Геология нефти и газа (Еременко Н.) - часть 51

 

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

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  49  50  51  52   ..

 

 

Геология нефти и газа (Еременко Н.) - часть 51

 

 

§ 2. Образование и разрушение эалежей                  337

 

Миграция  нефти  и  газа  в  коллекторе  подтверждается  в  процессе 

применения  разработки  нефти  путем  применения  методов  заводнения  и 
закачки газа.

 

§ 2. ОБРАЗОВАНИЕ И РАЗРУШЕНИЕ ЗАЛЕЖЕЙ

 

Передвижение  углеводородов  сопровождается  дальнейшими  хими-

ческими  и  физическими  преобразованиями,  в  результате  которых  и 
возникают разнообразные углеводородные соединения.

 

Длинный  путь  ведет  от  рыхлого  песка  и  ила  к  образованию  плотного 

песчаника,  сланцеватой  глины  или  известняка.  Жизнь  углеводородных 
соединений не отделима от жизни и развития содержащих их отложений. Это 
происходит  не  потому,  что  глины  служат  катализатором  при  образовании 

битумов, и не только потому, что образовавшиеся масла, смолы и асфальтены 
входят  в  химическое  взаимодействие  с  окружающей  породой,  но  и  потому, 
что превращение осадка в породу меняет его физические свойства, а следова-
тельно, меняет и его взаимоотношение с содержащимися в нем подвижными 
веществами. При погребении осадка происходит все большее его уплотнение 
и  перемещение  насыщающих  его  подвижных  веществ  в  менее  уплотненные 
зоны.  Если  нефтематеринская  формация  содержит  в  себе  прослои  и  линзы 
песков или включения каких-нибудь других мало уплотняющихся осадков, то 
подвижные  вещества  перемещаются  в  них.  Этому  содействует  капиллярный 
фактор.  Более  проницаемые  породы  с  заключенными  в  них  подвижными 
веществами  оказываются  окруженными  слабопроницаемыми  породами  с 

субкапиллярными  порами,  заполненными  водой.  При  таком  сочетании  вода 
стремится вытеснить нефть в более крупнопористые зоны и во всяком случае 
удержать в них нефть. Подвижные вещества дифференцируются. Газ и нефть 
всплывают над водой, образуя залежи этих полезных ископаемых.

 

Примером  залежей  нефти,  образовавшихся,  по-видимому,  в  материнской 

свите  по  описанной  выше  схеме,  могут  служить  залежи  в  песчаных 
скоплениях,  которые  заключены  в  толще  глин  олиго-ценового  возраста 
(майкопская свита) Кавказа,

 

В  тех  случаях,  когда  возникновение  нефтяных  углеводородных 

соединений  связано  с  карбонатными  илами,  природным  резервуаром  может 
служить в целом толща, в которой произошло образование нефти и газа-

 

На первом же этапе формирования залежей может происходить не только 

их образование, но и разрушение. Процессы образования и разрушения тесно 
переплетаются между собой. Те же причины,. которые вначале способствуют 
образованию залежи, а в дальнейшем могут явиться причиной ее разрушения.

 

Так,  в  период  формирования  нефти  биологические  процессы,  т.  е. 

всевозможные биохимические реакции, помогают образованию

 

22 Заказ 1934.

 

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

338 

гл

х

 • Миграция нефти и газа, формирование и разрушение их скоплений

 

нефти и газа. Но те же процессы при развитии бактерий, разлагающих углеводороды, 

могут  привести  к  превращению  нефти  целиком  в  газ,  а  иногда  к  уничтожению  и 

газообразных углеводородов. 

Стадия  накопления  осадка  в  морских  бассейнах  нередко  сменяется  эпохой 

мощных  тектонических  и  горообразующих  процессов  или  колебательных  движений 

сравнительно  малого  масштаба.  Толща  пород,  заключающая нефтематеринские  слои, 

под  действием  тектонических  сил  сминается  в  складки.  Антиклинальные  складки, 

выведенные 

на 

поверхность, 

подвергаются 

интенсивному 

разрушению 

поверхностными агентами и разбиваются многочисленными разрывами. Динамическое 

давление  распределяется  по  площади  неравномерно.  При  орогенических  процессах 

перемещение  подвижных  веществ  совершается  не  только  под  влиянием 

геостатического, но и динамического давления. 

