Происхождение нефти

Допустим, что у нас есть проницаемый пласт, по которому движутся флюиды нефти или газа, имеется хорошая глинистая покрышка, способная удержать эти флюиды. Будет ли образовываться залежь? Нет, оказывается этого еще тоже недостаточно. Необходимо наличие ловушки — особой формы пласта, попав в которую нефть и газ оказываются как бы в тупике. Здесь-то постепенно и накапливаются эти продукты и образуется залежь. В прошлом веке в качестве ловушек рассматривали крупные пустоты типа пещер или же системы крупных трещин. Сейчас уже доподлинно известно, что никаких подземных нефтяных озер нет. И нефть и газ находятся в многочисленных порах и мелких трещинах, пронизывающих горные породы. А ловушками являются особые формы этих пористых пластов-коллекторов. Обычно ловушки делятся на структурные и неструктурные. Типичный пример первых — антиклинальные складки и тектонические экраны, вторых — стратиграфическое несогласие, литологическое выклинивание и погребенные рифы (рис. 3).

Рис. 3. Типы ловушек для нефти и газа

а — антиклинальная; б — солянокупольная (диапировая); в — тектонически экранированная; г — стратиграфическая; д — литологическая; е — погребенный риф; 1 — непроницаемые породы типа глин (покрышки); 2 — проницаемые породы типа песков или песчаников (коллекторы); з — непроницаемые известняки; 4— проницаемые известняки; 5 — каменная соль; 6 — залежи нефти; 7 — залежи газа; 8 — линии тектонического нарушения

По типу ловушки обычно классифицируют и сами залежи нефти и газа, т. е. выделяют сводовые залежи (приуроченные к антиклиналям), тектонически экранированные, стратиграфические, литологические, рифогенного типа и смешанные.

Миграция нефти и газа — важнейшее условие формирования месторождений. Миграция происходит в проницаемых породах вместе с подземной водой, которая обычно насыщает поровое пространство. Перемещение нефти и газа по пласту может происходить в растворенном или свободном состоянии. Растворителем обычно бывает вода. Ее растворяющие способности улучшаются в пластовых условиях при больших давлениях и температуре. Как мы узнаем в дальнейшем, растворяющая способность подземных вод сравнительно невелика. Тем не менее подземная гидросфера формирует своеобразный накопитель газов, в том числе и углеводородных. По оценке Л. М. Зорькина, только в подземных водах нефтегазоносных бассейнов нашей страны растворено более 4000 трлн м³ углеводородных газов, а глобальные ресурсы газов в пластовых водах осадочного слоя коры (до глубины 4 км) составляют 1,5×10¹⁷ м³.

Направление миграции определяется перепадом давлений и происходит из области большого давления в область меньшего. Специалисты-гидрогеологи называют эти области соответственно пьезометрическими максимумами (пьезомаксимумы) и пьезометрическими минимумами (пьезоминимумы). Двигаясь по пласту, подземная вода неизбежно попадает в область относительного пьезоминимума, при снижении давления уменьшается и растворяющая способность воды — происходит выделение нефти или газа в свободную фазу, причем, чем больше падает давление, тем больше выделяется их из воды. В свободном состоянии нефть и газ также способны мигрировать, они как бы всплывают в воде вследствие разности плотностей.

Различают боковую (латеральную) и вертикальную миграции. В первом случае флюиды перемещаются в пределах одного пласта, во втором — из одного пласта в другой, обычно снизу вверх.

Благоприятное сочетание рассмотренных и ряда других факторов приводит к формированию залежей нефти и газа. Чаще всего это происходит в бортовых и внутренних зонах крупных депрессий (впадин, прогибов), на склонах сводовых поднятий и в их центральных частях. Как правило, в земной коре не встречается единичных скоплений нефти или газа. Они распространены целыми «семействами», как опята в лесу. Одно такое «семейство», связанное с однотипными ловушками, образует зону нефтегазонакопления. Несколько зон, приуроченных к одному крупному структурному элементу коры, объединяются в нефтегазоносную область, а те — в нефтегазоносную провинцию. Ряд геологов-нефтяников предлагают рассматривать крупные осадочные бассейны земной коры, которые на определенной стадии своего развития становятся нефтегазоносными, как нефтегазоносные бассейны.

Итак, у нефти сложная и длительная подземная жизнь. С момента ее образования до накопления в залежи проходят многие миллионы лет. И еще десятки миллионов лет залежь ждет своего «часа», пока скважина не распечатает непроницаемую покрышку и нефть не начнет служить людям. Воистину, залежь нефти — это клад миллионолетий.