Redigerer Petroleumsreservoar (avsnitt)

== Dannelse av et petroleumsreservoar ==
=== Avsetting av biologisk materiale ===
I havet eller i vannrikt miljø på land vil [[grus]], [[sand]] og [[leire]] kunne bli transportert av strømmer i vannet, men etter som strømningshastigheten avtar vil partiklene falle til ro på bunnen som [[sedimenter]]. Dersom klima og miljø er gunstig, vil sedimentene kunne inneholde en høy andel biologisk materiale, rester etter [[organisme]]r som har levd i eller nær vannet. Hydrokarboner er dannet ved at planterester og mikroskopiske organismer er brutt ned og omformet etter at de er avsatt sammen med sedimenter.

Tre typer biologisk materiale kan gi opphav til petroleum:<ref name=RS1/>

* I ferskvann i varmt klima kan det leve store mengder [[alger]], som kan bli kilde til høykvalitets olje med et visst innhold av [[voks]].
* På havbunnen kan det avsettes rester etter [[plankton]], alger og [[bakterier]]. Mesteparten av oljeforekomstene på jorda har marint opphav.
* På landjorda kan [[pollen]], [[Spore (formering)|sporer]] og planterester bli avsatt i [[sump]]områder. Slikt materiale vil ofte gi opphav til [[naturgass|tørr gass]], som [[metan]].

I tillegg til mengden er det viktig at det biologiske materialet blir ''bevart'' i sedimentet og ikke umiddelbart brytes ned. Et miljø med lite oksygen og/eller stor avsetning av sedimenter vil være gunstig for bevaring.

Etter som tiden går vil det biologiske materialet bli begravd under et stadig tykkere lag sedimenter. Samtidig vil både trykk og temperatur øke og bidra til en omforming av materialet. Sedimentene, som opprinnelig var løsmasser, vil gradvis konsolideres til sedimentære bergarter.

Små forekomster av ikke-organiske hydrokarboner kan også forekomme i jordskorpen, men volumene er så små at disse ikke vil være kommersielt drivverdige.<ref name=RCS1/> En forekomst i en [[magmatisk bergart]] er funnet ved [[Dyvika]], øst for Arendal.<ref name=RCS1/>

=== Omdanning til petroleum ===
Mens sedimentlagene ennå befinner seg på grunt dyp, under tilnærmet normal trykk og temperatur, vil det biologiske materialet bli omdannet ved [[diagenese]]. Dette omfatter nedbryting forårsaket ved bakterier og også fysisk/kjemisk omdanning. Det organiske materialet gir fra seg metan, [[karbondioksid]] og vann, og en kompleks blanding av hydrokarboner kalt [[kerogen]] blir igjen. Kerogen lar seg ikke løse i vanlige løsningsmidler for olje.<ref name=RCS1/>

Etter som temperatur og trykk i sedimentet øker, vil kerogenet modne og vil kunne frigi olje og gass i en prosess kalt [[katagenese]]. Kerogenet må ha nådd en temperatur omkring 65&nbsp;°C før olje kan dannes. I en tidlig fase vil det avgis tunge oljemolekyler, men dersom temperaturen stiger ytterligere vil det frigis lettere og lettere olje. Ved høy temperatur vil også den tyngre oljen som er blitt frigitt bli brutt ned til lettere komponenter, i en [[krakking]]-prosess. Ved fortsatt temperaturøkning avtar dannelsen av olje, og det blir i stedet frigjort gass.<ref name=RS1/>

Ved høy temperatur og trykk gjennomgår kerogenet den siste fasen, kalt [[metagenese]], der den siste rest av hydrokarboner blir avgitt. Ved temperaturer over ca. 175&nbsp;°C avgis tørr gass, vanligvis bare metan. Skulle temperaturen nå så høyt som til 230&nbsp;°C, så vil alle hydrokarboner bli brutt ned og ødelagt. Det som blir igjen er en rest av nesten ren karbon, i form av [[grafitt]].

