Палеогидрогеологические критерии

Изучение закономерностей формирования и сохранности скоплений нефти и газа невозможно без детального изучения динамики и химизма пластовых и трещинных вод не только в современных геологических условиях, но и в палеогидрогеологическом плане.

Находящиеся в горных породах воды по своему генезису могут быть эндогенными, образовавшимися непосредственно в горных породах за счет химических реакций, и экзогенными, попавшими в породы при их формировании в процессе седиментации (седиментационные воды) или с поверхности в результате фильтрации (инфильтрационные воды).

Главное значение при первичной миграции УВ из нефтепроизводящих отложений в породы-коллекторы и формировании залежей играют седиментационные воды. Инфильтрационные воды в основном обусловливают переформирование залежей и часто их разрушение.

При погружении осадочные образования испытывают давление вышележащих пород, приводящее к уменьшению их объема и выжиманию седиментационных вод, которые мигрируют из плохо проницаемых пород (например, глин) в хорошо проницаемые (песчаники) и затем из области больших давлений перемещаются в зоны меньших давлений. В результате элизионного (от греческого слова "элизио" – выжимание) процесса в недрах происходит движение огромнейших масс воды. Процесс проникновения в проницаемые горные породы поверхностных инфильтрационных вод называется инфильтрационным водообменом.

При формировании подземных вод выделяются гидрогеологические циклы. Эти циклы генетически связаны друг с другом и обусловливаются одним общим процессом – режимом и направленностью тектонических движений.

По А. А. Карцеву, гидрогеологический цикл начинается с погружения территории, трансгрессии моря и накопления осадков и заканчивается воздыманием, регрессией и денудацией водоносных пород в какой-либо части региона. В зависимости от того, какой этап гидрогеологического цикла испытывает в данный момент определенный водоносный комплекс, его относят или к элизионной, или к инфильтрационной природной водонапорной системе.

Гидродинамические циклы сменяют друг друга так же, как в процессе геологической истории меняются типы водонапорных систем.

Начальная (первичная) миграция УВ из нефтегазопродуцирующих толщ в коллекторы связана с элизионным этапом палеогидрогеологической истории и происходит при непосредственном и решающем участии седиментационных вод.

В инфильтрационном этапе палеогидрогеологической истории, наступающем в фазы развития движений воздымания, развивается инфильтрационный водообмен и происходит разрушение или перераспределение ранее сформировавшихся скоплений нефти и газа.

К числу основных гидрогеологических критериев оценки региональной нефтегазоносности недр относятся условия распространения в разрезе и пространстве зон и областей затрудненного и интенсивного водообмена и гидрогеологически застойного режима» а также степень промытости инфильтрационными водами отложений отдельных структурных этажей в пространстве и во времени (геологическом).

В комплексе гидрогеологических исследований большое значение имеет изучение состава, упругости (давления насыщения) и количества растворенного газа в пластовых водах. Среди указанных компонентов основным показателем существования нефтяных и газовых залежей является наличие углеводородных газов, в первую очередь тяжелых УВ. Присутствие в углеводородных газах углекислого газа, сероводорода и азота свидетельствует о происходящих процессах разрушения нефтяных и газовых залежей. Присутствие кислорода, являясь отрицательным показателем нефтегазоносности, указывает на поверхностный состав вод.

При оценке перспектив нефтегазоносности исследуемого района основную роль играет упругость растворенных газов. По упругости растворенных газов обычно исходят из превышения давления насыщения растворенных газов над гидростатическим давлением пластовых вод. Только при этом условии, по законам фазового равновесия, может происходить выделение газа из воды в свободную фазу и формирование скоплений нефти и газа. При установлении превышения упругости растворенного газа над статическим давлением подземных вод в определенных горизонтах и при наличии благоприятных структурных форм район считается перспективным в газоносном отношении; при установлении высокой упругости растворенных газов и повышенном содержании в газе тяжелых УВ район считается перспективным в нефтеносном отношении.