10. Современные концепции нефтегазообразования. Осадочно-миграционная теория.

Начиная с трудов Ломоносова (1763) органическая теория господствовала до начала 60-х годов ХХ в. Развитие ее неразрывно свзано с именами Андрусова, Архангельского, Вернадского, Губкина, Михайловского, Соколова, Потонье и др. к середине ХХ в. Было доказано единство всех горючих ископаемых: нефти, угля, газа, горючих сланцев; установлена генетическая связь нефти с ископаемым ОВ осадочных пород; разработаны критерии выделения НМС. Широко распространенная в 40-50 годы модель нефтеобразования ("органическая" теория), рассматривала процесс образования нефти как преимущественно механическое отжатие глинами битуминозных компонентов. Созданная в начале 60-х и получившая широкое развитие во всем мире в 70-80-е годы термокаталитическая концепция образования нефти в своей основе имеет химические реакции, протекающие в узком температурном интервале. Этот этап генерации УВ нефти ОВ-м был назван ГФН (нефтяным окном). Вассоевич предложил именовать концепцию осадочно-миграционной теорией, а не органической или биогенной. Нефть образуется абиогенным путем, но источником ее является ОВ, захороненное в процессе осадконакопления. Поскольку залежь нефти как объект поиска формируется только в процессе миграции жидких УВ, то для названия теории происхождения нефти слово "миграционная" является необходимой составной частью.

В конце 60-х годов в решении проблемы генезиса нефти произошел качественный скачок – была создана концепция о главных фазах нефте- и газообразования. Нефтегазообразование стало рассматриваться как историческое явление, тесно связанное с определенными стадиями эволюции осадочного бассейна. С середины 80-х г. начинается новый этап в понимании и познании процессов нефтегазообразования. Он связан с совершенствованием методов изучения вещества, как органического, так и минерального, и с влиянием на нефтегеологическую науку новых тектонических концепций.

Осадочно-миграционная теория образования нефти:

1.Нефть образовалась абиогенным путем, но из ОВ пород, под действием термокаталитических реакций.

2.Основная генерация нефти из ОВ происходит в узком диапазоне t-ГФН или ГЗН [t= 60-150^◦С]

3.Залежи нефти образуются в результате миграции процессов из зон генерации нефти.

11. Первичная миграция нефти. Перемещение микронефти внутри нефтематеринской толщи и уход из нее в природные резервуары называется первичной миграцией.

Факторы способствующие первичной миграции: t, градиент Р, уплотнение, трещиноватость пород, тектонические движения.

Виды первичной миграции:1) в виде свободной фазы; 2) в водной среде При ↑t растворимость УВ↑ особенно при t 130-150⁰С При ↑Р растворимость несколько ↓. Минерализация ↑тем растворимость ↓ 3) В газовой фазе При ↑t и Р газ растворяет микронефть и переносит её в зону с более ↓t и образуется залежь с газовой шапкой.

Основной силой, вызывающей движение флюидов, является разница давлений в нефтегазоматеринском пласте и природном резервуаре. В процессе погружения, под действием статической нагрузки в нефтегазоматеринский пласт испытывает уплотнение, в нем происходит рост горного давлении практически равного геостатическому.

Первичная миграция нефти может осуществляться в виде самостоятельной жидкой непрерывной фазы. Известно, что нефть плохо смачивает большинство минералов, и лишь поверхности частиц, имеющих битуминозное покрытие, родственное нефти, образуют пути, благоприятные для ее движения. Движение потоков углеводородов может облегчатся наличием прожилок и трещин, заполненных керогеном. Поверхностное натяжение, обычно возникающее на границе двух сред — воды и нефти, исчезает, и новообразованным УВ легко подниматься вверх. Эта гидрофобная система рассматривается как путь перемещения углеводородов.

Флюиды движутся в направлении уменьшения свободной энергии. Два главных фактора, определяющие величину свободной энергии,— это давление и потенциальная энергия. Флюиды движутся в направлении уменьшения потенциальной энергии только тогда, когда этот фактор является преобладающим. Если бы он преобладал всегда, флюиды могли бы мигрировать только в глубь Земли, потому что в гравитационном поле Земли потенциальная энергия уменьшается по направлению к центру Земли.

Динамическое давление, обусловленное направленным действием тектонических процессов, также может оказывать влияние на процессы первичной миграции. Динамический стресс вызывает уплотнение пород, приводящее к выжиманию флюидов, в результате действия динамического фактора возникают системы напряжений, а как следствие этого, системы нарушений, зон трешинноватости и других участков, что способствует движению флюидов.

12. Вторичная миграция нефти. Вторичная миграция — это движение флюидов по пластам-коллекторам, ведущее к разделению нефти и газа. Третичной миграцией считается перемещение залежей нефти и газа. Когда углеводороды переходят из тонкозернистых пород в грубозернистые, они попадают в условия более низких давлений и более высокой солености пластовых вод. Если флюиды мигрируют по восстанию непрерывных песчаных слоев из уплотняющихся отложений осадочного бассейна, они попадают в зоны более низких температур. Все эти факторы могут вызывать частичное выделение из растворов газов и жидких углеводородов. Выделяющиеся из раствора углеводороды могут образовывать высокодисперсные частицы коллоидных размеров, или глобулы. Вторичная миграция углеводородов по пластам-коллекторам может происходить в растворе, в диспергированном состоянии или в виде нефтяной или газовой фазы до тех пор, пока мигрирующие флюиды не встретят на своем пути непроницаемую преграду, у которой происходит их коагуляция и аккумуляция.

Благодаря силе всплывания углеводородные частицы поднимаются к кровле пласта-коллектора при условии, что они достаточно малы для того, чтобы проходить через поры и соединяющие их каналы в породах-коллекторах. Большинство углеводородных частиц, мигрирующих из тонкозернистых глин в грубозернистые пески, имеет небольшой размер и может свободно перемещаться по песчаным слоям. Только после того, как эти частицы начнут коагулироваться в более крупные агрегаты, их миграция становится ограниченной.

Хотя скорости миграции флюидов, отжимаемых во время уплотнения осадочных отложений, очень низкие, они достаточны для переноса дисперсной нефти на большие расстояния по проницаемым слоям за геологическое время. Флюиды, движущиеся со скоростью 6 м/100 лет, за миллион лет пройдут расстояние в 60 км.

Скопления углеводородных частиц, достаточно большие для образования непрерывной фазы, также могут мигрировать на большие расстояния по проницаемым пластам-коллекторам.

Направление и пути миграции. Геохимическое сопоставление нефтей из залежей и битумоидов из материнских пород показало, что вертикальная и горизонтальная миграция по проницаемым песчаным слоям, зонам трещиноватости и поверхностям несогласия происходит на гораздо большее расстояние, чем предполагалось прежде.