Геология нефти и газа (Еременко Н.) - часть 50

 

  Главная      Учебники - Разные     Геология нефти и газа (Еременко Н.) - 1968 год

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  48  49  50  51   ..

 

 

Геология нефти и газа (Еременко Н.) - часть 50

 

 

§ 1. Основные понятия о миграции

 

333 

При  перепаде  давления  (например,  при  вскрытии  пласта  скважинами)  газ 

расширяется, затрачивая свою энергию на работу по продвижению подстилающей его 

жидкости.  В  этом  случае  энергия  расширяющегося  газа  прикладывается  к 

поверхности его контакта с жидкостью. Такой режим перемещения жидкости (нефти) 

в пласте называется газонапорным. 

При снижении давления происходит выделение и расширение газа, растворенного 

в нефти или в воде. Выделяющийся и расширяющийся газ также совершает работу по 

перемещению  жидкости.  В  этом  случае  энергия  газа  равномерно  распределена  по 

всему  объему  жидкости.  В  практике  разработки  скоплений  нефти  такой  процесс 

называется режимом растворенного газа. • 

Упругие  расширения  жидкости  и  пород.  В.  Н.  Щелкачев  и  И.  Н.  Стрижов 

изучали  упругие  свойства  жидкости  и  пород.  Жидкость  (преимущественно  вода), 

заполняющая  коллектор  и  находящаяся  под  некоторым  давлением,  сжимается. 

Коэффициент сжимаемости воды весьма мал (примерно 5-Ю"

5

 1/ат), но при больших 

объемах  воды  в  пласте  снижение  давления  в  нем  может  вызвать  значительное 

увеличение объема жидкости. Увеличение объема жидкости будет сопровождаться ее 

перемещением — миграцией. 

Коэффициент  сжимаемости  пород  еще  меньше,  но  при  больших  объемах  пласта 

его  упругие  силы  могут  иметь  существенное  значение  для  миграции  жидкости  в 

пласте. При снижении пластового давления в результате упругого расширения зерен 

породы поровые каналы будут сужаться, а находящаяся в них жидкость вытесняться 

из пласта. 

А. Н. Снарский допускает существенное повышение внутри-пластового давления 

в  глинах  за  счет  их  уплотнения,  которое  по  своим  размерам  может  приблизиться  к 

горному  давлению.  Может  наступить  момент,  когда  внутрипоровое  давление 

превысит предел упругости породы, произойдет ее разрыв и образование трещин. По 

образовавшимся  трещинам  произойдет  миграция  от  пород  с  большим  поровым 

давлением  в  сторону  пород,  в  которых  поровое  давление  равно  гидростатическому. 

Широко  применяющаяся  ныне  практика  гидравлического  разрыва  пластов 

подтверждает выдвигаемую А. Н. Снарским схему. 

Как  видно  из  изложенного,  процесс  миграции  определяется  физико-химическим 

состоянием  мигрирующих  веществ,  силами,  вызывающими  их  перемещение,  и 

наличием  путей  миграции.  Если  физическое  состояние  мигрирующего  вещества 

допускает его перемещение под действием любого из перечисленных выше факторов 

и  при  этом  существуют  необходимые  пути  миграции,  то  последняя  будет 

происходить на любые расстояния в пределах действия сил миграции. Таким образом, 

вопрос  о  дальности  миграции  следует  рассматривать  прежде  всего  исходя  из 

конкретной геологической обстановки, обеспечивающей действие необходимых сил и 

наличие 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

334 Гл. X. Миграция нефти и газа, формирование и разрушение их скоплений

 

путей  для  перемещения.  Судя  по  крупным  нефтяным  и  газовым  месторождениям, 

протягивающимся  иногда  на  многие  десятки  и  даже  первые  сотни  километров, 

необходимо  допустить  миграцию  по  пластам  (внутрирезервуарную)  на  многие 

километры. 

