Процесс миграции нефти и газа

Еще на самых ранних этапах возникновения представлений о миграции зародилось мнение о том, что этот процесс сопровождается изменением состава нефти. Так, русский ученый М. А. Ракузин в 1904 г. произвел следующий эксперимент. Через стеклянную трубку, заполненную сукновальной глиной, пропускали сырую нефть. Вначале на противоположном конце трубки появились легкие бесцветные фракции, а затем более тяжелые. На основании этих опытов был сделан вывод о том, что такое же фракционирование происходит в процессе заполнения резервуара нефтью. Однако почти одновременно появилась группа авторов, которая исключала возможность миграции нефти на сколько-нибудь значительное расстояние и считала, что нефть находится в том же месте, где она образовалась. Сейчас эти споры стали беспредметными, все специалисты единодушны в том, что формированию свободных скоплений нефти в ловушках предшествует миграция. Расхождения имеются лишь в вопросе о масштабе миграции; одни специалисты полагают, что миграция осуществляется на расстоянии многих сотен и даже тысяч километров, другие ограничивают ее меньшими масштабами. Продолжаются также дискуссии по поводу того, какая миграция - вертикальная или латеральная - формирует промышленные залежи.

Нефтегазовые углеводороды не являются пассивным веществом, а обладают определенным энергетическим потенциалом, возникающим в процессе преобразования исходного органического вещества. Но, кроме того, их удельный вес меньше удельного веса воды, поэтому, находясь в смеси с водой, они перемещаются по законам гравитации, выбирая такое взаимное расположение, которое соответствует их удельному весу. Для правильного понимания процессов миграции следует вспомнить и способность нефти и газа растворяться друг в друге, возрастающую по мере увеличения температуры и давления.

В толщах осадочных пород миграция происходит путем:

  1. фильтрации газа и нефти через пористые и трещиноватые породы, интенсивность ее зависит от проницаемости пород и выражается уравнением Дарси
  2. прорыва газа и нефти через пласты осадочных пород в виде струй
  3. переноса свободных и растворенных газообразных и жидких углеводородов, а также неуглеводородных газов вместе с водой
  4. всплывание газа и нефти в воде в связи с различиями их удельных весов
  5. отжатия углеводородных и неуглеводородных веществ с водой из уплотняющихся горных пород
  6. диффузии газов и нефти (или молекулярной миграции)

Молекулярной миграцией называют перемещение отдельных молекул или групп молекул углеводородов, образующих молекулярные пленки на частицах пород или воды. Молекулярная миграция происходит очень медленно в виде диффузионного потока, который может проникать даже через непроницаемые породы, она сопутствует другим видам миграции, но за счет нее промышленные залежи не возникают.

В остальных видах миграции в движении находятся не молекулы, а свободные частицы углеводородов, поэтому их можно объединить понятием "свободная миграция", которая и завершается заполнением резервуаров ловушек концентрированными скоплениями углеводородов.