Геологопромысловая характеристика продуктивных пластов

Продуктивными пластами называют горные породы, в порах, пустотах и трещинах которых имеются промышленные скопления газа или нефти.

Геолого-промысловая характеристика продуктивных пластов включает в себя их состав (литолого-минералогический), коллек-торские свойства (пористость, проницаемость), газонасыщенность, неоднородность, прочность и устойчивость при движении в них газа.

Таким образом, геолого-промысловая характеристика пласта— это совокупность физических и физико-химических свойств пород пласта и особенностей взаимодействия их с насыщающим газом, благодаря которым возможно накопление и движение газа в пла­сте и которые проявляются в процессе добычи газа из пласта.

Состав продуктивных пластов многообразен. Они могут со­стоять из песчаников, песков, известняков, доломитов, галечников и конгломератов. Пески состоят из мелких песчинок размером от 0,02 до 0,2 мм и более.


В песчаниках частички скреплены глини­стыми, железистыми, гипсовыми, карбонатными цементами. Из­вестняки и доломиты состоят из блоков СаСО3 и MgCO3 с множеством трещин и пустот.

Пористость—это свойство пласта, характеризующее его способность. вмещать газообразные и жидкие углеводороды и воду в порах, кавернах и трещинах, имеющихся внутри пласта. Отно­шение объема пустот к видимому объему пласта называют коэф­фициентом пористости т.


Не все пустоты пласта сообща­ются между собой и бывают заполнены газом. Поэтому различают коэффициенты полной, открытой и эффективной пористости. Ко­эффициент полной пористости — это отношение сум­марного объема всех пор Vп к видимому объему образца Vобр, т. е.

m=Vп/Vобр                             (2)

Коэффициенты открытой и эффективной пористо-с т и — это отношение к объему образца соответственно пор, со­общающихся между собой, и пор, по которым возможно движение заполняющих их газов. Коэффициент пористости выражают в до­лях единицы или в процентах. Он может изменяться в широких пределах, примерно от 0,5 до 50 Это зависит от размеров и коли­чества пор, которые остаются между частичками пород, слагаю­щих пласт.

Проницаемость — это способность пласта пропускать сквозь себя жидкости и газы под действием перепада давления. Движение газов и жидкостей в пласте называется фильтрацией и. Экспериментально установлены два закона, которыми описы­вается движение газов и жидкостей в пористых пластах: линейный и нелинейный.

Согласно линейному закону (называемому также зако­ном Дарси по имени французского инженера, открывшего его) скорость движения жидкости в пористой среде прямо пропорцио­нальна перепаду давления и обратно пропорциональна ее вязко­сти:

 

отсюда                                     

где

Q — расход жидкости;

μ- коэффициент абсолютной вязкости жидкости;

L —длина образца;

F—площадь поперечного сечения образца;

Δp=p1-p2 - разность давлений, создаваемых на концах испы­туемого образца

k—коэффициент проницаемости.
Продуктивными пластами называют горные породы, в порах, пустотах и трещинах которых имеются промышленные скопления газа или нефти.

Геолого-промысловая характеристика продуктивных пластов включает в себя их состав (литолого-минералогический), коллек-торские свойства (пористость, проницаемость), газонасыщенность, неоднородность, прочность и устойчивость при движении в них газа.

Таким образом, геолого-промысловая характеристика пласта— это совокупность физических и физико-химических свойств пород пласта и особенностей взаимодействия их с насыщающим газом, благодаря которым возможно накопление и движение газа в пла­сте и которые проявляются в процессе добычи газа из пласта.

Состав продуктивных пластов многообразен. Они могут со­стоять из песчаников, песков, известняков, доломитов, галечников и конгломератов. Пески состоят из мелких песчинок размером от 0,02 до 0,2 мм и более.


В песчаниках частички скреплены глини­стыми, железистыми, гипсовыми, карбонатными цементами. Из­вестняки и доломиты состоят из блоков СаСО3 и MgCO3 с множеством трещин и пустот.

Пористость—это свойство пласта, характеризующее его способность. вмещать газообразные и жидкие углеводороды и воду в порах, кавернах и трещинах, имеющихся внутри пласта. Отно­шение объема пустот к видимому объему пласта называют коэф­фициентом пористости т.