Подвижные  вещества  могут  перемещаться  по  порам,  трещинам  и  разломам. При 

передвижении  подвижных  веществ  по  трещинам  существенную  роль  приобретает 

гидравлический  фактор.  Поток  воды,  устремляющийся  в  область  наименьшего 

давления,  увлекает  за  собой  различные  углеводородные  соединения,  перенося  их  на 

значительные расстояния. При движении этого смешанного потока проявляется новый 

фактор — гравитационный. Под влиянием разности в плотностях различных веществ, 

входящих  в  состав  потока,  который  передвигается  по  трещинам,  они  стремятся 

разделиться — дифференцироваться. Газ, находящийся в свободном (нерастворенном) 

состоянии, в своем движении обгоняет нефть и воду. Жидкие углеводороды, всплывая 

над  водой,  стремятся  обогнать  ее.  Замыкание  трещин,  переходящих  неоднократно 

вновь  в  зияющие,  сопровождается  резкими  перепадами  давления  и  усложнением 

процесса миграции за счет энергии расширяющегося газа. 

В  случае  сообщения  крупной  трещины  или  разлома,  по  которому  происходит 

подобное  движение  подвижных  веществ,  с  поверхностью  создается  наибольший 

перепад давления; при этом описанный выше процесс протекает наиболее бурно, и на 

поверхности  наблюдаются  газовые  выбросы,  достигающие  иногда  весьма 

значительных размеров. Так как  при своем движении  поток  захватывает, растирает  и 

перемешивает породы, то и они вместе с ним в виде грязи извергаются на поверхность. 

Конусообразные  скопления  грязи  на  поверхности  образуют  сальзы  и  грифоны,  а 

иногда  огромные  грязевые  вулканы.  Особенно  резко  такие  процессы  выражены  в 

геосинклинальных областях. 

Внерезервуарная миграция, носящая по своему масштабу региональный характер, 

является  естественным  следствием  динамического  и  геостатического  давлений  на 

горные  породы, содержащие  углеводородные соединения.  Внерезервуарная  миграция 
— передвижение подвижных веществ по тонкопористым породам — не только ведет к 

перемещению нефти и газа в при- 

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

§ 2. Образование и разрушение залежей                339

 

родные резервуары, но и может вызвать полное уничтожение залежей. 

Слабее выражается Внерезервуарная миграция в платформенных областях. Вместо 

мощных  толщ  терригенных  отложений  геосинклинальных  областей  здесь  отлагаются 

осадки  меньшей  мощности  с  преобладанием  карбонатов.  Результатом  проявления 

тектонических сил являются пологие изгибы осадочных толщ. Образующиеся складки 

более  пологи,  углы  падения  на  их  крыльях  измеряются  иногда  долями  градуса 
(превышение всего  несколько  метров  на  1 км).  Динамический  фактор  меньше  влияет 

на  процесс  выжимания  подвижных  веществ,  чем  в  геосинклинальной  области. 

Внерезервуарная  миграция  затруднена  не  только  из-за  ослабления  сил,  вызывающих 

ее, но и из-за характера пород, слагающих разрез. Поэтому она протекает спокойнее и 

медленнее, чем  в  геосинклинальных  областях,  и  проявляется  в  значительно  меньшем 

диапазоне 
разреза. 

В истории земли эпохи энергичного движения ее коры, эпохи 

складкообразования  сменяются  периодами  относительного  затишья  в  проявлении 

тектонических  сил.  Периоды  относительного  покоя  отражаются  и  на  процессе 

формирования  залежей  нефти  и  газа.  Условия,  вызывающие  внерезервуарную 

миграцию,  не исчезают  полностью,  уменьшается лишь их значение; Внерезервуарная 

миграция  не  исчезает  полностью,  а  лишь  сокращается.  Основное  значение  начинает 

приобретать внутрирезервуарная  миграция,  которая  в  периоды  относительного  покоя 

имеет основное значение в формировании залежей, хотя она существует и в периоды 
складкообразования. 

Итак,  в  результате  внерезервуарной  миграции  подвижные  вещества  могут 

попасть  в  природные  резервуары.  Здесь  они  продол-1  жают  перемещаться,  т.  е. 

