Поясніть основні принципи формування покладів і родовищ нафти і газу

Недивлячись на складність та специфічність процесів формування родовищ нафти і газу у різних геологічних умовах, існують загальні закономірності (принципи), які необхідно обов'язково враховувати при складанні конкретних схем (моделей) формування родовищ. Таких принципів є декілька:

1. Формування покладів і родовищ може відбуватися тільки за рахунок міграції, яка проходить через пористі та тріщинуваті насичені водою породи у напрямі зниження потенціальної енергії нафти і газу. Оскільки рух нафти і газу відбувається в водоносному середовищі, то зниження потенціальної енергії відбувається у напрямі зменшення глибини знаходження (залягання) нафти чи газу. Нафта і газ мігрують переважно у вільному стані, несучи при цьому досить часто і розчинені в собі прісні води, що відтак виділяються і обмежують поклади. Ці води за своїм походженням можуть бути конденсаційними з газів або солюційними, що виділилися з початкове розчиненого стану з нафти. Це однозначно свідчить про міграцію у вільному стані в масових масштабах. Провідним при цьому є гравітаційний фактор, що діє постійно. Міграція відбувається у вигляді струмків, що піднімаються з занурених зон до припіднятих ділянок з мінімальною потенційною енергією

2. Формування покладів і родовищ може відбуватись тільки в зонах або на шляхах розвантаження підземних вод. Це пояснюється тим, що для поступлення нафти і газу (особливо у великій кількості) у природний резервуар частина води повинна мати можливість покинути його. Зонами розвантаження підземних вод можуть бути виходи гірських порід на денну поверхню чи під проникні породи, зони тектонічних порушень, місця розтягу порід (склепіння антиклінальних складок), палеодолини рік, ерозійні поверхні і т.п.

Приуроченість нафтових покладів до ділянок, розташованих поблизу тектонічних порушень, найбільш правильно пов'язувати з впливом зон розвантаження підземних вод як стимуляторів і збудників руху флюїдів у водонапірних системах, що створюють добрі умови для акумуляції нафти і газу

В межах нафтогазоносних регіонів добре вивчені три типи водонапірних систем: інфільтраційні, елізійні та термогідродинамічні. Перші охоплюють верхню частину осадового чохла і є відкриті, води переважають інфільтраційні. Нижче під регіональними покришками знаходиться напіввідкрита елізійна система. Розвантаження підземних вод компенсується внутрішніми ресурсами системи. Напори вод визначаються ущільненням осадових порід, можливістю відтоку з них витиснутих вод. Тут можливі надгідростатичні тиски.

З елїзійними системами пов'язано більшість родовищ нафти і газу, що зумовлено сприятливими тут умовами для збереження їх покладів та оптимальні умови для їх формування.

Термогідродинамічна система, пов'язана із зонами високих температур І тисків, є малопридатна для збереження покладів. На думку багатьох сучасних дослідників, ці зони можуть сприяти початку міграційних процесів або підсилювати їх.

З. При двофазному русі нафти і газу через ланцюжок пасток буде проходити їх селективне (роздільне) вловлювання. Якщо через систему пасток буде рухатись одночасно нафта і газ у вільному стані, то перша пастка (при достатній кількості флюїдів) буде заповнена газом.

Газ як більш легкий займе найвище положення, а нафта буде відтиснута в наступну пастку. Це фізичний процес, шо має експериментальне підтвердження. Для розподілу флюїдів у пастках немає значення, в якій послідовності відбувається поступлення нафти і газу. Залежно від кількості нафти і газу, об'ємів та кількості пасток можливе утворення декількох чисто газових (газоконденсатних) і чисто нафтових покладів, а між ними газонафтових. Пастки, до яких не дійшла нафта, залишаться водоносними.

Якщо на початковому етапі рух відбувається в однофазовому стані у вигляді нафти з розчиненим газом, то в перших пастках виникнуть нафтові поклади. При подальшому русі вгору за підняттям пластів, рано чи пізно пластовий тиск(Р_пл) знизиться до величини тиску насичення (Рн). Почнеться виділення газу, а рух стане двофазовим. Тому наступна пастка буде повністю або частково заповнена газом. Інші пастки будуть заповнені нафтою і газом одночасно.

Можливий ще один варіант, коли у початковий період рух відбувається у вигляді газоконденсатної суміші, тобто в однофазовому газовому стані. При цьому в перших пастках будуть утворюватись газоконденсатні поклади.

При досягненні глибини, де пластовий тиск стане менший від тиску конденсації (Р_к), з'явиться рідка фаза (нафта), газ буде збіднений конденсатом, і будуть утворюватися газові поклади, газонафтові та, можливо, і нафтові.

У реальних умовах маємо процеси значно ускладнені, а розподіл покладів нафти і газу більш хаотичний, де досить трудно віднайти певну закономірність. Саме на цьому базується критика принципу селективного вловлювання зі сторони багатьох вчених.

Локальний перерозподіл покладів нафти і газу можливий і при розташуванні антиклінальних зон упоперек до напряму міграційного потоку, тобто коли заповнення пасток відбувається з крил антикліналей. При цьому деякі пастки за рахунок малого об'єму будуть заповнені скоріше, що призведе до перетоків нафти і газу сусідні пастки, порушуючи загальну закономірність.

Можливість витиснення нафти газом знаходить своє підтвердження в Існуванні газоконденсатних (рідко газових) покладів, які насичені не тільки газом, але й важкою нафтою або їх оторочками.

Таеим чином, пастки, які зайняті нафтою, можуть стати пастками для газу, але пастки, зайняті газом, не можуть стати пасіками для нафти. Тільки у випадку, коли газ з якої-небудь причини покине пастку, тоді вона може стати пасткою для нафти.

4. Визначальний вплив на процеси формування покладів та родовищ має тектонічний фактор, який спричиняється до створення пасток, шляхів та умов міграції нафти і газу. Тектонічний фактор зумовлює також і процеси переформування покладів. Переформування відбувається внаслідок зміни структурних планів родовищ, їх гіпсометричного положення, зменшення місткості пастки, порушення герметичності покришок, появи провідних тектонічних порушень, виникнення нових пасток та і т.п.

5. Просторовий розподіл скупчень нафти і газу диктується в першу чергу регіональними породами-покришками та екранними поверхнями. Останні є непостійними в геологічному часі. Звичайно, впливають і інші фактори, наприклад, розподіл порід-колекторів або положення порід-напівпокришок