Аккумуляция

Конечным этапом формирования залежи является концентрация нефти и газа из рассеянного в пластовых водах состояния в промышленное скопление. Иногда пластовые воды не представляют собой непрерывную взаимосвязанную систему. В этих случаях движение нефти и газа, видимо, также является ограниченным, т.е. формирование их скоплений происходит в непосредственной близости от зоны нефтегазообразования. Большая часть ловушек, однако, характеризуется наличием свободной воды, находящейся как в статическом состоянии, так и в движении. Но переносятся ли нефть и газ водой или перемещаются независимо от нее вследствие плавучести, их движение всегда происходит у кровли проницаемых пород, вероятно, в виде тонких пленок толщиной в несколько молекул или несколько пор. Доказательством этому служат многочисленные выходы нефти и газа, наблюдаемые в верхней части водоносных пород-коллекторов в нефтяных провинциях. Миграция нефти и газа продолжается до тех пор, пока не встретится какое-либо препятствие, т.е. ловушка.

Размер скопления нефти или газа может ограничиваться: 1) количеством исходного вещества, 2) физическими особенностями участка аккумуляции, 3) сочетанием обоих этих факторов. При этом предполагается, что каждая ловушка заполнена нефтью и газом настолько, насколько это возможно при существующих пластовых условиях - давлении, температуре, градиенте гидравлического потенциала, относительных плотностях нафтидов и воды, наклоне пластов, проницаемости и ее изменчивости.

Там, где пластовые воды находятся в гидростатическом равновесии, нефть и газ в конечном счете скапливаются в наиболее приподнятой части ловушки (т.е. там, где потенциальная энергия наименьшая), а водонефтяной контакт является горизонтальным.

В общем случае ловушка представляет собой область с пониженной потенциальной энергией [28], в направлении которой обладающие плавучестью нефть и газ движутся из областей высокой потенциальной энергии. Нефть и газ отделяются друг от друга (сепарируются) в соответствии с их плотностями и удерживаются в ловушке до тех пор, пока ловушка остается областью наименьшего значения уровня потенциальной энергии, т. е. до тех пор, пока не изменятся пластовые условия в результате тектонических нарушений, изменения регионального наклона слоев, а следовательно, и скорости движения пластовых вод или, наконец, пока залежь не будет вскрыта скважиной - все эти факторы приводят к возобновлению движения нефти и газа и снижению эффективной емкости ловушки.

Когда огромные объемы воды с рассеянными в ней нефтью и газом попадают в ловушку, в последней удерживаются лишь нефть и газ, а вода удаляется. Легче всего вода проходит через купола и антиклинали. Тектонически экранированные и многие литологические и стратиграфические ловушки [ловушки выклинивания] обычно запечатаны с одной или нескольких сторон, и в связи с этим они отклоняют или даже останавливают движение флюидов, достигающих этих ловушек. Объем воды, несущей незначительные количества нефти и газа и мигрирующей через ловушки, редко бывает настолько большим, чтобы заполнить ловушку этими углеводородами до ее современного уровня. Поэтому наиболее вероятно, что большая часть нефти и газа, содержащаяся ныне в залежах, попала в ловушки независимо от движения воды. Основной транспортирующей силой нефти и газа, по-видимому, является их плавучесть, обусловливающая миграцию нефти и газа в наиболее высокие участки продуктивных пластов как по направлению движения пластовых вод, так и против него.

Складкообразование не только приводит к возникновению приподнятых локальных участков, характеризующихся относительно пониженным пластовым давлением, но способствует снижению пластового давления и в дальнейшем, так как при смятии в складки кластических пород они растрескиваются и меняется соотношение в них несцементированных зерен, что обусловливает локальные увеличения объема пород. Расширение горной породы приводит к соответствующему увеличению объема порового пространства, а это влечет за собой снижение пластового давления [29]. Можно допускать, что пластовое давление в связи с этим уменьшается по направлению к своду антиклинали. Если такое уменьшение достаточно интенсивно, оно будет действовать в том же направлении, что и силы всплывания нефти и газа, т.е. будет способствовать их аккумуляции.