MỤC LỤC
Chương I
KHÁI QUÁT CHUNG 1
I. Vài nét giới thiệu về khoa học địa chất 1
II. Sự dịch chuyển của dầu khí . 1
1. Sự dịch chuyển nguyên sinh. 2
2. Sự dịch chuyển thứ sinh. 3
Chương II
DỊCH CHUYỂN THỨ SINH 4
I. Nguyên nhân dịch chuyển. 4
1. Lực nổi. 4
2. Thuỷ lực . 4
3. Lực mao dẫn. 4
4. Lực nén . 5
5. Tác dụng của chất khí hoà tan. 5
6. Khuếch tán. 6
II. Cơ chế dịch chuyển. 6
1. Dầu khí dịch chuyển cùng với nước 6
2. Dầu khí dịch chuyển độc lập với nước. 7
· Lực mao dẫn. 8
· Lực nổi. 8
· Giãn nở của khí. 9
3. Dầu khí dịch chuyển cùng với sự trầm tích 9
III. Thời gian và tốc độ dịch chuyển. 10
IV. Biến đổi và ảnh hưởng tới quá trình dịch chuyển thứ sinh. 13
· Đá chứa. 13
· Kích thước lỗ rỗng . 13
· Yếu tố kiến tạo. 15
· Sự dịch chuyển sinh hoá và rửa lũa của nước. 15
· Thay đổi thành phần của Ion. 16
V. Hiệu quả của dịch chuyển thứ sinh. 17
Chương III
KẾT LUẬN 18
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 20
CHƯƠNG I
KHÁI QUÁT CHUNG
I. Vài nét giới thiệu về khoa học địa chất:
Thiên nhiên không những chỉ cung cấp cho chúng ta những tài sản vô giá mà còn góp phần to lớn cho sự tồn tại của chúng ta, thiên nhiên rất gần gũi và gắn liền với cuộc sống của mỗi con người sống trên trái đất chúng ta. Thiên nhiên có rất nhiều điều nhiều điều bí ẩn mà chúng ta không thể nào biết hết được, chính vì vậy mà khám phá và tìm hiểu về thiên nhiên là một điều rất thú vị, ngày nay, việc nghiên cứu về trái đất là một ngành khoa học mà cụ thể nhất là ngành Khoa Học Địa Chất Học.
Ngành Khoa Học Địa Chất Học chuyên nghiên cứu những diễn biến xảy ra bên trong lòng đất và cũng như trong hệ mặt trời, riêng về trái đất chúng ta cũng được thành tạo từ tro bụi vũ trụ khoảng 4,5 tỷ năm trước, cho đến ngày nay nó luôn biến đổi trong hệ mặt trời và được cung cấp một nguồn năng lượng lớn để duy trì sự sống trên trái đất. Trái đất luôn vận động thay đổi theo thời gian, từ hai nguồn năng lượng mặt trời và năng lượng bản thân làm trái đất trở thành một hành tinh động, vì vậy chúng ta cần tìm hiểu về hành tinh của mình, các hoạt động của trái đất bên trong lòng, cũng như ngoài mặt các hiện tượng như : Động đất, phun trào núi lửa, đứt gãy, sụt lún .v.v
II. Sự dịch chuyển của dầu khí:
Một trong những vấn đề quan trọng của địa chất dầu khí là vấn đề di chuyển của hydrocacbon trong vỏ trái đất là quá trình mà thiếu nó thì không thể có được sự hình thành các tích tụ dầu khí. Sự dịch chuyển của dầu khí trong vỏ trái đất được chứng minh bởi rất nhiều số liệu nhận được khi khai thác các tích tụ dầu khí, bởi kết quả thực nghiệm. Các tích tụ dầu khí ngày nay thường tìm thấy trong đá trầm tích, hạt thô, kích thước tương đối thô và độ thấm tuơng đối tốt. Những vật chất hữu cơ ban đầu là tiền thân của dầu khí chỉ có thể bảo quản trong đá trầm tích hạt mịn. Vị trí sinh ra dầu khí thường không phải vị trí ngày nay chúng ta tìm thấy những tích tụ dầu khí với qui mô lớn điều đó có nghĩa là có sự dịch chuyển từ nơi sinh tới nơi chứa dầu khí. Quá trình dịch chuyển của dầu khí được chia thành hai giai đoạn : dịch chuyển nguyên sinh, dịch chuyển thứ sinh.
20 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2681 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Sự dịch chuyển dầu khí từ đá mẹ tới bẫy, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHÖÔNG I
KHAÙI QUAÙT CHUNG
Vaøi neùt giôùi thieäu veà khoa hoïc ñòa chaát:
Thieân nhieân khoâng nhöõng chæ cung caáp cho chuùng ta nhöõng taøi saûn voâ giaù maø coøn goùp phaàn to lôùn cho söï toàn taïi cuûa chuùng ta, thieân nhieân raát gaàn guõi vaø gaén lieàn vôùi cuoäc soáng cuûa moãi con ngöôøi soáng treân traùi ñaát chuùng ta. Thieân nhieân coù raát nhieàu ñieàu nhieàu ñieàu bí aån maø chuùng ta khoâng theå naøo bieát heát ñöôïc, chính vì vaäy maø khaùm phaù vaø tìm hieåu veà thieân nhieân laø moät ñieàu raát thuù vò, ngaøy nay, vieäc nghieân cöùu veà traùi ñaát laø moät ngaønh khoa hoïc maø cuï theå nhaát laø ngaønh Khoa Hoïc Ñòa Chaát Hoïc.
Ngaønh Khoa Hoïc Ñòa Chaát Hoïc chuyeân nghieân cöùu nhöõng dieãn bieán xaûy ra beân trong loøng ñaát vaø cuõng nhö trong heä maët trôøi, rieâng veà traùi ñaát chuùng ta cuõng ñöôïc thaønh taïo töø tro buïi vuõ truï khoaûng 4,5 tyû naêm tröôùc, cho ñeán ngaøy nay noù luoân bieán ñoåi trong heä maët trôøi vaø ñöôïc cung caáp moät nguoàn naêng löôïng lôùn ñeå duy trì söï soáng treân traùi ñaát. Traùi ñaát luoân vaän ñoäng thay ñoåi theo thôøi gian, töø hai nguoàn naêng löôïng maët trôøi vaø naêng löôïng baûn thaân laøm traùi ñaát trôû thaønh moät haønh tinh ñoäng, vì vaäy chuùng ta caàn tìm hieåu veà haønh tinh cuûa mình, caùc hoaït ñoäng cuûa traùi ñaát beân trong loøng, cuõng nhö ngoaøi maët caùc hieän töôïng nhö : Ñoäng ñaát, phun traøo nuùi löûa, ñöùt gaõy, suït luùn .v.v…
Söï dòch chuyeån cuûa dầu khí:
Moät trong nhöõng vaán ñeà quan troïng cuûa ñòa chaát daàu khí laø vaán ñeà di chuyeån cuûa hydrocacbon trong voû traùi ñaát laø quaù trình maø thieáu noù thì khoâng theå coù ñöôïc söï hình thaønh caùc tích tuï daàu khí. Söï dòch chuyeån cuûa daàu khí trong voû traùi ñaát ñöôïc chöùng minh bôûi raát nhieàu soá lieäu nhaän ñöôïc khi khai thaùc caùc tích tuï daàu khí, bôûi keát quaû thöïc nghieäm. Caùc tích tuï daàu khí ngaøy nay thöôøng tìm thaáy trong ñaù traàm tích, haït thoâ, kích thöôùc töông ñoái thoâ vaø ñoä thaám tuông ñoái toát. Nhöõng vaät chaát höõu cô ban ñaàu laø tieàn thaân cuûa daàu khí chæ coù theå baûo quaûn trong ñaù traàm tích haït mòn. Vò trí sinh ra daàu khí thöôøng khoâng phaûi vò trí ngaøy nay chuùng ta tìm thaáy nhöõng tích tuï daàu khí vôùi qui moâ lôùn ñieàu ñoù coù nghóa laø coù söï dòch chuyeån töø nôi sinh tôùi nôi chöùa daàu khí. Quaù trình dòch chuyeån cuûa daàu khí ñöôïc chia thaønh hai giai ñoaïn : dòch chuyeån nguyeân sinh, dòch chuyeån thöù sinh.
Hình 1: Söï dòch chuyeån nguyeân sinh vaø thöù sinh.