Не все пустоты пласта сообща­ются между собой и бывают заполнены газом. Поэтому различают коэффициенты полной, открытой и эффективной пористости. Ко­эффициент полной пористости — это отношение сум­марного объема всех пор Vп к видимому объему образца Vобр, т. е.

m=Vп/Vобр                             (2)

Коэффициенты открытой и эффективной пористо-с т и — это отношение к объему образца соответственно пор, со­общающихся между собой, и пор, по которым возможно движение заполняющих их газов. Коэффициент пористости выражают в до­лях единицы или в процентах. Он может изменяться в широких пределах, примерно от 0,5 до 50 Это зависит от размеров и коли­чества пор, которые остаются между частичками пород, слагаю­щих пласт.

Проницаемость — это способность пласта пропускать сквозь себя жидкости и газы под действием перепада давления. Движение газов и жидкостей в пласте называется фильтрацией и. Экспериментально установлены два закона, которыми описы­вается движение газов и жидкостей в пористых пластах: линейный и нелинейный.

Согласно линейному закону (называемому также зако­ном Дарси по имени французского инженера, открывшего его) скорость движения жидкости в пористой среде прямо пропорцио­нальна перепаду давления и обратно пропорциональна ее вязко­сти:

 

отсюда                                     

где

Q — расход жидкости;

μ- коэффициент абсолютной вязкости жидкости;

L —длина образца;

F—площадь поперечного сечения образца;

Δp=p1-p2 - разность давлений, создаваемых на концах испы­туемого образца

k—коэффициент проницаемости.

При размерностях величин, входящих в формулу (4), в систе­ме единиц СИ за единицу проницаемости принимается 1 м2, т. е. проницаемость такой пористой среды, при фильтрации через обра­зец которой площадью 1 м2

и длиной 1 м при перепаде давления 1 Па (один паскаль) расход жидкости вязкостью 1 Па-с состав­ляет 1 м3с:

 

На практике используется единица 1 мкм2, равная приблизи­тельно ранее применяемой единице дарси (Д).

Физический смысл размерности коэффициента проницаемости k

(площади) заключается в следующем: он характеризует сечение каналов пористой среды, по которым фильтруется пластовый агент.

Газ добывают из пластов с коэффициентами проницаемости от единиц до 5*10-15 м2 (0,005 Д или 5 мД).

Коэффициент газонасыщенности - это отношение объема пор, занятых газом, к суммарному объему открытых пор в едини­це объема пласта. Газ занимает только часть пор, остальной • объем занят связанной (остаточной, неподвижной) водой и кон­денсатом.


Коэффициент газонасыщенности выражают, как и коэф­фициент пористости, в долях единицы или процентах. Значения коэффициента газонасыщенности до начала и в конце разработки называют соответственно начальными и конечными. Их исполь­зуют при расчетах начальных и остаточных запасов газа в пласте.

Фазовая проницаемость — это проницаемость отдель­но для жидкости и газа при их одновременном движении в пори­стой среде. Фазовая проницаемость для газа тем больше, чем выше газонасыщенность пласта, т. е. фазовые проницаемости — функции насыщенностей пористых сред соответствующими веществами.

Неоднородность - это степень различия геолого-промыс­ловой характеристики пласта по площади и разрезу. В каждой скважине пласт имеет свою индивидуальную характеристику.


Ста­тистическая обработка данных по многим скважинам месторож­дения позволяет строить карты равных мощностей, пористостей, проницаемостей. Эти карты используют при проектировании и контроле за разработкой месторождений.

Прочность и устойчивость пласта характеризуют его свойства не разрушаться вблизи забоя скважин при движении газа к сква­жине. Выражают эти свойства максимально допустимыми гради­ентами давлений (падение давления на единице длины пласта), или скоростями газа в порах (истинной скоростью фильтрации).


Если превысить эти величины, пласт будет разрушаться. Эксплуа­тация скважин в этих условиях запрещается.

Упругость пласта - это его способность при изменении давления изменять свой объем. До начала разработки продуктив­ный пласт находится под действием сжимающего давления веса вышележащих пород (горного давления) и противодействующего ему пластового давления газа, насыщающего пласт.


При отборе газа пластовое давление снижается, а под действием горного дав­ления уменьшается объем пласта и пор в нем. Кроме того, при падении давления в водонасыщенной части пласта расширяется пластовая вода и начинает продвигаться в газонасыщенную часть пласта. Оба эти процесса оказывают большое влияние на режим эксплуатации пласта, т. е. залежи в целом.

Геолого-промысловую характеристику пласта определяют по образцам пород, извлекаемых из недр при бурении скважин, на­зываемых кернами, и при исследованиях скважин

Вторичное вскрытие продуктивных пластов




Ищи здесь, есть все, ну или почти все

Архив блога