Fluxul de hidrocarburi

Migratia petrolului si gazului constituie o veriga f. imp,dar putin cunoscuta in ceea ce priveste formarea zac. de hidrocarburi. Spre deosebire de migratia primara care e cantitativa, cea secundara se desfasoara in roci permeabile si in zone fracturate. Acestea se combina -> proces continuu. Dupa formarea hidrocarburilor asistam la o perpetua redistribuire determinata de miscarile tectonice care activeaza migratia.

•Motorul si mecanismele migratiei secondare

Dinamica fizica – desi aceste migratii sec.sunt mai bine cunoscute decat migratia primara, iar drenajul campurilor petroliere aflate in productie reprezinta un teren de experienta, totusi mecanismele acestor deplasari raman ipotetice, existand o regula generala legata de zonele de presiune -> din zonele cu presiune ridicata spre zonele cu presiune scazuta.

Titeiul migreaza independent de acvifer pt.ca densitatea titeiului e diferita de cea a apei. Se presupune ca titeiul se deplaseaza sub forma de faza continua in roci permeabile umectate de apa. Deplasarea lenta a acviferului influenteaza migratia hidrocarburilor, gradientii hidraulici putand facilita sau impiedica fenomenele de acumulare in functie de caz. Migratiile sunt de asemenea in relatie cu caracteristicile petrochimice ale rocii rezervor, cu permeabilitatea rezervorului si in functie de presiunea de intrare in roca si de presiunile capilare. Migratiile sunt controlate si de arhitectura bazinului de sedimentare; ele urmeaza de regula istoria geologica a bazinului ce se manifesta prin accentuarea inclinarii stratului si prin variatia presiunilor ce insotesc miscarile de subsidenta sau de ridicare. Orica activitate tectonica isi va pune amprenta asupra fluxului de hidrocarburi, care mai este controlat si de mecanismul genezei si expulzarii altor hidrocarburi noi.

Dinamica chimica – migratiile hidrocarburilor sunt insotite si de o selectie chimica a comp. care este rezultatul unei retentii selective. Pe parcursul migratiei are loc o crestere a procentului de hidrocarbura nepolara, fenomen ce se produce gratie absorbtiei comp. primari pe interfata titei- apa. Datorita circulatiei gazelor vom avea o diminuare in hidrocarburi aromatice si rasini.

•Principalele modalitati de migratie in capcane

1.Migratiile laterale – se desfasoara in acoperisul nivelelor continue si permeabile la contactul cu ecranele impermeabile. Fluxul de hidrocarburi este facilitat cu atat mai mult cu cat suprafata de contact este mai plana si mai transanta. Acestea joaca un rol imp.in concentrarea hidrocarburilor si la formarea acumularilor pe flancurile si in zonele de culminatie ale marilor ridicari regionale. Acestea pot sa se desfasoare pe distante imp. (zeci de km) in special in bazine de tip platformic sau in zone marine marginale de tip stabil.

Rezervoarele continue si migratiile laterale stau la baza dismigratiilor si a indicatiilor de suprafata, putand reprezenta uneori imp. impregnatii in nisipurile asfaltice. Migratiile laterale antreneaza (in cazul zonelor cutate cu succesiuni de cute anticlinale,sau in zone cu recifi ingropati) o acumulare in capcane diferentiate.

2.Migratiile verticale – mecanismul lor consta in aceea ca se ajunge sau nu la o imbibare cu hidrocarburi a rezervoarelor de deasupra sau de sub nivelul rocilor mama. Acestea nu se pot produce decat in momentul in care presiunea de pori este suficient de mare pt.a invinge mediul inchis geomecanic, lucru posibil fie printr-o crestere a presiunii fluidelor, fie printr-o slabire a depozitului in ansamblu care se produce de obicei gratie fenomenelor tectonice.

Migratiile verticale sunt de 2 tipuri:

-perdescensum – se estimeaza ca hidrocarburile formate in seriile transgresive au frecvent tendinta de a migra perdescensum in general pe distante f.mici alimentand capcane stratigrafice reprezentate in special prin constructii de tip recifal in provincii petroliere stabile (ex: Mexic, Canada, Libia).

-parascensum – se realizeaza prin cuverturile stratificate de-a lungul fracturilor si fisurilor care alcatuiesc zone de drenaj preferential. Rolul faliilor este variabil in timp ->pot constitui cai de drenaj pt.ca dupa un anumit interval sa poata ajunge sa fie ecran. Acestea pot fi de multe ori la originea unei dismigratii (ex: zona Foot Hills din Iran si Iraq, unde petrolul din campurile gigant isi are originea cretacica aflata subdiacent si migratia este frecventa in special in zonele de culminatii anticlinale).