Söï dòch chuyeån nguyeân sinh:
Laø con ñöôøng dòch chuyeån daàu khí ra khoûi ñaù meï, söï giaûi phoùng caùc toå phaàn daàu khí ra khoûi Kerogen vaø vaän chuyeån chuùng beân trong ñi qua caùc khe heïp cuûa ñaù meï, daàu khí dòch chuyeån töø ñaù meï ñeán ñaù chöùa, noùi caùch toång quaùt hôn laø söï giaûi phoùng daàu khí ra khoûi ñaù meï. Nhieàu thí nghieäm cho raèng caùc hydrocacbon bò ñaåy ra khoûi ñaù meï trong quaù trình neùn chaët cuûa ñaù meï vaø hydrocacbon tích tuï laïi trong caùc lôùp traàm tích xoáp vaø thaám. Moät soá nhaân toá tham gia vaøo quaù trình naøy nhö hieän töôïng neùn chaët, caùc tính chaát beà maët cuûa daàu khí vaø söï coù maët cuûa chaát hoøa tan trong nöôùc.v.v…
Hình 2: Daàu khí di chuyeån töø ñaù meï vaøo ñaù chöùa.
Söï dòch chuyeån thöù sinh:
Söï dòch chuyeån daàu khí ra khoûi ñaù meï ra loaïi ñaù coù ñoä roãng vaø thaám toát hôn. Söï dòch chuyeån caùc hôïp phaàn daàu khí trong caùc lôùp ñaù chöùa tích tuï laïi ôû baãy taïo væa daàu khí. Nhöng trong quaù trình tích tuï coù theå bò aûnh höôûng caùc yeáu toá kieán taïo; uoán neáp, ñöùt gaõy hay naâng leân. Maø coù theå xaûy ra söï taùi boá trí laïi caùc væa daàu khí daãn tôùi taïo pha di chuyeån môùi vaø söï hình thaønh tích tuï môùi.
Hình 3: Daàu khí di chuyeån töø ñaù chöùa vaøo baãy chöùa.
CHÖÔNG II
DÒCH CHUYEÅN THÖÙ SINH
I. Nguyeân nhaân dòch chuyeån:
Löïc noåi:
Söï noåi leân cuûa daàu khí trong taàng chöùa do söï khaùc bieät tyû troïng cuûa chaát löu chöùa ñaày trong caùc loã roãng dieãn ra chuû yeáu trong khe nöùt vaø loã hoång lôùn. Caùc lôùp caøng phaân dò maïnh bao nhieâu, söï khaùc nhau veà tyû troïng cuûa Hydrocacbon vaø nöôùc caøng lôùn bao nhieâu thì luïc noåi caøng lôùn baáy nhieâu, löïc noåi cuûa daàu hay khí tyû leä vôùi ñoä nghieâng cuûa væa vaø söï khaùc bieät tyû troïng giöõa nöôùc vaø hydrocacbon.
Löïc noåi cuûa daàu: Pc = (gn - gdk)sina ; vôùi a laø goùc nghieâng væa vaø gn laø tyû troïng cuûa nöôùc; gdk laø tyû troïng cuûa daàu khí.
Daàu luoân naèm trong moâi tröôøng nöôùc neân noù luoân chòu taùc ñoäng söùc ñaåy cuûa nöôùc, neân caùc gioït daàu vaø khí luoân coù xu höôùng bò ñaåy leân phía treân. Ñeå gioït daàu dòch chuyeån ñöôïc leân treân thì löïc ñaåy Acsimet phaûi lôùn hôn söùc caêng beà maët cuûa daàu khí. Khi dieän tích tieáp xuùc giaûm, löïc ma saùt giaûm, löïc mao daãn khoâng ñoåi neân löïc noåi lôùn hôn löïc caûn seõ laøm cho daàu dòch chuyeån leân treân.
Thuyû löïc:
Trong moâi tröôøng töï nhieân, nöôùc laéng ñoïng ñoàng thôøi vôùi vaät lieäu traàm tích neân moâi tröôøng loã roãng luoân chieám bôûi nöôùc. AÙp suaát thay ñoåi neân löôïng nöôùc seõ dòch chuyeån töø nôi naøy tôùi nôi khaùc. Nhaân toá thuyû löïc ñoùng vai troø quan troïng khi daàu khí di chuyeån trong voû traùi ñaát ôû traïng thaùi hoaø tan trong thaønh phaàn nöôùc döôùi ñaát. Taùc duïng nhaân toá thuûy löïc khoâng chæ ñoái vôùi söï di chuyeån Hydrocacbon döôùi daïng hoøa tan bôûi caùc gioït daàu vaø boùng khí ôû traïng thaùi töï do cuõng bò loâi cuoán theo nöôùc döôùi ñaát. Vaäy tình traïng thuyû ñoäng löïc tích cöïc xuaát hieän khi nöôùc döôùi ñaát vaän ñoäng, khoâng chæ taïo ñieàu kieän deã daøng ñeå daàu khí noåi leân treân moâi tröôøng baõo hoaø nöôùc maø coøn ñaåy maïnh söï dòch chuyeån cuûa Hydrocacbon ôû daïng hoaø tan cuõng nhö ôû daïng töï do.
Löïc mao daãn:
Ñoäâ loã roãng giöõa caùc haït quyeát ñònh söï toàn taïi cuûa löïc mao daãn, chuùng laø nguoàn goác cuûa söï thaám vaøo caùc vaùch nhoû nhaát bôûi nöôùc keõ hôû. Nöôùc keõ hôû”thaám öôùt” caùc ñaù baèng caùch che phuû chuùng baèng moät maøng moûng, phuû vaùch caùc loã hoãng vaø caùc oáng nhoû. Moät soá nghieân cöùu nhaän thaáy raèng löïc troïng tröôøng khoâng ñuû khaû naêng thaéng ñöôïc löïc mao daãn khi kích thöôùc loã roãng nhoû.
Löïc mao daãn ñoùng vai troø nhaát ñònh trong vieäc di chuyeån hydrocacbon, bôûi nöôùc taåm öôùt ñaát ñaù toát hôn daàu neân söùc caêng beà maët giöõa nöôùc vaø ñaù lôùn hôn giöõa ñaù vaø daàu, ñieàu naøy giaûi thích hieän töôïng coù theå quan saùt ñöôïc nöôùc ñaåy daàu ra khoûi nhöõng loã hoång tôùi nhöõng loã hoång lôùn. Löïc mao daãn giaûm khi taêng ñöôøng kính loã roãng vaø bieán maát hoaøn toaøn khi ñöôøng kính naøy lôùn hôn 0,5mm. Bôûi vaäy trong ñaù keânh daãn haït thoâ hay ñaù nöùt neû cheânh leäch tyû troïng giöõa nöôùc vaø daàu khí ñaûm baûo cho söïï dòch chuyeån vaø phaân dò cuûa chaát loûng.
Löïc neùn:
Söï tích tuï thöôøng xuyeân vaø lieân tuïc cuûa ñaù traàm tích neùn chaët daàn nhöõng lôùp naèm döôùi laøm giaûm ñoä loã roãng cuûa chuùng vaø ñaåy chaát löu trong traàm tích haït mòn nhaát veà phía caùc traàm tích haït thoâ hôn.
Ví Duï: Ngöôøi ta xaùc ñònh ñöôïc raèng trong buøn môùi laéng ñoïng chöùa 85%- 90% nöôùc, moät aùp suaát töông ñöông vôùi moät taûi troïng baèng 300m traàm tích môùi eùp ra 50% nöôùc vaø taûi troïng 2000m eùp ra 90% nöôùc ban ñaàu, trong khi ñoù seõ doàn chaët laïi 50%. Daàu coù theå bò ñaåy ra khoûi traàm tích sinh ra noù döôùi taûi troïng 800 –1000m traàm tích.
Theo W.Phillip vaø caùc coäng taùc (1963) cho raèng caùc dòch chuyeån ñaõ baét ñaàu xaûy ra döôùi moät beà daøy traàm tích nhoû hôn 270m ñoä loã roãng cuûa seùt luùc naøy treân 35% ñaõ ngöng döôùi moät taûi troïng khoaûng 2000m ñoä roãng seùt khoaûng 10% vöôït ra ngoaøi moät trò soá nhaát ñònh cuûa söï neùn chaët, coù leõ ôû ñoä saâu khoaûng 1800m ñoä loã roãng vaø ñoä thaám khoâng phaûi laø taàng chöùa, nhoû ñeán noãi chuyeån ñoäng cuûa nöôùc ñaït tôùi moät trò soá raát nhoû, khoâng ngoaïi tröø ñoä saâu lôùn hôn coù moät aùp suaát ñuû maïnh, lôùn hôn aùp suaát thuyû tónh ñeå keùo theo söï phaù vôõ thuyû löïc cuûa ñaù vaø do ñoù keùo theo söï hình thaønh nhöõng ñöôøng di chuyeån môùi. Caùc Hydrocacbon dòch chuyeån ngay töø luùc baét ñaàu neùn chaët, cöôøng ñoä dòch chuyeån thöôøng xaûy ra töø taâm veà phía rìa boàn ôû ñoù aùp suaát neùn chaët giaûm daàn cuøng vôùi söï giaûm cuûa ñoä loã roãng do hieän töôïng neùn chaët.
