Чем глубже от поверхности Земли залегает производящая порода, тем более высокой оказывается температура среды. Известно немало примеров, когда температура нефти, залегающей в пластах на глубине 2—3 тыс. м, достигает 80—100°С, а давление в них доходит до 500—600 атм, т. е. оказывается в 2 раза больше нормального гидростатического.

Свободная миграция углеводородов

Очевидно, что физическое состояние нефти в таких условиях будет иным, чем на поверхности. Чем выше температура и давление, тем ниже вязкость, тем большее количество газа может раствориться в единице объема, тем ниже ее поверхностное натяжение. Например, при давлении в 42 кг/см2 вязкость нефти уменьшается на 58%, а при давлении 112 кг/см2 поверхностное натяжение уменьшается на 84%.

Таким образом, когда речь идет о миграции нефти, не следует думать, что перемещается жидкость, адекватная нефти, которую мы видим на поверхности в условиях атмосферного давления и температуры 20—30°С или несколько ниже или выше.

По мере того как снижаются вязкость и поверхностное натяжение нефти, способность ее перемещаться (мигрировать) по породам с мелкими порами возрастает.

Под свободной миграцией подразумевается свободное перемещение масс углеводородов по толщам проницаемых пород, а также через разломы. Этот вид миграции и приводит к формированию залежей, причем в ее реализации всегда важную роль играет вода, насыщающая проницаемые породы. Эта пластовая вода всегда обладает динамическим потенциалом и в силу этого движется по пласту. Если движение воды спокойное и все ее частицы перемещаются друг относительно друга слоями и их траектории практически параллельны, то такой поток называется ламинарным. Быстрое же движение воды с образованием завихрений, за счет которых траектории частиц различны, называют турбулентным.

В пластах горных пород, по которым мигрируют углеводороды вместе с водой, их движение происходит по ламинарному режиму, и это благоприятствует равномерному перемещению углеводородов водой или же движению их самостоятельными струями через насыщенную водой пористую проницаемую среду. Так как растворимость нефти в воде очень низкая, а газа выше, углеводороды всплывают над водой в виде капель, которые затем объединяются, образуя струю нефти, нефть движется вместе с водой, как бы плавая над ней.