In absenta faliilor, cai preferentiale la constituie zonele slabe de cuvertura care au o presiune de intrare mai mica decat presiunea fluidelor din stratele aflate dedesubt. Hidrocarburile migreaza parascensum cu atat mai usor cu cat sunt mai usoare -> acest tip va caracteriza in special gazul.

In majoritatea cazurilor avem de-a face cu migratii combinate, atat laterale cat si verticale.

•Notiunea de prindere in capcana si “zacamant”

Migratia secundara transfera hidrocarburi spre zone cu presiuni mai slabe si cu tensiuni mai mici decat acelea din rocile mama. Modificarea echilibrului initial poate determina transformari fizice sau chimice dintre care unele pot concura la concentrarea si prinderea in capcana a hidrocarburilor.

Inchidere – o zona o numim inchisa si constituie o capcana in momentul in care ea este limitata de o bariera care obliga fluxul de hidrocarburi sa se acumuleze inspre amonte. Aceasta bariera este asigurata de o suprafata concava cu concavitatea orientata in jos si este asigurata de un ecran impermeabil sau de formatiuni cu presiuni de intrare f.mari. Aceasta inchidere la nivel local al capcanei are de fapt aceeasi semnificatie pe care o are ecranul la scara regionala. Capcanele permit acumularea titeiului si gazului in partile superioare, alcatuind un zacamant. La partea inferioara acumularile de hidrocarburi sunt limitate de acvifere care poarta denumirea de “plan de apa”. Notiunea de inchidere trebuie privita atat in sens geometric cat si in sens dinamic.

Dpdv geometric prin inchidere ne referim la acea suprafata concava orientata in jos a rocilor ecran. Dpdv geologic aceasta schema corespunde in cazurile cele mai frecvente unei suprafete cutate sub forma de dom sau anticlinal, cutare care afecteaza o serie stratigrafica normala => capcane structurale cutate. O serie de inchideri pot fi asigurate si prin modificari de facies ca rezultat a unor anomalii de sedimentare => capcane litologice sau stratigrafice. Putem avea caractere combinate intre cele 2 stiluri.

Dpdv dinamic inchiderea trebuie considerata ca si o bariera in calea migratiei hidrocarburilor. Proprietatile acestei bariere sunt relative si sunt in functie de capacitatea fluidelor, cu precadere de dimensiunea moleculelor si de presiunea exercitata. Sub acest aspect avem 2 mari tipuri de inchidere:

-tip aflat in legatura cu un flux pe stratele cutate sub forma de anticlinal;

-tip aflat in relatie cu fluxul cu stratele la care pot fi asociate inchiderile prin falii.

•Inchiderea – trebuie facuta o distinctie intre inchiderea teoretica si practica.

Prin inchiderea teoretica se intelege inchiderea pe care o putem masura dupa datele geologice si structurale ale capcanei. Aceasta inchidere permite o prima evaluare a marimii rezervelor care se spera sa fie intalnite in capcane.

Inchiderea practica se refera la inaltimea reala impregnata in volumul total al capcanei. De aceasta inchidere este legata notiunea de zacamant. Notiunea de inchidere este in mod special imprecisa in cazul capcanelor realizate prin falii, deoarece de regula amplasamentul si configuratia exacta a faliei pot fi rareori stabilite, iar pe de alta parte etanseitatea faliilor este variabila in functie de conditiile de zac.si de presiunea stratelor.

•Coeficientul de umplere al capcanei – este raportul intre inaltimea impregnata si inchiderea structurala. Are valori ridicate in provinciile bogate, si mai scazute in zonele sarace. Coeficientul de umplere este in functie de fluxul de hidrocarburi care pe de o parte alimenteaza capcana in amonte, iar pe de alta parte se regaseste in zona de evadare prin ecran.

Coeficientul de umplere este modificat de variatiile de temp. si presiune care sunt legate de miscarile de ridicare sau de subsidenta. In cazul miscarilor de subsidenta exista o tendinta de crestere a procentului de gaz dizolvat in titei, in vreme ce miscarile de ridicare vor avea un efect invers => dezvoltarea unui “gas cape” concomitent cu o crestere de volum si => o marire a coeficientului de umplere.