Taùc duïng cuûa chaát khí hoaø tan:
Nhö chuùng ta ñaõ bieát moät væa daàu khí luoân toàn taïi moät muõ khí, moät phaàn khí naøy laø khí töï do coøn laïi khí hoaø tan trong daàu. Khí khi noù chòu aùp suaát neùn eùp vaø nhieät ñoä ôû döôùi saâu thì moät phaàn seõ bò hoaø tan trong daàu. Tuy vaäy ôû caùc aùp suaát cao ñaõ ñaït tôùi trong taàng chöùa tính chòu neùn naøy khoâng theå boû qua. Neáu aùp suaát væa lôùn hôn aùp suaát boït khi ta ruùt daàu khí ra thì daàu coøn laïi trong taàng chöùa coù khuynh höôùng giaûm aùp moät caùch töï nhieân ñeå chieám giöõ vò trí boû troáng. Hieän töôïng naøy goïi söï baønh tröôùng ñôn pha vì pha khí chæ xuaát hieän trong ñaù chöùa khi ñaït ñeán aùp suaát suûi boït vôùi hieän töôïng naøy thöôøng coäng theâm moät söï giaûm nhaát ñònh theå tích xoáp do taàng chöùa cho chuùng ta thaáy theå tích naøy tuy nhoû khoù ño nhöng khoâng theå boû qua.
Khueách taùn:
Söï khueách taùn cuûa hydrocacbon cuõng coù theå laø nguyeân nhaân dòch chuyeån cuûa chuùng trong voû traùi ñaát, khueách taùn laø söï thaâm nhaäp laãn nhau cuûa caùc phaàn töû chaát naøy vaøo chaát khaùc do cheânh leäch noàng ñoä vaø xu höôùng caân baèng noàng ñoä naøy, khueách taùn dieãn ra theo ñònh luaät Fik:
Khoái löôïng khí {dQ (cm3) thaâm nhaäp trong thôøi gian dt(s) qua maët caét ngang S(m2) cuûa beà maët dieãn ra khueách taùn tyû leä vôùi Gradient noàng ñoä dòch chuyeån} /dh.
Coâng thöùc:
Vôùi D: heä soá khueách taùn. Maëc duø giaù trò heä soá khueách taùn Hydrocacbon loûng trong moâi tröôøng baõo hoaø nöôùc khoâng lôùn song qua moät thôøi gian ñòa chaát khoái löôïng hydrocacbon khueách taùn coù theå raát lôùn.
II. Cô cheá dòch chuyeån:
Daàu khí dòch chuyeån cuøng vôùi nöôùc:
Trong voû traùi ñaát phoå bieán roäng raõi nhaát laø söï dòch chuyeån Hydrocacbon ở traïng thaùi hoaø tan trong nöôùc döôùi ñaát, khi Hydrocacbon hoaø tan trong nöôùc ñoä hoaø tan cuûa pha loûng giaûm ñi, ñaëc bieät laø nöôùc maën ñoä hoaø tan raát nhoû nhôø nhieät ñoä aùp suaát cao cuõng nhôø trong nöôùc coù muoái acid höõu cô ñoä hoaø tan cuûa daàu trong nöôùc cuõng taêng ñaùng keå, bôûi vaäy söï dòch chuyeån cuûa Hydrocacbon baèng caùch hoaø tan trong thaønh phaàn cuûa nöôùc traàm tích laø hoaøn toaøn coù theå xaûy ra. Hydrocacbon hoaø tan trong nöôùc ôû ñoä saâu lôùn cuøng nöôùc vaän ñoäng theo höôùng ñi leân treân tôùi nôi coù nhieät ñoä aùp suaát thaáp hôn seõ bò taùc duïng traïng thaùi töï do, nhöõng gioït daàu vaø boùng khí troän laãn vôùi nhau thaønh nhöõng gioït lôùn hôn hay thaønh nhöõng doøng nhoû, chính nhöõng doøng naøy khi di chuyeån leân treân seõ taïo thaønh nhöõng moû daàu khí. Khi nöôùc döôùi ñaát thoaùt ra qua lôùp phuû thaám yeáu seõ xaûy ra quaù trình taùch Hydrocacbon loûng ra khoûi dung dòch vaø taäp trung chuùng trong caùc baãy nôi coù aùp löïc cöïu tieåu. Nöôùc coù vai troø lôùn trong dòch chuyeån Hydrocacbon khoâng chæ ôû nhöõng ñoä saâu thaáp maø coøn ôû nhöõng ñoä saâu 3 – 4 km vaø hôn theá nöõa, nôi dieãn ra söï taùch nöôùc (do montmorioilit hoaù thaønh thuyû mica) giaûi phoùng ra moät löôïng nöôùc lieân keát, nöôùc naøy coù khaû naêng hoaø tan Hydrocacbon cao nhaát do noù ñaëc tröng bôûi khoaùng hoaù thaáp vaø coù caáu truùc ñaëc bieät. Nhieàu thuyeát döïa treân söï dòch chuyeån ban ñaàu cuûa daàu moû cuøng vôùi nöôùc, bao goàm caû thuyeát thuyû löïc, söùc noåi vaø söï gaén keát traàm tích.v.v….
Nhieàu thí duï ñöôïc trích daãn laø moät löôïng daàu moû do nöôùc mang ñi baèng chöùng laø moät löôïng nöôùc thoaùt ra cuøng vôùi moät löôïng daàu khí nhoû.
Hình 4 :Söï dòch chuyeån cuûa daàu khí cuøng vôùi nöôùc,
doøng daàu khí dòch chuyeån qua nhöõng loã roãng.
Daàu khí dòch chuyeån ñoäc laäp vôùi nöôùc:
Treân thöïc teá laø daàu khí saïch coù theå ñöôïc thaønh taïo trong beå, trong ñoù nöôùc chieám nhieàu trong khe hôû laø 50%, daàu khí coù theå dòch chuyeån ñoäc laäp vôùi nöôùc. Sôû dó daàu moû coù khaû naêng nhö vaäy laø vì caùc phaân töû ñaù öôùt nöôùc, chuùng ñöôïc bao bôûi nhöõng maøng nöôùc moûng vaø coù nhöõng voøng nöôùc loûng bao quanh ñaù. Caùc haït cuûa beà maët seõ toát hôn cho söï thaám öôùt, caùc voøng nöôùc bao quanh caùc haït ñaù, cho neân taát caû nöôùc ñeàu ôû laïi vaø daàu dòch chuyeån xuyeân caùc haït.
Caøng nhieàu nöôùc loã hoång thì caøng khoâng di chuyeån cuøng vôùi daàu khí. Chính vì vaäy maø cho pheùp daàu khí di chuyeån qua nöôùc loã hoãng ñoäc laäp cuûa nöôùc, chuùng coù theå giaûi thích baèng caùc hieän töôïng mao daãn, söùc noåi vaø söï giaõn nôû cuûa khí. Nhöõng aûnh höôûng ban ñaàu lieân quan ñeán vieäc giaûm aùp suaát löïc vôùi vuøng laân caän cuûa höôùng noåi boït laø söï gia taêng cuûa theå tích, ñoä noåi vaø khaû naêng dòch chuyeån cuûa hoãn hôïp khí – daàu taêng leân vaø keát quaû laø söï vaän chuyeån ñeán vuøng giaûm aùp löïc. Khaû naêng hoøa tan khí trong daàu seõ laøm cho kích thöôùc cuûa caùc haït daàu giaõn nôõ ra vaø phaân taùn, ñeán khi caùc haït goäp laïi thaønh nhöõng maûng noái tieáp ñuû lôùn ñeå baét ñaàu cho vieäc vaän chuyeån vôùi gradient aùp löïc. Moät phaàn daàu khí seõ dòch chuyeån moät mình khi coù söï hieän dieän cuûa khí thì quaù trình dòch chuyeån seõ deã hôn. Daàu vaø khí dòch chuyeån ñoäc laäp vôùi söï dòch chuyeån cuûa nöôùc vaø neáu nhö trong taàng chöùa ñang dòch chuyeån thì daàu vaø khí dòch chuyeån choáng laïi söï dòch chuyeån cuûa nöôùc.