Temperaturintervallet der olje og gass kan dannes svarer til et dybdeintervall i jordskorpa der vilkårene for petroleumsdannelse vil være til stede. Dette intervallet kalles gjerne ''oljevinduet'' eller ''oljekjøkkenet''.<ref name=RS1/> Dybdeintervallet kan variere mye lokalt, men vil typisk ligge omkring 2000 - 4500 meter. I tillegg til temperaturen vil også ''tiden'' være en viktig faktor for modningen av kerogenet: Dess lenger tid det organiske materialet har vært utsatt for en viss temperatur, dess mer modent blir det.

=== Kildebergarter  ===
En [[kildebergart]] er en sedimentær bergart som er eller var i stand til å generere en stor mengde hydrokarboner. En typisk kildebergart er en organisk rik [[skifer]], fra olivengrå til svart i fargen. En viktige kildebergart i Nordsjøen er skiferen som på engelsk side kalles [[Kimmeridge (geologi)|Kimmeridge]] og på norsk side [[Draupne (geologi)|Draupne]]. Også kullsekvenser i [[Brent (geologi)|Brent]] er viktige kilder.<ref name=KWG1/>

Under leting etter olje og gass vil det være viktig å fastslå modningsgraden av kerogen i en mulig kildebergart, for å kunne si noe om potensialet for at denne har avgitt hydrokarboner.

=== Migrasjon ===
[[Fil:Oljemigrasjon.png|thumb|Migrasjon av olje fra en kildebergart inn i en felle]]
Gass og olje som er frigjort fra kerogen vil på grunn av tetthetsforskjeller [[migrasjon (geologi)|migrere]] oppover i sedimentlagene, dersom permeabiliteten er tilstrekkelig høy. Transporten ut av kildebergarten og inn i et overliggende lag kalles ''primær migrasjon'', mens ''sekundær migrasjon'' er transport videre oppover i lagene over kildebergarten. Mens sekundær migrasjon er relativt godt forstått, mangler det mye på å forstå prosessene i primær migrasjon.<ref name=RCS2/>

Mesteparten av hydrokarbonene som er dannet vil migrere helt til overflaten og vil bli nedbrutt der, i havet eller på land.

=== Feller ===
[[Fil:Hctraps.png|thumb|left|Øverst en strukturell felle dannet av en [[antiklinal]]. Nederst en stratigrafisk felle dannet av en [[ukonformitet]]]]
I en ''felle'' er den overliggende kappebergarten tett, og hydrokarbonene blir fanget i et petroleumsreservoar. Fellen var opprinnelig vannfylt, men vannet vil bli fortrengt av hydrokarboner som migrerer inn i fellen. På grunn av [[kapillarkrefter]] vil ikke alt vann lar seg fortrenge, slik at porene i reservoaret alltid inneholder en viss andel vann. Fordelingen av gass, olje og vann i reservoaret vil ofte være bestemt av en statisk likevekt mellom tyngdekrefter og kapillarkrefter.

Det laveste punktet i en felle der hydrokarboner er fanget kalles ''spillpunktet''.

Feller kan deles inn i tre hovedtyper:<ref name=RCS3/>

* ''Strukturelle feller'' er dannet ved [[tektonikk|tektonisk]] aktivitet, slik som foldning og [[forkastning]]sdannelse. En foldningsdannelse der lagene danner en bue ''oppover'' kalles en [[antiklinal]], og mange reservoar er dannet i slike, for eksempel Ekofisk. Feller i tilknytning til [[diapir]]er, for eksempel [[saltdom]]er, kan bli inkludert i denne gruppen, men kan også karakteriseres som en egen type.
* ''Stratigrafiske feller'' er dannet ved endringer i [[litologi]], det vil si bergartstyper. [[Stratigrafi]] er læren om lagdeling i bergartene. Endringer i egenskaper til lagene kan oppstå under avsetning eller kan skyldes omdanning etter avsetning. Mange stratigrafiske feller er knyttet til en [[ukonformitet]] - en laggrense som markerer er brudd i sedimentasjonen og som ikke er konform med underliggende lag. Stratigrafiske feller er vanskeligere å finne enn strukturelle.
*''Hydrodynamiske feller'' oppstår når nedadgående strømmer av vann hindrer at hydrokarbonene får strømme oppover. Slike feller er sjeldne.
 
Mange reservoar vil være dannet som en kombinasjon av flere typer.