В  горных  и  предгорных  районах  на  всем  протяжении  складчатых  зон, 

опоясывающих  земной" шар,  известны  обильные  нефтегазо-проявления.  Связано  это 

как с тем, что в сильно дислоцированных областях существуют многочисленные пути 
— трещины и разломы, облегчающие продвижение нефти и газа, так и с тем, что здесь 

происходят  мощные  процессы  размыва,  выводящие  насыщенные  нефтью  и  газом 

пласты  на  поверхность  земли.  Большинство  естественных  выходов  нефти  и  газа 

являются  проявлением  внерезервуар-ной  миграции  углеводородов  на  срезе 

современной  поверхности земли. Эти явления свидетельствуют  о процессах, которые 

происходят в недрах и создают в природных резервуарах мощные скопления нефти и 

газа. 

В  слабодислоцированных  складчатых  районах  и  на  платформах,  где  не 

наблюдается подобных интенсивных проявлений нефти и газа, подвижные вещества в 

недрах все же перемещаются то с большей, то с меньшей силой. 

Миграция  является  одной  из    форм  движения  в    общем    процессе   

нефтегазообразова-ния и нефтегазонакопления в земной коре. 

Известны  многочисленные  попытки  создать  классификацию  миграционных 

процессов  по  их  характеру  и  направлению.  В.  А.  Соколов  (1965)  считает,  что  в 

предложенных  классификациях  не  учитывается  рассеяние  газа  и  нефти,  а  поэтому 

среди  миграционных  процессов  предлагает  выделять  фильтрацию,  всплывание, 

диффузию, отжатие из уплотняющихся глинистых пород, перенос газа и нефти вместе 

с водой (в растворенном и в свободном виде), растворение и перенос нефти сжатыми 

газами.                  . 

При  этом  он  отмечает,  что  всякий  процесс  миграции  на  более  или  менее 

значительное  расстояние  сопровождается  процессом  разделения  мигрирующей 

газовой  и  газонефтяной  смеси.  Следует,  однако,  отметить,  что  в  природе  обычно 

одновременно  проявляются  противоположные  тенденции.  Мы  также  неоднократно 

подчеркивали  возможность  дифференциации  веществ  в  процессах  их  миграции.  Но 

при  этом  не  следует  забывать,  что  во  многих  случаях  именно  процессы  миграции 

приводят к смешению ранее разделившихся веществ. В литературе по геологии нефти 

существует  большое  количество  терминов,  связанных  с  процессами  миграции. 

Наиболее часто употребляются  такие термины,  как первичная и вторичная миграция, 

вертикальная  и  боковая  (латеральная),  урмиграция  (первичная)  и  эмиграция 
(вторичная) и т.д. 

И. М. Губкин писал: «Закон передвижения нефти в сущности чрезвычайно прост: 

нефть выбирает линии наименьшего сопротивле- 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

§ 1. Основные понятия о миграции

 

 

ния  и  пробирается  в  каждом  отдельном  случае  в  том  направлении,  в  каком  ей  это 

легче  сделать».  С  этой  точки  зрения  следует  выделять  лишь  основные  типы 

миграционных  процессов,  постоянно  имея  п  виду  возможность  сосуществования 

различных видов миграции; 
и их взаимный переход друг к другу.                          

{

 

Исходя  из  упоминавшихся  выше  критериев,  И.  О.  Брод  совместно  с  автором  в 

1945  г.  разработал  классификацию  миграционных  процессов,  которая  и  приводится 

ниже в несколько переработанном и расширенном виде. Все миграционные процессы 

рассматриваются по трем категориям: 1) по форме (характеру) движения нефти и газа; 
2)  по  масштабу  движения;  3)  по  путям  движения.  -Факторы,  обусловливающие 

процессы миграции, были рассмотрены ранее. 

В  табл.  55  и  56  рассмотрены  группы,  виды  и  разновидности  миграционных 

процессов,  при  этом  предусмотрены  всевозможные  формы  движения  битумов  при 

формировании и разрушении скоплений нефти и газа. 