Löïc mao daãn:
Hieän töôïng mao daãn chuû yeáu duøng ñeå giaûi thích söï dòch chuyeån cuûa daàu khí vaøo trong beå veà caên baûn laø döïa treân söùc caêng beà maët cuûa daàu vaø nöôùc caùc khoâng gian troáng cuûa moät loaïi ñaù döôïc noái lieàn vôùi nhau bôûi caùc loã roãng nhoû li ti maø ñöôøng kinh thoâng thöôøng vaøo khoaûng 1 micron, caùc kheõ hôû nhoû naøy hoaït ñoäng nhö nhöõng oáng mao daãn vaø caùc chaát löu khaùc nhau laáp ñaày, chuùng chòu taùc duïng cuûa caùc löïc mao daãn: ta bieát raèng neáu ta nhuùng moät oáng mao daãn vaøo trong bình ñaày nöôùc, ta nhìn thaáy nöôùc daâng leân trong oáng daãn naøy vaø chieàu cao nöôùc daâng tröïc tieáp phuï thuoäc vaøo söùc caêng beà maët cuûa nöôùc, vaøo goùc tieáp xuùc cuûa maët khum vôùi thaønh oáng mao daãn vaø tyû leä nghòch vôùi ñöôøng kính cuûa oáng mao daãn. ( Ñaõ trình baøy ôû phaàn dòch chuyeån thöù sinh).
Löïc noåi:
Maãu chaát loûng noåi ñöôïc laø nhôø löïc töông ñöông troïng löôïng cuûa chaát loûng bò chieám choã. Chaát loûng ôû ñaây ñöôïc ñeà caäp laø daàu vaø khí töï nhieân, vôùi tyû troïng khí töø 0,00073 - 0,000933 (nöôùc =1) ; daàu 0,7 – 1,0 vaø nöôùc töø 1,0 – 1,2, trong ñaù chöùa coù caû ba neân khi di chuyeån leân treân ñænh thì daàu naèm keà döôùi vaø nöôùc ôû ñaùy, söï phaân chia naøy thöôøng thaáy trong caùc boàn daàu treân theá giôùi.
Söï vaän ñoäng ñi leân do söùc noåi coù theå baét ñaàu ôû nôi coù söï taäp trung ñaày ñuû daàu vaø khí, neáu moät phaàn giôùi haïn cuûa ñaù chöùa nhaän ñaày ñuû daàu ñeå cung caáp cho yeâu caàu keá tieáp ñuû ñeå hình thaønh söùc noåi. Löïc naøy seõ vöôït qua söùc khaùng cöï cuûa caùc khe hôû ñaåy gioït daàu ñi vaøo nhöõng loã khoâng gian baûo hoøa nöôùc. Con ñöôøng ñi cuûa daàu ñöôïc cho laø di chuyeån höôùng leân vaø doïc theo caùc loã roãng lôùn hôn keá tieáp, cuoái cuøng daàu seõ dòch chuyeån ñeán vò trí cao nhaát cuûa ñaù chöùa.
Chuùng ñi leân choã truõng doïc beà maët phía treân cuûa ñaù thaám ñöôïc vaø döôùi lôùp khoâng thaám, söï noåi leân nhieàu hôn ñöôïc cung caáp bôûi con ñöôøng daøi hôn cuûa giai ñoaïn daàu lieân tieáp, soá löôïng cuûa chuùng ngaøy caøng lôùn do söï dòch chuyeån neân söùc noåi caøng taêng, toác ñoä dòch chuyeån caøng taêng khi ñoä doác taêng vaø ñoä thaám toát hôn. Löôïng daàu coøn soùt laïi treân ñöôøng ñi tuyø vaøo kích thöôùc loã roãng, khaû naêng thaám öôùt cuûa ñaù chöùa, ñaëc tính khe hôû vaø toác ñoä dòch chuyeån. Söï thay ñoåi aùp löïc mao daãn aùp löïc ñi vaøo phía döôùi vaø gaàn cuoái cuûa con ñöôøng dòch chuyeån daàu khí, cho neân soá löôïng daàu soùt laïi laø khoâng ñaùng keå nhöng laïi gioáng nhau ñaùng keå, vaøi ñaù chöùa bò maát heát caën daàu, trong khi caùc ñaù khaùc coù haàu heát caùc lôùp moûng lieân tuïc daãn loïc caùc lôùp ñaù chöùa thaám ñöôïc hoaëc caùc veát daàu coøn soùt laïi ôû vuøng khoâng sinh daàu ôû giöõa væa daàu. Caùc gioït daàu rieâng bieät trong loã roãng cuûa ñaù chöùa trung bình khoâng ñuû taïo aùp löïc mao daãn ñeå di chuyeån, caùc phaàn töû daàu khí töø moät loã roãng xuyeân qua söï ngaên caûn ñeå ñi vaøo loã roãng keá tieáp ôû cao hôn.
Taïi nôi caùc phaàn töû daàu ñöôïc lieân keát vôùi nhau ñeán khi taïo thaønh moät khoái lôùn ñuû taïo löïc noåi vöôït qua löïc caûn vaø dòch chuyeån leân phía treân laø do kích thöôùc caùc keo daàu hoaëc daàu nguyeân sinh seõ dòch chuyeån thaúng ñöùng bôûi söùc noåi xuyeân qua loã hoång khoâng löïc mao daãn, sau ñoù chuùng seõ laéng tuï vaøo beå chöùa cho ñeán khi ñaït ñuû theå tích ñeå coù theå taïo ñöôïc löïc noåi, coù khaû naêng vöôït qua aùp löïc ñi vaøo ñeå ñi leân caùc söôøn doác cuûa beå chöùa. Moät yù nghóa khaùc cuûa theå tích laø söï tröông nôû cuûa khí cuøng vôùi söï giaõn nôû aùp suaát.
Giaõn nôû cuûa khí:
Moät khoái löôïng lôùn khí töï nhieân hoaø tan trong daàu, coù trong taát caû caùc moû daàu bình thöôøng. Caùc moû daàu khí töï do hieám thaáy vaø ñöôïc xem laø baát bình thöôøng, khí töï nhieân coù ñoä nhôùt thaáp vaø söùc noåi cao so vôùi daàu vaø nöôùc. Theå tích thay ñoåi tuyø thuoäc vaøo söï thay ñoåi cuûa aùp suaát vaø nhieät ñoä cuûa beå. Naêng löôïng chöùa saün trong khí bò neùn vaø saün saøng phoùng thích cho neân theå tích khí phuï thuoäc vaøo ñieàu kieän beå chöùa. Söï tröông nôû cuûa khí laø keát quaû cuûa söï giaûm aùp suaát, ñaây laø yeáu toá quan troïng laøm di chuyeån daàu vaøo gieáng khoan trong quaù trình khai thaùc caùc moû daàu.
Daàu khí dòch chuyeån cuøng vôùi söï traàm tích:
Nhieàu taàng daàu ngaøy nay ñaõ ñöôïc tìm thaáy trong caùc taàng ñaù ñöôïc hình thaønh töø vaät lieäu baøo moøn cuûa neáp loài bò ñöùt gaõy taïo thaønh caùc daõy nuùi lôùn, coù leõ daàu ñaõ chui vaøo cuøng vôùi vaät lieäu traàm tích. Khaû naêng daàu ñöôïc tích tuï khi lôùp traàm tích ñaàu tieân hình thaønh ñaõ ñöôïc Murvay ñeà caäp ñeán, oâng quan saùt thaáy raèng lôùp maøng nguõ saéc cuûa daàu treân nhöõng lôùp cuûa doøng soâng Iwawady ñang troâi 1-2 daëm trong vuøng maø noù ñöôïc thoaùt ra.
Chuùng ta coù theå tin raèng moät löôïng lôùn daàn bò maát ñi laø do söï baøo moøn trong quaù khöù ? Moät phaàn daàu ñöôïc caùc doøng soâng mang ra ñaïi döông. Maõi ñeán khi chuùng ta bieát roõ hôn veà khaû naêng dòch chuyeån treân nhöõng quaõng ñöôøng daøi ñaõ baùm laáy caùc haït seùt laø khoâng theå boû qua. Beân caïnh vieäc baøo moøn cuûa caùc boàn daàu, nhöõng nguoàn khaùc cuûa Hydrocacbon daàu moû ôû ñaïi döông coù leõ laø söï ngaám ngaàm vaø söï vaän chuyeån vaät lieäu höõu cô ôû ñaùy bieån thaønh daàu moû trong suoát giai ñoaïn hoaù ñaù cuûa buøn trong ñaù seùt vaø söï thoaùt ra cuûa daàu khí vaøo ñaïi döông, söï taäp trung cao ñoä cuûa Hydrocacbon taêng leân tôùi ñænh. Khi beà maët bò baøo moøn vaät lieäu ñöôïc mang ñi bôûi caùc doøng nöôùc vaøo ñaïi döông töø baát cöù nguoàn naøo, haàu heát daàu coù theå höôùng leân maët nöôùc vaø ñöôïc mang ñi bôûi caùc doøng nöôùc, caùc con soùng höôùng ñeán bôø vaø nhöõng maûng caùt ñang ñöôïc hình thaønh hay laø nôi maø nhöõng ñieàu kieän thuaän lôïi cho vieäc phaùt trieån caùc aùm tieâu höõu cô. Moät löôïng nhoû daàu ñöôïc giöõ laïi trong ñaù chöùa tieàm naêng coù leõ ñöôïc chuù yù nhieàu hôn vaät lieäu nguoàn, moät löôïng lôùn chaát höõu cô ñöôïc giöõ trong buøn vaø seùt.
