9. Внутренне строение элизионных бассейнов

Элизионные – напор за счет выжимания воды из нижележащих уплотняющих осадков

По генезису напора ПВ различают

1. системы в которых напор возникает в результате выжимания воды из глин в коллекторы (коллектор - пласт)

2. выжимание из-за уплотнения самих коллекторов

1 тип Характерны для относительно молодых отложений мезозойско-кайнозойского возраста. Для них на глубине 2,5-3,5 км отмечается уменьшение пористости глин, однако в древне-палеозойских отложениях на больших глубинах проявляются признаки эллизионных систем (Днепровско-Донецкая впадина).

Пористость песчаников с глубиной уменьшается по уравнению Хамина-Добрынина

m^h=m^h0*e^-0.25β*n^(t)h

m^h- пористость на глубине h

m^h0- пористость вблизи поверхности

β;(t) – коэффициент необратимого уплотнения пород

β=dV_n/V_n – уменьшение порового пространства

Из-за неравномерногоуплотнения избыточное количество воды, а следовательно и давление максимальны на наиболее прогнутых участках пластов.

2 тип: Характерны для наиболее древних отложений.

Особое место криогенные элизионные системы.

Подтип геодинамических элизионнывх систем связан с тектоническими процессами

10. Гидрогеологические условия формирования залежей углеводородов

Водные растворы играют ведущую роль в формировании, сохранении и разрушении залежей нефти и газа, так как все эти процессы происходят в подземной гидросфере. Этой проблеме посвящено огромное количество литературных источников. Особенно большое внимание уделяется вопросам первичной миграции и аккумуляции углеводородов

Под первичной миграцией обычно понимают перемещение нефти и газа из нефтегазогенерирующих толщ, сложенных слабопроницаемыми, преимущественно глинистыми осадками, в пласт-коллектор (песчаники, известняки). Первичная миграция происходит в эксфильтрационных геогидродинамических системах при компрессии глинистых толщ и перетоке элизионных вод и растворенных в них углеводородов в пласты-коллекторы. Чем больше элизионных вод поступает в коллектор и чем интенсивнее элизионный обмен, тем большее количество углеводородов накапливается в водоносных пластах. Этот процесс происходит в интервале глубин 1-6 км, но наиболее активно - на глубинах 2-4 км на стадии мезокатагенеза в главной зоне нефтегазообразования. Особую роль при этом играют возрожденные воды, образующиеся при дегидратации глинистых минералов. Возрожденные воды обладают аномально высокой растворяющей способностью и поэтому активно влияют на вынос (эмиграцию) главным образом нефтяных углеводородов из нефтегазопроизводящих толщ в коллекторы.

Под вторичной миграцией понимается перемещение нефти и газа по коллекторским пластам с последующим образованием их залежей. Роль подземных вод при миграции нефти и газа уже в коллекторах значительна. Вторичной миграции способствуют различные факторы, в том числе возможность переноса нефти в виде микроэмульсий в составе двух и трехфазных потоков и т.д.

Активизация всплывания углеводородов в водонасыщенной среде коллекторов способствуют также сейсмические колебания, увеличивающие скорость и масштабы миграции и аккумуляции нефти и газа.

Как уже отмечалось, залежи нефти и газа формируются в эксфильтрационных водонапорных системах, где на фоне прогнутых участков с более высокими геостатическими давлениями (пьезомаксимумы) имеются поднятия, характеризующиеся меньшими величинами геостатической нагрузки (пьезоминимумы).

Пьезомаксимумы рассматриваются как зоны нефтегазообразования, а пьезоминимумы, характеризующиеся отставанием в накоплении пород, меньшей мощностью осадочных отложений, в сторону которых направлена миграция флюидов, относятся к зонам нефтегазонакопления. В локальных структурах, к которым двигаются потоки седиментогенных вод, происходит медленная скрытая разгрузка через водоупорную кровлю. Создающийся дефицит давления способствует подтоку новых порций воды, из которой выделяются нефтяные углеводороды. Выделению нефти из водных растворов и образованию залежей способствуют такие факторы, как изменение каналов при переходе микропор в макропоры, молекулярное просеивание (ситовой эффект) и т.п.

Залежи углеводородных газов формируются в результате выделения растворенных газов в свободную фазу и накопления их в ловушках. Скорость насыщения пластовых вод углеводородными газами зависит от обогащенности пород органическими веществами, интенсивности процессов газогенерации, гидростатического давления, минерализации и температуры подземных вод. При достижении предела насыщенности вод, газ начинает выделяться в свободную фазу (при Р_нас?Р_пл). Поступающий в коллектор газ в виде струи свободного газа в последующем может мигрировать по коллектору до ближайшей ловушки в форме свободных струйных потоков (струйная миграция). По мнению Л.М.Зорькина (1989), в формировании залежей газа ведущим фактором является тектонический. При тектонических движениях отрицательного знака, связанных с погружением и ростом давления и температуры, в осадочных породах процессы генерации углеводородов усиливаются. При подъеме территории, росте локальных структур пластовое давление может снижаться, а это вызывает интенсивное выделение растворенных газов в свободную фазу, что и приводит к формированию залежей в ловушках.

Дальнейшее существование залежей нефти и газа зависит от двух противоположно направленных процессов: концентрирования и рассеяния. В первом случае происходит накопление углеводородов в залежи. Активно этот процесс идет в осадках с высоким газогенерирующим потенциалом, преимущественно на элизионных этапах гидрогеологической истории бассейна.