Емкостные свойства породколлекторов

Породы коллекторы и неколлекторы. Одна из важнейших задач нефтегазопромысловой геологии — изучение внутреннего строения залежи нефти или газа.


Суть ее сводится к выделению в объеме залежи геологических тел, сложенных породами-коллекторами, а затем к выделению в объеме, занятом породами-коллекторами, геологических тел, различающихся значениями основных геолого-промысловых параметров — пористости, проницаемости, продуктивности и т.п. Другими словами, в статическом геологическом пространстве необходимо выделить некоторую систему на основе списка свойств, соответствующего цели исследования, и выявить структуру этой системы.


Коллектором называется горная порода, обладающая такими геолого-физическими свойствами, которые обеспечивают физическую подвижность нефти или газа в ее пустотном пространстве. Порода-коллектор может быть насыщена как нефтью или газом, так и водой.


Емкостные свойства породколлекторовПороды с такими геолого-физическими свойствами, при которых движение нефти или газа в них физически невозможно, называются неколлекторами.


Внутреннее строение залежи, изучаемое нефтегазопромысловой геологией, определяется различным размещением неколлекторов и коллекторов, а также коллекторов с разными геолого-физическими свойствами как в разрезе, так и по площади залежи.


Соответственно емкостные свойства породы определяются ее пустотностью, которая слагается из объема пор, трещин и каверн.


Vпуст.=Vпор.+Vтрещ.+Vкаверн.


 


По времени образования выделяются первичные
пустоты и вторичные. Первичные пустоты формируются в процессе седиментогенеза и диагенеза, то есть одновременно с образованием самой осадочной породы, а вторичные образуются в уже сформировавшихся породах.


Первичная пустотность присуща всем без исключения осадочным породам, в которых встречаются скопления нефти и газа – это прежде всего межзерновые поры, пространства между крупными остатками раковин и т.п. К вторичным пустотам относятся поры каверны и трещины, образовавшиеся в процессе доломитизации известняков и выщелачивания породы циркулирующими водами, а также трещины возникшие в результате тектонических движений. Отмечается заметное изменение пористости в зонах водонефтяных контактов.


На (рис.7) показаны некоторые типы пустот встречающиеся в породах.


Пористость и строение порового пространства


 


Выделяют полную, которую часто называют общей или абсолютной, открытую, эффективную и динамическую пористость.


Полная пористость включает в себя все поры горной породы, как изолированные (замкнутые), так и открытые, сообщающиеся друг с другом.  Коэффициентом полной пористости называется отношение суммарного объема пор в образце породы к видимому его объему:         Емкостные свойства породколлекторов


 


Открытая пористость образуется сообщающимися порами. Коэффициентом открытой пористости называется отношение объема открытых, сообщающихся пор к видимому объему образца: Емкостные свойства породколлекторов                   (1)


 


Эффективная учитывает часть объема связанных между собой пор насыщенных нефтью.              Емкостные свойства породколлекторов


Динамическая учитывает тот объем нефти, который будет перемещаться в процессе разработки залежи. Наиболее однозначно и с достаточно высокой точностью определяется объем связанных между собой пор, поэтому в практике обычно используется открытая пористость.


Количественно пористость породы характеризуется коэффициентом пористости, который измеряется в  долях или процентах от объема породы.


Пористость породы в большой степени зависит от размеров пор и соединяющих их поровых каналов, которые в свою очередь определяются гранулометрическим составом слагающих породу частиц и степенью их сцементированности.


По величине поры нефтяных и газовых коллекторов условно разделяются на три группы: 1) сверхкапиллярные – диаметром 2-0,5 мм; 2) капиллярные – 0,5-0,0002 мм; 3) субкапиллярные – менее 0, 0002 мм.


По крупным (сверхкапиллярным) порам и каналам движение нефти, воды и газа происходит свободно, а по капиллярным - при значительном участии капиллярных сил. В субкапиллярных каналах в природных условиях жидкости практически перемещаться не могут. Породы, пустоты в которых представлены в основном субкапиллярными порами и каналами, независимо от значения коэффициента пористости практически непроницаемы для жидкостей и газов, т.е. относятся к неколлекторам (глины, глинистые сланцы, плотные известняки и др.).


Коэффициентом полной пористости kn называется отношение суммарного объема всех пор Vnop в образце породы к видимому его объему Vo6p:


        kn = Vnop /Vобр. = (Vобр.Vзер.)/ Vобр./,                 (2)


где Vзер - суммарный объем зерен.


При решении задач нефтегазопромысловой геологии используется коэффициент открытой пористости kп.о,  который определяется как по образцам в лаборатории, так и по данным геофизических исследований скважин.


Открытая пористость коллекторов нефти и газа изменяется в широких пределах - от нескольких процентов до 35 % По большинству залежей она составляет в среднем 12 -25 %.


Емкостные свойства породколлекторовПоскольку коллекторские свойства породы зависят не только от объема пустот, но и от распределения их по величине диаметра, то важной характеристикой является структура порового пространства. Для его определения используются метод ртутной порометрии, метод полупроницаемой мембраны и метод капиллярной пропитки.


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


Емкостные свойства породколлекторовВ гранулярных коллекторах большое влияние на пористость оказывает взаимное расположение зерен. Несложные расчеты показывают, что в случае наименее плотной кубической укладки зерен показанной на (рис.8) коэффициент пористости будет составлять » 47.6%.


Данное число можно считать теоретически возможным максимумом пористости для терригенных пород. При более плотной укладке идеального грунта (рис.9) пористость будет составлять всего 25.9%.


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 

ищи здесь, есть все, ну или почти все