III. Thôøi gian vaø toác ñoä dòch chuyeån:
Caùc nhaø ñòa chaát phaân bieät dòch chuyeån sôùm hay muoän chuû yeáu do söï dòch chuyeån cuûa nöôùc thoaùt ra do söï neùn eùp, söï dòch chuyeån sôùm xaûy ra töø maët ñaát ñoä saâu suïp luùn laø 1500m khi traàm tích eùp maïnh ñoä loã roãng daãn ñeán thoaùt ra moät löôïng nöôùc lôùn. Traàm tích noâng giöõa beà maët vaø ñoä saâu 1500m chæ coù moät löôïng nöôùc höõu cô coù maët haàu heát laø söï keá thöøa tröïc tieáp trong sinh vaät, söï treã veà thôøi gian giöõa quaù trình sinh vaø dòch chuyeån neáu taïo khe nöùt do khi taêng aùp suaát laø cô cheá chaát löu trong loã hoãng taêng leân ñeå taïo ra nöùt neû, nhö ñaõ bieát nöôùc döôùi ñaát naèm trong traïng thaùi vaän ñoäng vaø vaän toác dòch chuyeån cuûa noù ñöôïc quyeát ñònh bôûi tính thaám cuûa ñaát ñaù chöùa noù bôûi söï cheânh leäch giöõa mieàn cung caáp vaø mieàn thoaùt vaø caùc nhaân toá khaùc. Söï vaän ñoäng cuûa caùc chaát loûng trong ñaù loã hoãng ôû nhöõng ñieàu kieän khaùc nhau ñaõ ñöôïc nghieân cöùu bôûi G. Darci, söï thaám cuûa chaát loûng dieãn ra theo ñònh luaät Darci, nghóa laø vaän toác chuyeån ñoäng moät chieàu cuûa nöôùc hay daàu tyû leä thuaän vôùi tính thaám cuûa ñaát ñaù nôi dieãn ra quaù trình thaám tyû leä nghòch vôùi ñoä nhôùt cuûa chuùng.
Coâng thöùc Darci:
Trong ñoù : Q (Cm3): löôïng nöôùc hay daàu ñi qua væa vôùi maët caét ngang.
S(cm2) : trong moät ñôn vò thôøi gian
K : heä soá thaám cuûa ñaù .
µ (Pa) : ñoä nhôùt cuûa nöôùc hay daàu.
P2 – P1 : cheânh leäch aùp löïc.
ÔÛ ñieàu kieän töï nhieân trong ñaát ñaù thöôøng chöùa nöôùc, daàu vaø khí, khi ñoù quaù trình thaám cuûa chaát loûng trôû neân phöùc taïp hôn nhieàu.
Ví duï : Toác ñoä dòch chuyeån qua caùc loaïi ñaù :
Caùt keát :1- 1000 Km/ trieäu naêm.
Ñaù voâi : 0,01- 10 Km/trieäu naêm.
Toác ñoä naøy khoâng lôùn nhöng so vôùi thôøi gian ñòa chaát maø daàu khí töø ñaù meï vaøo ñaù chöùa thì quaù trình naøy laø söï dòch chuyeån raát lôùn. Nhö vaäy thôøi gian sinh daàu quyeát ñònh söï dòch chuyeån cuûa daàu khí chöù khoâng phaûi toác ñoä quyeát ñònh. Thôøi gian ñòa chaát hình thaønh tích tuï daàu khí noù ñöôïc xaùc ñònh hoaøn toaøn gaàn ñuùng, xaùc ñònh thôøi gian tích tuï daàu khí vaøo trong baåy chuù yù ñeán caùc phöông phaùp sau:
Phaân tích coå kieán taïo : laø phöông phaùp ñaùng tin caäy hôn noù cho pheùp xaùc ñònh giôùi haïn cuûa thôøi gian hình thaønh caùc baãy daàu khí maø sôùm hôn thì væa khoâng theå hình thaønh ñöôïc, ngöôøi ta söû duïng toå hôïp vôùi phöông phaùp khaùc ñeå xaùc ñònh thôøi gian daàu khí dòch chuyeån tôùi baãy.
Phöông phaùp Heli-Argon: ñeå xaùc ñònh tuoåi gaàn ñuùng cuûa khí vaø taäp hôïp khí döïa vaøo tyû leä giöõa khí Heli taïo thaønh do quaù trình phoùng xaï cuûa Argon, xaùc ñònh tuoåi cuûa khí ôû caùc phöùc heä ñòa taàng töông ñoái lôùn hay ñeå phaân bieät khí ñaàm laày hay khí coù nguoàn goác daàu khí.
Ñeå xaùc ñònh thôøi gian keát thuùc giai ñoaïn hình thaønh væa daàu söû duïng aùp löïc baûo hoøa khí cuûa daàu, giaû ñònh raèng væa daàu khoâng theå hình thaønh aùp löïc væa thaáp hôn ñoä baûo hoaø cuûa khí hoaø tan trong ñoù. Khi bieát aùp löïc baûo hoøa khí cuûa daàu trong hieän taïi, cuõng coù theå xaùc ñònh ñöôïc gaàn ñuùng chieàu saâu nôi phaân boá baãy vaøo thôøi ñieåm hình thaønh væa daàu trong ñoù sau nhôø phaân tích coå kieán taïo xaùc ñònh gaàn ñuùng thôøi gian hình thaønh noù. Cuõng nhö phöông phaùp khaùc, phöông phaùp naøy raát coù ích khi xaùc ñònh thôøi gian hình thaønh væa daàu khí. Moät trong nhöõng thieáu soùt cô baûn cuûa phö6ông phaùp naøy laø khoâng coù khaû naêng tính löôïng khí thoaùt ra töø væa do nhieàu nguyeân nhaân khaùc nhau ngoaøi ra thôøi ñieåm hình thaønh væa daàu khí coù theå quaù baûo hoøa khí vaø moät phaàn
khí coù theå taäp trung hình thaønh muõ khí sau ñoù söï luùn chìm baãy khí töï do seõ daàn daàn hoøa tan trong daàu. Trong tröôøng hôïp naøy baèng phöông phaùp ñaõ moâ taû seõ ghi nhaän khoâng phaûi thôøi ñieåm hình thaønh væa maø chieàu saâu cuûa baãy trong ñoù pha khí hoaøn toaøn hoøa tan trong daàu nghóa laø thôøi gian hình thaønh væa seõ treã hôn so vôùi thöïc teá. Ngöôïc laïi phuï thuoäc vaøo moái töông quan ban ñaàu cuûa hydrocacbon loûng vaø khí vaøo caùc ñieàu kieän ñòa chaát ñòa hoùa töø thôøi ñieåm ñaàu tieân, væa daàu coù theå chöa baûo hoøa khí ñieàu naøy seõ laøm leäch caên baûn caùc keát quaû xaùc ñònh thôøi gian hình thaønh væa.
Moät phöông phaùp khaùc ñeå xaùc ñònh thôøi gian hình thaønh væa döïa vaøo aùp löïc thuûy tónh, aùp löïc thuûy tónh naøy kieåm soaùt dung tích khí cuûa baãy vaø quyeát ñònh giai ñoaïn cuoái cuøng cuûa quaù trình tích tuï. Phöông phaùp naøy ñaùnh giaù heát khaû naêng thaát thoaùt hay phaù huûy daàu khí trong baãy do caùc ñaëc ñieåm ñòa chaát khaùc nhau cuûa caáu taïo khu vöïc, xaùc ñònh giôùi haïn treân cuûa hình thaønh væa vôùi möùc ñoä töông ñoái chính xaùc cao, trong moät vaøi tröôøng hôïp keát hôïp vôùi quaù trình coå kieán taïo moät bieän phaùp cho pheùp theo doõi theo thôøi gian vaø khoâng gian nhöõng bieán ñoåi ñaëc tính chöùa cuûa baãy.
Töông töï nhö vaäy laø phöông phaùp phaân tích coå kieán taïo, nhöõng bieán ñoåi aùp löïc væa theå tích, caáu truùc cho thaáy raèng trong giai ñoaïn sôùm cuûa quaù trình hình thaønh caùc loaïi baãy, noù khoâng ôû traïng thaùi coù theå chöùa ñöôïc khoái löôïng daàu khí. Töø ñoù coù theå keát luaän raèng söï hình thaønh cuoái cuøng cuûa væa ñaõ tieáp tuïc tích tuï daàu khí hay ñang dieãn ra quaù trình taùi hình thaønh caùc tích tuï coå do phaù huûy moät soá tích tuï naøy ñeå hình thaønh nhöõng tích tuï môùi.
Moät soá nhaø nghieân cöùu xaùc ñònh thôøi gian hình thaønh væa baèng caùch nghieân cöùu thôøi gian ximaêng hoùa vaø phaùt trieån ñoä loã roãng thöù sinh trong giôùi haïn ñaù chöùa daàu vaø chöùa nöôùc, ngöôøi ta cho raèng thôøi gian tích tuï daàu khí phaûi tieáp sau thôøi gian phaùt trieån ñoä loã roãng thöù sinh, xi maêng hoùa hay khoaùng hoùa. Nhöõng hieän töôïng naøy hay hieän töôïng khaùc thaáy beân trong ñaù chöùa hoaëc dieãn ra tröôùc ñoù neáu nhöõng hieän töôïng dieãn ra ngoaøi giôùi haïn tích tuï daàu khí. Thieáu soùt cuûa phöông phaùp naøy laø ñaõ boû qua vieäc trong thôøi ñieåm hình thaønh væa ñaõ chöùa ñaày hoaøn toaøn, ôû ñaây khoâng tính ñeán nhöõng thay ñoåi coù theå xaûy ra theo thôøi gian do moät loaït caùc nguyeân nhaân ñòa chaát, ñòa hoùa (neùn chaët ñaát ñaù, nhöõng thay ñoåi noäi sinh, ximaêng hoùa loã roãng .v.v…). Tuy nhieân phöông phaùp naøy keát hôïp cuøng phöông phaùp phaân tích coå kieán taïo coù theå raát höõu hieäu.
Trong vaøi tröôøng hôïp thôøi gian ñòa chaát hình thaønh væa daàu khí coù theå xaùc ñònh baèng caùch phaân tích söï phaân boá theo maët caét cuûa caùc daïng thaønh taïo daàu khí so vôùi thôøi gian xuaát hieän caùc baát chænh hôïp ñòa taàng, ñeå xaùc ñònh thôøi gian hình thaønh væa trong traàm tích ngöôøi ta ñaõ aùp duïng caùch phaân tích chi tieát caùc beà maët baát chænh hôïp ñòa taàng, noù cho pheùp ñuû cô sôû ñeå xaùc ñònh thôøi gian ñòa chaát vaø thöù töï hình thaønh caùc væa daàu khí. Giai ñoaïn töø luùc tích tuï traàm tích cho tôùi khi hình thaønh trong chuùng caùc tích tuï daàu khí coù theå khaù laâu daøi veà maët ñòa chaát song cuõng coù theå raát ngaén.
IV. Bieán ñoåi vaø aûnh höôûng tôùi quaù trình dòch chuyeån thöù sinh:
Nhöõng quaù trình hình thaønh vaø phaù huûy daàu khí khoâng hieám khi dieãn ra ñoàng thôøi trong giôùi haïn ngay cuøng moät moû ôû töøng phaàn khaùc nhau cuûa noù. Moät soá nhaân toá luùc ban ñaàu quyeát ñònh söï hình thaønh væa daàu khí, vôùi thôøi gian seõ ñoùng vai troø ngöôïc laïi daãn tôùi söï phaù huûy væa daàu khí. Caùc quaù trình dòch chuyeån khoâng chæ boù heïp trong söï dòch chuyeån ñôn thuaàn cuûa Hydrocacbon trong caùc traàm tích, chuùng coøn aûnh höôûng ñeán baûn chaát vaät lyù hoaù hoïc cuûa nhöõng saûn phaåm naøy, khoù coù theå ñaùnh giaù ñöôïc neáu keå ñeán nhöõng nhaân toá khaùc cuõng tham gia vaøo. ÔÛ beân döôùi chuùng ta seõ xem xeùt nhöõng thöïc teá ñaõ quan saùt vaø nhöõng giaû thieát ñeà ra veà nhöõng bieán ñoåi trong quaù trình di chuyeån, chuùng ta seõ ñeà caäp ñeán caùc yeáu toá bieán ñoåi sau:
Ñaù chöùa.
Cuõng caàn löu yù ñeán taùc ñoäng phaù hoaïi cuûa quaù trình bieán chaát cuûa ñaù chöùa ñoái vôùi Hydrocacbon chöùa trong ñoù khi væa traàm tích luùn chìm tôùi ñoä saâu lôùn (nhieät ñoä, aùp suaát cao)dieãn ra söï neùn chaët ñaù, trong ñoù ñaù chöùa daàu bò bieán ñoåi vaø chuyeån hoaù thaønh: khí(meâtan) vaø chaát raén. Khi tieáp tuïc luùn chìm vaø nhieät ñoä taêng cao hydrocacbon ôû daïng khí cuõng coù theå bò phaân huyû thaønh cacbon vaø hydro, maïnh hôn nöõa laø chuùng phaân huyû thaønh Grafit, ñaây laø saûn phaåm phaân huyû cuoái cuøng cuûa daàu khí. Ngoaøi ra væa daàu khí coøn chòu taùc duïng cuûa ñòa nhieät cuûa traùi ñaát hoaëc laø bò phaù huyû bôûi caùc doøng magma xaâm nhaäp ôû döôùi saâu vôùi nhieät ñoä vaø aùp suaát cao cuûa caùc doøng magma ñaõ laøm bieán chaát taàng chöùa hoaëc ñoát chaùy daàu khí chöùa trong noù.
Daàu khí ôû moät vuøng naøo ñoù coù theå khoâng ñuû soá löôïng khai thaùc coâng nghieäp lyù do phoå bieán laø thieáu moät thaønh heä ñaù ôû taàng thích hôïp coù caû ñoä loã roãng vaø ñoä thaám caàn thieát cho vieäc chöùa vaø saûn xuaát vôùi moät soá löôïng thöông maïi. Baát kyø loaïi ñaù naøo coù caùc yeáu toá naøy ñöôïc goïi laø ñaù chöùa, ñoä loã roãng vaø ñoä thaám laø ñaëc tính hình hoïc cuûa ñaù chöùa. Nhö vaäy ñaëc tính caáu truùc traàm tích hình hoïc coù taàm quan troïng nhieàu hôn laø tuoåi cuûa ñaù haàu heát ñaù traàm tích coù ñoä roãng vaø ñoä thaám ñaùng keå khi môùi traàm tích nhöng noù bò neùn chaët so vôùi thöïc teá, aûnh höôûng cuûa söï neùn deû laøm cho caùc taàng ñaù chöùa trôû neân maát ñi ñoä loã roãng tính thaám vaø ñaù chöùa luùc naøy trôû thaønh nhöõng taàng ñaù chaén.
Kích thöôùc loã roãng.
Kích thöôùc loã roãng chuû yeáu phuï thuoäc vaøo hình daïng haït nhöng khoâng phuï thuoäc kích thöôùc cuûa caùc haït, phuï thuoäc vaøo ñaëc ñieåm saép xeáp giöõa chuùng vôùi nhau vaø möùc ñoä maøi moøn, tính ñoàng nhaát cuûa haït vaø söï coù maët cuûa ximaêng gaén keát, ximaêng gaén keát coù yù nghóa ñaëc bieät to lôùn ñoái vôùi loã roãng trong caùt keát ôû ñoù söï coù maët ximaêng gaén keát daïng seùt hay daïng voâi laøm giaûm ñaùng keå kích thöôùc loã roãng, kích thöôùc haït treân lyù thuyeát khoâng laøm aûnh höôûng ñeán ñoä roãng cuûa traàm tích vuïn neáu ñöôïc taïo neân töø caùc daïng ñoàng nhaát daïng caàu lyù töôûng khi ñoù loã roãng cuûa ñaù chæ phuï thuoäc vaøo caùch saép xeáp cuûa caùc haït.
Hình 5: Caùch saép xeáp vaät lieäu traàm tích aûnh höôûng tôùi ñoä loã roãng.
Moät thoâng soá khaùc ñaëc bieät quan troïng ñaëc tröng cho tinh thaám loã roãng cuûa ñaát ñaù laø khaû naêng ñaát ñaù cho chaát loûng hay khí ñi qua khi coù söï cheânh leäch aùp löïc. Caùc ñaát ñaù coù loã roãng lôùn ví duï nhö seùt coù ñoä loã roãng ñoâi khi ñaït ñeán 40 -50% thoâng thöôøng laø khoâng thaám do khoâng theå nhaû daàu khí chöùa trong loã roãng cuûa cuûa chuùng, bôûi vaäy tính thaám ñaát ñaù quyeát ñònh hình daïng vaø ñaëc ñieåm cuûa loã roãng, khe nöùt.
