Физическое моделирование флюидообразования в нефтегазоматеринских породах и математическое моделирование нефтегазонакопления в осадочных бассейнах

Актуальность работы и степень ее разработанности. Стадийность процессов генерации нефти и газа в материнской породе – основа компьютерного моделирования углеводородных систем. Первенство в теоретическом обосновании, разработке терминологии и детальном освещении этих вопросов принадлежит отечественной геолого-геохимической школе. Понимание в общем виде стадийности процессов нефтегазообразования возникло еще в первой половине прошлого столетия и восходит к работам И.М. Губкина, Н.Б. Вассоевича, А.Ф. Добрянского, В.А. Успенского и др. (Губкин, 1932; Добрянский, 1948; Вассоевич, 1952, 1954; Успенский, 1956). В 1952 году Вассоевичем Н.Б. была охарактеризована вертикальная зональность генерации нефти и газа (сверху вниз): газ – нефть и газ – газоконденсат – газ (Вассоевич, 1952). Важнейшим рубежом стало понимание неравномерности этого процесса. В динамике преобразования органического вещества был установлен этап, который в работе Вассоевича Н.Б. получил название «главной фазы нефтеобразования» (Вассоевич, 1967), и в этом же году в работе Конторовича А.Э. «главной зоны нефтегазообразования» (Конторович и др., 1967). Этап этот характеризуется наиболее интенсивным развитием процессов новообразования жидких и газообразных флюидов посредством деструкции органического вещества. Понятие «зона» соотносится с геометрической областью в трехмерном пространстве осадочного бассейна или двухмерном пространстве геологического разреза в определенный момент геологического времени, при прохождении через которую материнские породы реализуют основную часть своего генерационного потенциала. Понятие «фаза» относится к временному отрезку при прогрессивном погружении материнских пород с реализацией основной части их потенциала. Этот принцип заложен во все без исключения компьютерные программы по моделированию процессов образования месторождений углеводородов.

Необходимость расчета времени и глубины, когда материнская осадочная порода погружается в зону образования нефти и начинает ее генерировать, требовало прогнозирования палеогеографических, палеотемпературных и палеотектонических условий формирования осадочно-породного бассейна. Н.Б. Вассоевич (1967 г.) всю сумму накопленных представлений о генетической связи РОВ, захороненного в осадочных толщах, с нефтью, подчеркивающую органическую связь нефтеобразования с литогенезом, предложил именовать осадочно-миграционной теорией нефтеобразования. Процессы изменения геометрии пластов осадочного бассейна в двухмерной проекции с соотнесением с главной зоной нефтеобразования были также впервые показаны российскими учеными (Конторович, Трофимук, 1973). Элементами же трехмерного бассейнового моделирования можно назвать построение карт плотностей генерации различных углеводородов для осадочного бассейна (например, для крупнейшего Западно-Сибирского мегабассейна по нефти в работе (Конторович и др., 1967), по газу в работе Конторовича А.Э. и Рогозиной Е.А. (1967)). Важнейшие задачи современного бассейнового моделирования по прогнозу качества нефти (плотность, содержание серы) в прогнозируемых залежах также решались на основе компьютерного программирования (Конторович и др., 1967а). <...>