Таблица 55 Классификация миграционных процессов по форме и масштабу движения

 

 

Основные группы 
процессов миграции по 
масштабу движения

 

Основные роды миграции по 
форме (характеру) движения

 

 

Внутрирезервуарная миграция в 
слабопроницаемых и в хорошо 
проницаемых породах

 

Локальная миграция

 

 

Контролируемая 

струк-

турными особенностями

 

Контролируемая 

стра-

тиграфическими 

особен-

ностями

 

 

В пределах отдельных структурных 
поднятий В связи с местными 
разрывами на моноклина лях и 
гомокли-налях В связи с местными 
литологи-нескими изменениями 
пород Вдоль поверхностей 
несогласий при местных перерывах

 

 

Региональная миграция

 

 

Контролируемая 

струк-

турными особенностями

 

Контролируемая 

страти-

графическими 

особен-

ностями

 

 

В связи с региональным наклоном 
пород В связи с антиклинальными 
зонами регионального значения В 
связи с региональными разломами 
Вдоль поверхностей несогласия при 
региональных перерывах В связи с 
зонами региональной смены фаций

 

 

Миграция нефти и газа в гидродинамической обстановке коллектора, при которой 

они  перемещаются  по  пласту  вместе  с  гидравлическим  потоком,  подтверждается 

экспериментами  В.  А.  Краюш-кина  (1967).  Эксперименты  проводились  в  реальных 

пористых средах с водонасыщенностью 100%, при температуре 20—30° С и давлениях 

335 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

336 ^

" ^" Миграция нефти и газа, формирование и разрушение их скоплений

 

5—20  am. Они  показали,  что  гидравлические  потоки  в  большинстве  случаев 

являются  не  разрушительной  силой,  а,  наоборот,  силой,  создающей 
месторождения нефти и газа.

 

Таблица 56 Классификация миграционных процессов по путям движения

 

 

Разновидность

 

 

Внерезервуарная миграция (в слабо-
проницаемых породах)

 

 

Внутрирезервуарная миграция (в 
хорошо проницаемых породах)

 

 

По отношению к 
толщам пород, в 
которых идет 
перемещение

 

 

Сингенетическая (в 
осадке, где происходят 
накопление и пре-
образование 
органических 
веществ)

 

 

Эпигенетическая 
(сквозь мощные 
толщи 
разнородных 
пород)

 

 

Внутри-
пластовая

 

 

Внутри мощных 
толщ, состоящих 
из многих 
хорошо про-
ницаемых 
пластов

 

 

По капиллярам (капиллярная)

 

 

Перовая

 

 

По типу путей 
движения

 

 

По разломам и трещинам (тре-щинная)

 

 

Трещинная

 

 

Боковая

 

 

По направлению 
движения

 

 

Вертикальная

 

 

 

В.  А.  Краюшкин  считает,  что  при  латеральном  подходе  нефти  вместе  с 

гидравлическим  потоком  к  любым  ловушкам  антиклинального  типа 
(пластовым, сводовым или массивным) нефть и газ не всплывают к их сводам, 

а  образуют  у  места  входа  небольшие  скопления.  Перемещение  этих 
углеводородов  вверх к своду  ловушек  осуществляется путем приращения их 
новых порций к данному  скоплению и движения вверх по  склону  только на 
том  отрезке  пути,  который  соответствует  приращенному  объему  скоплений. 
Миграция нефти и газа от подошвы антиклинали к своду происходит в виде 
«ползущего  ручейка»  или  струи.  Нефть  и  газ  вытесняют  из  пор  воду, 
подталкиваемые  гидравлическим  потоком,  который  уносит  из  ловушек  и 
вытесняемую  воду.  Поэтому  В.  А.  Краюшкин  считае:',  что  нефть  и  газ, 
латерально  мигрирующие  вместе  с  гидравлическим  потоком  вверх  по 
восстанию  моноклинали,  также  движутся  в  виде  «ползущего  ручейка»  или 
струи,  переносятся  гидравлическим  потоком  и  улавливаются  на  участках 
пьезометрических  минимумов  —  у  литологических  барьеров,  поверхностей 

стратиграфических несогласий, зон уменьшения проницаемости коллектора и 
т. д.

 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  48  49  50  51   ..