Phuï thuoäc vaøo kích thöôùc loã roãng ngöôøi ta chia ra: vi loã roãng, ñaïi loã roãng, loã roãng mao daãn ñöôøng kính 0,1- 0,0002mm vaø sieâu mao daãn coù ñöôøng kính nhoû hôn 0,0002mm, trong thöïc teá nhöõng loã roãng sieâu mao daãn khoâng cho daàu khí dòch chuyeån qua.
Ngoaøi ra coøn coù aûnh höôûng cuûa quaù trình neùn chaët do choân vuøi saâu, vaät lieäu traàm tích sau choàng leân traàm tích tröôùc vaø daàn daàn traàm tích ôû döôùi bò suït luùn, choân vuøi saâu. Taûi troïng cuûa lôùp traàm tích treân cuøng aùp löïc ôû saâu laøm caùc lôùp traàm tích beân döôùi neùn chaët vaø ñaù trôû neân raén chaéc hôn, loã roãng giaûm vaø söï gaén keát giöõa caùc haït chaéc chaén hôn eùp ra moät löôïng chaát loûng chöùa trong ñoù, quaù trình naøy moät maët eùp ra moät löôïng chaát löu naèm trong loã roãng trong ñaù, moät maët laøm kín caùc loã roãng vaø giöõ laïi trong ñoù moät löôïng chaát löu khoâng theå thoaùt ra ñöôïc, löôïng chaát löu naøy seõ bò giöõ laïi trong loã hoãng naøy, khoâng dòch chuyeån cho ñeán khi söï gaén keát giöõa caùc haït bò phaù vôõ, caùc loã roãng kín naøy ñaõ caûn trôû chaát löu di chuyeån vaø tích tuï ñeå taïo thaønh caùc baãy.
Hình 6 : Bieán ñoåi loã roãng do quaù trình choân vuøi saâu vaø neùn chaët.
Yeáu toá kieán taïo.
Chuyeån ñoäng kieán taïo thuùc ñaåy quaù trình di chuyeån vaø tích tuï daàu khí, khi taêng cöôøng hoaït ñoäng cuûa noù seõ daãn tôùi söï phaù huyû daàu khí. Hoaït ñoäng boùc moøn caùc taàng daàu khí do ñoù daãn tôùi phaù huyû töøng phaàn hay toaøn boä væa daàu khí, caùc phaù huyû kieán taïo vaø quaù trình boùc moøn laøm ñaù chöùa daàu khí loä ra treân maët ñaát daãn ñeán daàu khí thoaùt ra ngoaøi.
Söï dòch chuyeån sinh hoaù vaø röûa luõa cuûa nöôùc.
Söï dòch chuyeån cuûa daàu khí baèng caùch thaám coù theå dieãn ra trong tröôøng hôïp neáu khoâng gian loã roãng ñaát ñaù hoaøn toaøn bò laáp ñaày daàu khí. Tuy vaäy trong ñieàu kieän töï nhieân daàu chuû yeáu dòch chuyeån trong moâi tröôøng baõo hoaø nöôùc, bôûi vaäy söï coù maët cuûa nöôùc gaây trôû ngaïi ñaùng keå cho söï cho söï thaám cuûa daàu khí toàn taïi trong væa keânh daãn daàu vaø nöôùc söï vaän ñoäng cuûa chuùng phuï thuoäc vaøo tính thaám pha, maø tính thaám pha ñöôïc quyeát ñònh bôûi möùc ñoä laáp ñaày khoâng gian loã roãng bôûi moãi loaïi trong caùc chaát loûng. Trong caùc tröôøng hôïp khi ñoä baõo hoaø nöôùc cuûa ñaù vöôït quaù 80% daàu khoâng theå vaän ñoäng ñöôïc bôûi tính thaám pha baèng khoâng, neáu ôû 90% khoâng gian loã roãng chöùa ñaày chaát loûng thì tính thaám pha ñoái vôùi khí cuõng baèng khoâng.
Hoaït ñoäng thuyû ñoäng löïc nöôùc döôùi ñaát taùc ñoäng röûa troâi daàu khí, töø bieåu hieän khoâng roõ raøng vaø coù bieân ñoä nhoû, ñieàu kieän ñeå baûo toàn daàu khí traùnh bò nöôùc phaù huyû cô hoïc laø :
Q < a vôùi Q laø goùc nghieâng maët tieáp xuùc daàu – nöôùc, khí – nöôùc;
a goùc doác cuûa væa ôû phaàn caùnh baãy.
Hình 7 : Sô ñoà ñieàu kieän baûo toàn (a);
vaø phaù huûy (b) væa daàu khí do taùc duïng cuûa nöôùc.
Thay ñoåi thaønh phaàn cuûa ion.
Caùc quaù trình ñòa hoaù dieãn ra ôû ñôùi tieáp xuùc daàu-nöôùc hoaëc khí-nöôùc cuõng daãn tôùi söï oxy hoaù vaø phaù huyû daàu khí, khöû sulphat hoaø tan trong nöôùc vôùi söï tham gia cuûa vi khuaån sulphat, sulphathydro saûn phaåm thu ñöôïc sau quaù trình oxy hoaù daàu khí taïo ra caùc tích tuï löu huyønh töï do treân væa daàu khí löôïng löu huyønh tích tuï caøng lôùn thì daàu khí bò phaù huyû caøng nhieàu. Khueách taùn thöôøng xaûy ra theo höôùng tôùi vuøng noàng ñoä thaáp do ñoù söï toàn taïi moät vuøng khueách taùn treân nhöõng tích tuï daàu khí coù theå daãn tôùi phaù huyû væa daàu vaø phaân taùn daàu khí, chính vì vaäy maø khueách taùn khoù coù theå ñoùng vai troø naøo trong vieäc hình thaønh tích tuï daàu khí. Söï phaù huyû caùc væa khí trong moät soá tröôøng hôïp coù theå laø væa khí hoaø tan ñöôïc trong nöôùc döôùi ñaát, nhö ñaõ bieát khí meâtan vaø caùc ñoàng hình cuûa noù coù ñoä hoaø tan trong nöôùc lôùn hôn Hydrocacbon loûng, nöôùc thaám khi röûa troâi caùc væa khí vaø daàu seõ hoaø tan vaø mang hydrocacbon ñi vôùi khoái löôïng khaùc nhau, phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn nöôùc vaø ñieàu kieän nhieät ñoäng. Nhö vaäy ôû giai ñoaïn neùn eùp nöôùc döôùi ñaát coù khaû naêng taäp trung daàu khí vaøo baãy thì khi baét ñaàu giai ñoaïn thaám chuùng seõ ñem hydrocacbon ra khoûi væa vaø phaù huyû nhöõng væa naøy.
V. Hieäu quaû cuûa dòch chuyeån thöù sinh:
Trong quaù trình dòch chuyeån cuûa daàu khí tôùi baãy chöùa phaûi traûi qua nhieàu chaëng ñöôøng laâu daøi vaø khoù khaên, treân chaëng ñöôøng gian lao aáy daàu khí ñaõ toán nhieàu naêng löôïng ñeå ñaït tôùi vò trí maø noù ñöôïc giöõ laïi, trong ñoù caùc nhaân toá beân ngoaøi ñaõ taùc ñoäng maïnh meõ tôùi daàu khí laøm cho noù thay ñoåi bò giöõ laïi, coù theå bò phaù huyû hoaëc coù theå daàu khí dòch chuyeån phaân taùn ñi trong caùc taàng chöùa maø khoâng taäp trung laïi, nhöõng ñieàu kieän aûnh höôûng trong quaù trình dòch chuyeån, toát hay xaáu ñeàu theå hieän tính hieäu quaû cuûa vieäc dòch chuyeån daàu khí tôùi baãy chöùa, theå hieän ôû caùc ñôùi tích tuï daàu khí coù giaù trò thöông maïi cao.
Coù moät giôùi haïn nhaát ñònh veà khoaûng caùch maø daàu khí coù theå dòch chuyeån töø ñaù meï tôùi baãy, giôùi haïn naøy quyeát ñònh baèng söï maát Hydrocacbon trong ñaù ñeán baõo hoaø con ñöôøng dòch chuyeån bôûi vì daàu khí ñöôïc öu tieân dòch chuyeån trong nhöõng con ñöôøng maø aùp suaát beân trong loã roãng nhoû nhaát chöù khoâng baét buoäc ñi qua nhöõng lôùp ñaù chöùa. Nhieàu nghieân cöùu cuûa caùc nhaø ñòa chaát cho thaáy: nhoû hôn 10% theå tích cuûa ñaù ñöôïc söû duïng ñeå dòch chuyeån beân trong nhöõng con ñöôøng naøy ñaõ baõo hoaø daàu khí, ñoä baõo hoaø daàu caàn thieát cho dòch chuyeån laø 50%, töø ñoù thaáy raèng khoaûng 5% ñoä loã roãng cuûa con ñöôøng dòch chuyeån laø löôïng daàu khí seõ maát ñi trong quaù trình dòch chuyeån ñeán baãy chöùa.
