double arrow

Вода, выжимаемая из глин и сланцев

Первичная миграция

Наиболее общий случай первичной миграции - это увлечение нефти и газа водой, выжимающейся из глин в процессе их диагенеза, и в меньшей степени - водой, циркулирующей в породах уже после окончания диагенеза. Нефть и газ находятся в воде в виде субмикроскопических и коллоидальных частиц или в растворенном состоянии. Объем их составляет около 10-50 ч. на млн. (0,001-0,005%) от объема воды. В данном случае исключается движение больших масс нефти в результате эрозии нефтяных залежей или обогащенных углеводородами пород (см. стр. 477-478: глава 11, переотложенная нефть. – А.Ф.). Такая нефть иногда может быть снова переотложена непосредственно в будущих коллекторах, например рифах, песчаных барах и т. п.

Предложено несколько теорий первичной миграции нефти и газа вместе с движущейся водой. Это:

1) гидравлическая теория Манна [6],

2) теория всплывания Рича [7], Мразека [8] и Дэли [91,

3) теория седиментационного уплотнения Кинга [10], Монне [11] и Льюиса [12],

4) теория Чени [13], учитывающая как гидравлический фактор, так и уплотнение.

Все эти теории сходятся в одном: предполагается перемещение огромных масс воды, несущей нефть и газ в диспергированном состоянии в ловушки, в которых они аккумулируются в залежи.

Перенос нефти и газа в растворенном состоянии в пластовых водах также изучался многими сторонниками теории первичной миграции. Растворимость природного газа в воде изменяется от 4 куб. фут /баррель при давлении 400 фунт/кв. дюйм до 22 куб. фут/баррель при давлении 2000-6000 фунт/кВ.дюйм [14]. Легкие компоненты нефти также растворимы в воде, причем растворимость их возрастает с увеличением давления. При атмосферном давлении она равна 0,014 куб. фута нефти на 100 баррелей воды и значительно возрастает при давлении 1100 фунт/кв. дюйм [15]. При снижении давления нефть выпадает из раствора. Нефть и газ, встречающиеся в поверхностных водах при опробовании скважин, могут быть именно теми нефтью и газом, которые выделились из пластовых вод при снижении давления от пластового до давления на устье скважины.

Если в процессе первичной миграции вода, содержащая нефть и газ, отжимается из глинистых отложений в коллекторы, она замещает в этих коллекторах воду, находившуюся там ранее. Это должно привести к течению воды по коллекторам в сторону понижения пластового давления вплоть до выхода ее на дневную поверхность. Толща глинистых отложений мощностью в 1 милю и площадью 100×100 миль будет обладать объемом 10 тыс. куб. миль. На ранней стадии диагенеза половину общего объема толщи, т.е. около 5 тыс. куб. миль, может составлять вода. В настоящее время в результате диагенетического уплотнения и деформации объем воды в толще уменьшился до 25%, в результате чего общий объем толщи сократился до 6666 куб. миль. Иными словами, из начального количества воды, содержавшегося в этой толще, 3334 куб. миль было выжато и 1666 куб. миль осталось. Большая часть выжатой воды, видимо, просачивается вверх по поверхностям напластования, образовавшимся в процессе диагенеза, и в конечном счете попадает в океан. Однако некоторая часть выжатой воды, примерно ⅓, или 1111 куб. миль, позднее, когда глины погрузились на большую глубину и превратились в глинистые сланцы, могла мигрировать лате-рально в окружающие пористые породы. В конечном счете латеральная миграция должна была стать более интенсивной, чем вертикальная. Часть углеводородов, отложенных или образовавшихся в глинах, должна была уноситься поступающей в коллекторы водой как в растворенном состоянии, так и в виде мельчайших, субмикроскопических рассеянных коллоидных частичек.

По мере движения воды по коллектору захваченные ею частички нефти и газа флоккулируют и переносятся вместе с водой до тех пор, пока не образуется их непрерывная фаза и не начнется всплывание нефти и газа в верхние слои воды. Такие скопления углеводородов в виде линз длиной до нескольких футов и толщиной в несколько молекул могут создаваться и До их всплывания; они будут двигаться в воде в виде отдельной фазы.

В процессе миграции в виде дискретной (отдельной) фазы внутри гидрофильного коллектора нефть и газ будут стремиться занимать только наиболее крупные поры, поскольку замещение воды в мелких порах требует слишком большого давления вытеснения. Таким образом, в гидрофильных породах, характеризующихся различной пористостью, нефть будет скапливаться в крупных порах, а вода - в мельчайших. В конечном счете должна произойти концентрация нефти в грубозернистых и более проницаемых породах, в которых миграция в ловушки относительно облегчена, а вода будет продолжать двигаться сквозь менее проницаемые породы.

Теория замещения, предложенная Мак-Коем [16], основана на вытеснении нефти из глин и тонкозернистых пород водой в смежные более пористые и грубозернистые породы. Этот процесс замещения происходит вследствие того, что в мельчайших капиллярных порах силы сцепления между породой и водой значительно больше, чем между нефтью и породой или между нефтью и водой. Вода отделяет нефть от породы и заставляет двигаться из капиллярных пор глинистых сланцев в крупные поры песчаников. Мак-Кой считает, что этот процесс является главной причиной перемещения нефти и что зоны, в которые была вытеснена таким путем нефть, становятся площадями современных нефтяных месторождений. Это значит, что ко времени первичной миграции нефти из глинистых сланцев в коллектор ловушка уже должна была быть сформированной.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: