Часть третья. Термодинамические условия в природном резервуарах

В истории любой газовой или нефтяной залежи следует различать статический и динамический периоды. До сих пор мы рассматривали только статические элементы: породы-коллекторы, пластовые флюиды, а также ловушки, вмещающие нефтяные залежи. Эти элементы оставались неизменными в течение длительного времени, тогда как внутри самих природных резервуаров и насыщающих их флюидов происходили медленные изменения в результате движений земной коры, вулканической деятельности, увеличения или уменьшения нагрузки вышележащих пород и изменений в характере и направлении движения пластовых вод. После открытия залежи, когда начинается извлечение флюидов, их равновесие в пласте нарушается, и залежь вступает в динамический период с характерными для него резкими изменениями пластовых условий. Итак, различия между динамическим и статическим состояниями залежи проявляются главным образом в степени стабилизации пластовых флюидов. Изменения их в статический период настолько медленны, что практически незаметны и могут быть обнаружены только при специальном изучении условий, существовавших в природном резервуаре, и изменений, происшедших уже в течение динамического периода.

Наши представления о характере процессов, происходящих в природных резервуарах при извлечении насыщающих их флюидов, основаны на многочисленных работах инженеров-нефтяников. Эксплуатационники заинтересованы в получении максимально возможного количества нефти и газа из залежи при минимальной стоимости работ. Для этого целесообразно изучение характера движения нефти и газа в каком-либо типичном для данного района природном резервуаре, который, с точки зрения геолога-нефтяника, можно рассматривать как эталонный, а залежь считать «лабораторией» для крупного бассейна или провинции. Правильное понимание процессов, происходящих в природных резервуарах при перемещении в них нефти и газа, поможет нам понять и основные закономерности аккумуляции нефти и газа в залежи, а следовательно, будет способствовать открытию новых залежей.

Две последующие главы посвящены динамическим явлениям, связанным с извлечением флюидов из пластов: изменениям температуры и давления, градиентам потенциала флюида, соотношениям флюидов в пластовых условиях, или пластовой механике.