Moät caùch khaùc ñeå ñaùnh giaù ñoä hieäu quaû neáu bieát toång löôïng daàu khí bò ñaåy ra khoûi ñaù meï laø Ve vaø toång löôïng daàu khí cuûa boàn ñöôïc tính laø Vc thì toång löôïng daàu khí bò maát ñi laø:
V1 = Ve – Vc
Trong ñoù: V1: Löôïng daàu khí maát ñi.
Vc :Toång löôïng daàu khí ñöôïc tính toaùn.
Ve :Toång löôïng daàu khí bò ñaåy ra khoûi ñaù meï.
Giaû thieát raèng Ve ñöôïc tính theo coâng thöùc moâ hình ñòa hoaù coù theå tính Ve maát ñi do dòch chuyeån döïa treân söï lieân quan cuûa noù vôùi theå tích loã roãng cuûa ñaù chöùa taïo neân ñöôøng dòch chuyeån maø goïi laø Vd :
Ta coù coâng thöùc: V1 = Vdf vôùi f laø heä soá maát theå tích coù giaù trò.
Trò soá f phuï thuoäc vaøo moät soá ñieàu kieän trong ñoù coù khoaûng caùch dòch chuyeån maø khoaûng caùch dòch chuyeån caøng gaàn thì trò soá f caøng nhoû.
CHÖÔNG III
KEÁT LUAÄN
Ñòa Chaát Daàu Khí cuõng nhö caùc ngaønh Ñòa Chaát öùng duïng khaùc, nghieân cöùu tìm hieåu caùc quy luaät sinh thaønh vaø tích tuï daàu khí töø ñoù ñeà ra caùc phöông phaùp thaêm doø tìm kieám daãn ñeán cho chuùng ta keát luaän veà söï tích tuï daàu khí vaø ñöa ra caùc phöông phaùp khai thaùc hôïp lyù coù hieäu quaû kinh teá cao. Ñieàu ñaùng noùi ôû ñaây laø trong töông lai coù theå chuùng ta ñaùp öùng ra sao nhu caàu khoâng ngöøng taêng veà daàu khí cuûa theá giôùi. Chuùng ta phaûi taäp trung vaøo coâng vieäc tìm kieám, thaêm doø theo höôùng naøo ñeå ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu phaùt trieån cuûa theá giôùi.
Veà nhu caàu : Theá giôùi hieän ñaïi ñoøi hoûi nhu caàu böùc thieát veà nguoàn naêng löôïng ngaøy caøng lôùn hôn, cho tôùi nay daàu khí chæ coù theå thoaû maõn söï taêng thöôøng xuyeân ñoù, vai troø cuûa daàu khí laø nguoàn naêng löôïng khoâng ngöøng taêng veà khoái löôïng, tyû leä töông ñoái so vôùi taøi nguyeân naêng löôïng khaùc. Daàu khí trôû thaønh moät nguyeân lieäu quan troïng laø nguoàn goác cuûa ngaønh hoaù daàu, moät phaàn duøng cho nguoàn nhieân lieäu ñoát, moät phaàn duøng trong nhu caàu cuûa ngaønh khaùc ñaëc bieät laø hoaù hoïc, coâng nghieäp. Daàu khí öùng duïng raát roäng raõi vaøo cuoäc soáng, treân ¾ saûn löôïng hoaù höõu cô baét nguoàn töø daàu khí, trong töông lai ngöôøi ta coù theå taêng tyû leä nhu caàu veà saûn phaåm töø daàu khí.
Tìm kieám thaêm doø : Moät tích tuï daàu khí laø saûn phaåm cuûa moät loaït söï kieän may maén, bao goàm söï hieän dieän cuûa nhieàu cuûa moät lôùp ñaù sinh daàu khí, moät taàng ñaù chöùa(keânh daãn) vaø moät caáu truùc baãy ñeå tích tuï vaø baûo toàn daàu khí. Ngay töø nhöõng ngaøy ñaàu ngöôøi ta ñaõ boá trí nhöõng loã khoan gaàn nhöõng daáu hieäu cuûa Hydrocacbon coù theå noùi ñoù laø giai ñoaïn kinh nghieäm, phöông phaùp tröïc tieáp naøy ñaõ daãn tôùi moät soá thaønh coâng nhaát ñònh, tuy nhieân noù chæ coù moät soá kieåu daáu hieäu. Trong thöïc teá coâng taùc thaêm doø ñöôïc xuùc tieán ñoàng thôøi vaø ngaøy caøng coù hieäu quaû baèng ñòa chaát hoïc vaø ñòa vaät lyù. Veà ñòa chaát trong tìm kieám, thaêm doø taäp trung nghieân cöùu nhöõng nhaân toá phi kieán truùc, ñòa taàng hoïc khoâng ngöøng ñi ñeán nhöõng lieân heä ñoái chieáu, söû duïng ñeán caùc vi sinh vaät baøo töû phaán hoa… Nhöõng nghieân cöùu khôûi ñaàu veà ñòa nieân bieåu ñaù traàm tích. Khoâng hôn gì ñòa taàng coå ñieån, caùc phöông phaùp naøy chæ coù theå cho ta nhöõng moác thôøi gian ñôn thuaàn nhöng chuùng mang laïi nhöõng taøi lieäu quyù giaù veà lòch söû cuûa vaät lieäu, nguoàn goác vaät lieäu traàm tích, nghieân cöùu naøy caøng quan troïng hôn khi ngaøy nay coù khuynh höôùng haïn cheá söï phaùt trieån roäng cuûa caùc hieän töôïng dòch chuyeån coù theå sinh ra tích tuï daàu khí. Söï coá gaéng nghieân cöùu vaø keát hôïp chaët cheõ vôùi taøi lieäu thöïc teá maø coù theå phaùt hieän ra nhöõng tích tuï daàu khí môùi.
Qua söï trình baøy veà söï dòch chuyeån cuûa daàu khí chuùng ta thaáy raèng, söï dòch chuyeån cuûa daàu khí ñoùng vai troø heát söùc quan troïng trong coâng taùc tìm kieám vaø thaêm doø. Söï dòch chuyeån naøy quyeát ñònh tröõ löôïng daàu khí toàn taïi trong boàn chöùa nhieàu hay ít, coù hay khoâng coù vaø giaûi thích ñöôïc vì sao coù nhöõng baãy daàu khí khoâng coù khaû naêng tích tuï daàu khí maø laïi coù chöùa daàu khí. Neáu trong ñieàu kieän thuaän lôïi nhaát thì daàu khí ñöôïc sinh ra vaø toàn taïi ôû ñoù. Ngoaøi ra moät yeáu toá quan troïng nöõa laø söï dòch chuyeån cuûa doøng daàu khí vaøo caùc gieáng khoan lieân tuïc vaø oån ñònh thì coù theå ñaùnh giaù doøng daàu khí coù tinh thöông maïi, tính kinh teá cao vaø ngöôïc laïi neáu caùc gieáng khoan naøy cho ta doøng daàu khí khoâng oån ñònh vaø khoâng lieân tuïc thì cho chung ta doøng daàu khí khoâng coù tính thöông maïi, khoâng kinh teá. Ngoaøi ra coøn giuùp chuùng ta ñaùnh giaù ñöôïc nguoàn goác daàu cung caáp cho boàn ñeå coù phöông thöùc khai thaùc hôïp lyù vaø coù hieäu quaû kinh teá cao.
TAØI LIEÄU THAM KHAÛO
Nguyeãn Ñaêng Khoa, Tröông Cam Baûo - 1976. “ÑÒA CHAÁT DAÀU MOÛ” – Nhaø Xuaát Baûn Khoa Hoïc Vaø Kyõ Thuaät Haø Noäi.{dòch töø nguyeân baûn tieáng phaùp cuûa ALAIN PERRODON, Paris-1966}.
Nguyeãn Vieät Kyø, dòch vaø boå sung. “ÑÒA CHAÁT DAÀU VAØ KHÍ”- Tröôøng ñaïi hoïc Kyõ Thuaät Tp.Hoà Chí Minh.
Tieåu luaän toát nghieäp cuûa Traàn Quang Trí “SÖÏ DI CHUYEÅN CUÛA DAÀU KHÍ VAØ PHÖÔNG PHAÙP THAÊM DOØ DAÀU KHÍ”, Tröôøng Ñaïi Hoïc Khoa Hoïc Töï Nhieân Thaønh Phoá Hoà Chí Minh – 1998.
Nguyeãn Ngoïc Thuûy, Baøi giaûng “ÑÒA CHAÁT DAÀU KHÍ ÑAÏI CÖÔNG”.
Robertk.Merriill_Sourcs and Migration Processes and Evaluation Techniques – 1991.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- KHOA_LUAN.DOC
- MUC_LUC.DOC