и др.