VII.5. Изменение свойств газоконденсатных залежей
VII.4. Изменения свойств попутного газа
VII.3. Эффект дифференциального улавливания
Он установлен канадским геологом В. Гасооу и советским геологом С.П. Максимовым. Если кровля резервуара имеет региональный наклон в одну сторону, то в нем возникают условия для боковой (латеральной) миграции нефтяных и газовых углеводородов вверх по восстанию пластов. При этом нефтегазовые системы, находящиеся в растворенном в воде состоянии, попадая в зоны пониженных температур и давлений, распадаются (дифференцируются) с образованием самостоятельных газовых и нефтяных систем. Газ, выделившийся из воды в свободную фазу, обладает большей миграционной способностью, чем нефть, и первым заполняет ловушку. Если газообразных углеводородов достаточно много, то ловушка полностью заполняется газом, а дополнительные порции газа перетекают в вышележащую ловушку. Жидкие углеводороды, обладая меньшей миграционной способностью, поступают в ловушку позже, и, если она заполнена газом, то мигрируют по пласту дальше до достижения вышележащей ловушки. Здесь они образуют нефтяную оторочку, либо чисто нефтяную залежь. В итоге образуется углеводородная зональность, обязанная своим происхождением дифференциальному улавливанию углеводородов на путях их латеральной миграции: в сторону погружения продуктивных пластов нефтяные залежи сменяются нефтегазовыми, последние – газовыми (рис.8).
Такая закономерность наблюдается на многих крупных структурах, особенно в толщах, генерирующих как газообразные, так и жидкие углеводороды. Если генерируются только жидкие углеводороды, то все ловушки будут заполнены нефтью, но плотность ее будет закономерно уменьшаться в сторону погружения резервуара. Если генерируются только газообразные углеводороды, то все ловушки будут заполнены газом, но жирность их будет падать также в сторону погружения резервуара. Однако следует отметить, что природа сложна и не всегда и не повсюду эта закономерность подтверждается фактами.
Рис.8 Схема дифференциального улавливания. По С.П.Максимову, 1964:
1 – газ; 2 – нефть; 3 – водонасыщенная часть пласта-коллектора; 4 – направление миграции нефти и газа по пласту; 5 – плотность нефти.
Попутные газы - это газы, растворенные в нефти и извлекаемые из нее в процессе разработки залежей. По мере увеличения глубины залегания попутный газ становится все более жирным, обогащенным тяжелыми углеводородами. Это - общая закономерность, которая иногда нарушается под влиянием других факторов.
Коэффициент жирности газов определяется как отношение количества этана, пропана и других высших углеводородов к количеству метана. Если залежи формируются по принципу дифференциального улавливания, то в направлении погружения резервуара газ становится менее жирным.
Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что газоконденсатные системы могут возникнуть при достижении критических давлений и температур (Рпл - 100-150 ат, tпл - 45-60°С). В этих условиях жидкие углеводороды могут растворяться в газе, т.е. переходить в газовую фазу. Нижняя граница существования газоконденсатных систем не имеет четких пределов.
Главное в образовании газоконденсатных систем - это давление. Чем выше пластовое давление, тем выше конденсатный фактор. Конденсатный фактор измеряется в кубических сантиметрах на 1 кубический метр газа.
В газоконденсатных системах нефть находится в парообразном состоянии и при снижении давления выпадает в свободную фазу. При движении системы вверх по восстанию слоев в сторону снижения давления вследствие неодинаковой растворимости в сжатых газах постепенно снижается доля аренов и цикланов. Последние выпадают в свободную фазу, газ становится менее жирным.