Причины и признаки разрушения залежей нефти и газа

Согласно наиболее распространенному в настоящее время пред­ставлению об образовании нефтяных месторождений нефть перво­начально возникла в особых материнских породах, откуда в даль­нейшем мигрировала в пористые пласты-коллекторы и образовала залежи, явившиеся объектом промышленной разработки.

Этот процесс по И. М. Губкину происходил еще до возникнове­ния антиклинальных складок. Образование последних привело к со­зданию нефтяных залежей, причем нефтесборной площадью были не только участки, расположенные в границах вновь возникших антиклиналей, но и соседние синклинальные зоны, зоны депрессий, откуда нефть и газы, находившиеся подводой, устремлялись к наи­высшим точкам поднятая.

Дальнейшие тектонические движения могли вызвать изменение форм возникших антиклиналей и даже образование новых складок, что неизбежно должно было привести к перераспределению уже об­разовавшиеся внутри структуры нефтяных залежей, так как по­следние все время приспособляются к новым структурным условиям.

Разрушение структур в результате денудационных процессов влечет за собой разрушение нефтяных залежей. Однако разрушение последних происходит не только вследствие денудации. Несомненно, большую роль в этом отношении играют явления химического по­рядка, способствующие превращению нефти в малоподвижные твердые и полутвердые углеводороды, а также бактериальные процессы, которые в конечном итоге могут привести: к полному уни­чтожению нефти как полезного ископаемого.

На то, что процессы разрушения нефтяных залежей бактериями действительно происходят в природе, указывает образование в озокеритовых месторождениях альгаритов, являющихся продук­тами бактериального разложения озокеритов. Общеизвестна также способность некоторых бактерий окислять в сравнительно корот­кий срок значительные количества нефти до воды или углекислоты.

Однако разрушением залежи нефти в результате денудации и биохимических процессов не исчерпываются те факторы, которые в конечном итоге приводят к уничтожению нефтяной залежь.

Естественное истощение нефтяной залежи может начаться еще до того, как вмещающие ее породы будут выведены на поверхность, вследствие образования трещин, по которым может происходить в достаточной мере интенсивная миграция нефти и газа из недр.

При отсутствии трещин сколько-нибудь значительное продвиже­ние жидкой нефти поперек напластования пород вряд ли возможно.

Для газа возможности миграции, несомненно, более благопри­ятны. Однако мало вероятно, что они могут при ненарушенном тре­щинами и разрывами залегании пород привести к истощению за­лежи.

В толще осадочных пород, расположенных над нефтегазовыми залежами, встречаются пласты, все поры и трещины которых за­полнены водой, а также пласты, норы и трещины которых частично или полностью свободны, т. е. содержат газ под тем или иным да­влением. Через пласты, имеющие свободные, сообщающиеся между собой поры и трещины, происходит эффузия газа, а через вещество породы — диффузия. При наличии сплошных и пористых слоев явления эффузии и диффузии тесно сочетаются друг с другом.

В результате этих явлений сохранность газовой залежи при отсутствии интенсивных процессов, восполняющих потери газа была бы за геологическое время совершенно невозможной. Однако, поскольку практически нельзя допускать, что в пределах какой-либо осадочной толщи отсутствуют прослои, насыщенные водой, процессы эффузии в природе в таких масштабах не происходят, а диффузия газа по сравнению с эффузионным потоком весьма незначительна. Этим, по-видимому, можно объяснить тот факт, что до настоящего времени в палеозойских отложениях известны ог­ромные промышленные скопления газа.

Миграционные процессы, с помощью которых формируются зале­жи нефти и газа, могут привести к полному или частичному их разрушению, так как они продолжаются и после образования скоплений нефти и газа. О значительных масштабах разрушения залежей свидетельствуют огромные выходы нефти на о-ве Тринидад (площадь асфальтового озера 40—50 га) и на Апшеронском полу­острове у пос. Бинагады. Над месторождениями нефти и газа в про­цессе разрушения последних при определенных условиях образуются залежи серы.

М. К. Калинко в 1964 г. разделил процессы разрушения угле­водородов на две группы: 1) физические, 2) химические и биохими­ческие. Среди физических процессов наряду с теми, которые приво­дили к образованию залежей, выделяются: исчезновение ловушки под влиянием тектонических движений, исчезновение ловушки вслед­ствие вскрытия нефтегазосодержащих пород процессами эрозии, рассечение залежи проводящими тектоническими разрывами, выхо­дящими на поверхность, и осложнение месторождений внедрением масс каменной соли, глин или магматических пород. Таким образом, физические процессы, которые, как указывалось выше, являются основным агентом, обусловливающим процессы миграции и форми­рования нефтяных и газовых залежей, могут приводить как к полному, так и к частичному разрушению залежей. Например, тектонические движения могут вызвать исчезновение ловушки, тогда данная залежь будет уничтожена, а нефть и газ или мигрируют в новую ловушку, или будут разрушены. Если в течение продол­жительного времени крупные территории будут испытывать восхо­дящие движения, то естественно, что нефтегазосодержащие породы будут выведены на поверхность и частично или полностью унич­тожены.

Биохимические реакции при наличии разлагающих углеводороды бактерий могут привести к уничтожению скоплений нефти и газа. Химические процессы могут не только разрушить нефть, но и умень­шить воздействие физических процессов разрушения. Это происходит, когда окисленная нефть создает асфальтовые пробки, которые сдер­живают рассеивание последующих порций поступающей нефти.

Масштабы разрушения газовых скоплений значительно больше, чем нефтяных. Постоянная диффузия газа, по мнению В. А. Соколова, делает невозможным продолжительное существование газовых скоп­лений, если не происходит поступления новых порций газа. Возможно также полное растворение газовых залежей в контактирующих водах при погружении залежей на большие глубины в зоны повышенных температур и давлений.

Процесс разрушения месторождений нефти и особенно газа достаточно широко развит в природе, и его изучение имеет большое значение для правильного ведения поисково-разведоч­ных работ.