происходит  внутрирезервуарная  миграция.  При  внутрирезервуарной  миграции  роль 

различных факторов,! определяющих образование скоплений нефти и газа. зависит в 

основном  от  проницаемости  коллектора,  его  насыщенности  водой  и  от  движения 

воды. Для хорошо проницаемых коллекторов, насыщенных водой, которая находится 

в  покое,  формирование  залежей  обусловливается  гравитационным  фактором.  При 

наличии  хотя  бы  небольшого  уклона  углеводородные  соединения  двигаются  под 

кровлей вверх по ее уклону до встречи с ловушкой. 

Растворенный  газ  выделяется  из  нефти  или  воды  тогда,  когда  давление 

оказывается равным давлению насыщения; только в этом случае может образоваться 

газовая шапка  или газовая залежь  над водой.  В  резервуаре жидкость  находится,  как 

правило,  под  гидростатическим  давлением.  Наименьшее  гидростатическое  давление 

наблюдается  в  наиболее  высоко  поднятых  частях  резервуара,  наибольшее  —  в 

наиболее  опущенных.  Следовательно,  выделение  растворенного  газа  из  жидкости 
(нефти или воды) с образованием 

22*

 

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

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

 

свободного скопления будет происходить в приподнятых участках резервуара, 

в сводах антиклинальных складок, у кровли выступов массивных резервуаров, 
в головах моноклинально падающих пластов (А. Л. Козлов).

 

При  наличии  в  резервуаре  ловушки  на  пути  движения  флюидов  может 

образоваться залежь нефти и газа. Если при отсутствии движения воды любая 
слабо выраженная ловушка может служить местом  формирования залежи, то 
при циркуляции воды условия скопления иные.

 

Здесь также обнаруживается разница в условиях формирования залежей в 

платформенных  и  геосинклинальных  областях.  В  платформенных  областях 
ловушками могут служить слабовыпуклые структурные изгибы, а роль экрана 
могут  играть  даже  незначительные  ухудшения  проницаемости  пород. 
Например,  в  Бугурусланском  месторождении  ловушкой  для  залежи  служит 

структурный  изгиб  резервуара  с  наклоном  пород,  не  превышающим 
нескольких метров на 1 км.

 

В  геосннклннальных  областях  при  хорошо  проницаемом  коллекторе  и 

большом градиенте давлений нефть и газ могут образовать скопления далеко 
не  в  каждом  выпуклом  брахиантиклинальном  изгибе  или  экранированной 
моноклинали.  Вследствие  этого  в  пределах  крупных  антиклинальных  зон  в 
одним  и  тем  же  природным  резервуаром  в  одних  поднятиях  образуются 
нефтяные  залежи,  в  других  —  Нефтяные  залежи  с  газовыми  шапками  или 
чисто  газовые  залежи,  а в  некоторых  поднятиях  залежи  отсутствуют  совсем. 
Различным  напором  и  неравномерной  по  интенсивности  циркуляцией  воды 
объясняется  перемежаемость  нефтеносных  и  водоносных  песчаников  в 
мощных песчано-глинистых толщах. Примером может служить продуктивная 
толща Апшеронского полуострова (рис. 146).

 

Дифференциация нефтей и газов в процессе миграции особенно отчетливо 

проявляется  при  рассмотрении  цепи  ловушек,  расположенных  на  одном 
структурном 

элементе. 

Принцип 

дифференциального 

улавливания 

углеводородов 

для 

таких 

условий 

был 

одновременно 

высказан 

С.П.Максимовым  в  1954г.  и  канадским  ученым  В.  Гассоу.  Сущность  его 
излагается ниже по С. П. Максимову.

 

При  региональном  подъеме  пласта,  вдоль  которого  расположены 

структуры  одна  выше  другой,  но  со  значительным  прогибом  между  ними, 
будут  наблюдаться  следующие  соотношения.  В  первой,  более  глубоко 
погруженной  антиклинальной  складке  или  куполе  скапливается  газ,  так  как 

ловушки,  полностью  заполненные  газом,  улавливать  нефть  не  могут.  Если 
свободный  газ  весь  будет  израсходован  на  заполнение  первых  двух  снизу 
ловушек  (рис.  147,  а),  то  в  следующей  (третьей),  более  высоко  залегающей, 
скопится нефть или нефть с остатками свободного газа в виде газовой шапки. 
В следующей ловушке вверх  по восстанию пластов скопится нефть только  с 
раство-

 

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

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  49  50  51  52   ..