Основные емкостные и фильтрационные свойства пород-коллекторов, пористость, проницаемость, нефтенасыщенность.

Нефтенасыщенность

пластa (a. oil saturation; н. Erdolsattigung; ф. saturation en huile, saturation en petrole; и. saturacion depetroleo) - содержание нефти в породе-коллекторе. Выражается в долях или процентах от объёма поровогопространства (неполное насыщение нефтью всего порового пространства обусловлено наличием в нём т.н.остаточной, или связанной, воды и газа в свободном состоянии). Для подавляющего числа пород-коллекторов начальная H. (определяется до начала разработки м-ний) зависит от проницаемости г. п. (чемменьше проницаемость, тем меньше H.). B дальнейшем (в процессе разработки м-ния) различают H.среднюю для пласта-коллектора, a также H. в зонах активного дренирования (подвергаемых непосредств.воздействию нагнетаемых рабочих агентов, напр., в обводнённых зонах при заводнении нефт. пластов) или взонах, из к-рых нефть вытеснялась при естеств. режимах истощения. Значение первой всегда выше прималых значениях коэфф. охвата (см. Нефтеотдача) из-за наличия целиков нефти, неистощённых зон ипропластков (особенно при значит. прерывистости пласта), в к-рых нефтенасыщенность породы-коллекторана всех стадиях разработки остаётся практически неизменной. H. в зонах активного дренирования η _нопределяется эффективностью или полнотой вытеснения нефти рабочим агентом, т.e. величиной коэфф.вытеснения β _выт., и выражается
η _н=η _но * (1-β _выт),
где η _но - начальная H.
Ha практике H. определяется по данным геофиз. и гидродинамич. исследований скважин, a также на основеанализа керна. Результаты определения H. используются для подсчёта запасов и контроля за разработкойм-ния, a также при проведении разл. мероприятий по увеличению нефтеотдачи пласта.

ПОРИСТОСТЬ

Пористость горной породы – это свойство породы, заключающееся в наличии в ней всякого рода пустот (пор, каверн, микро - и макротрещин).

Различают общую, открытую, эффективную и закрытую пористость.

Общая пористость – это объём всех пор в породе. Коэффициент общей пористости представляет собой отношение объёма всех пор к общему объёму породы:

K_п.=V_п/V_о

Открытая пористость – это объём сообщающихся между собой пор, каверн, трещин. Коэффициент открытой пористости равен отношению объёма открытых пор к объёму образца породы:

K_оп=V_оп/V_о

Коэффициент открытой пористости отражает способность породы заполняться флюидом через сообщающиеся поры.(проверяется керосином)

Эффективная пористость – это объём тех пор и соединяющих их каналов, по которым возможно перемещение флюидов и извлечение их при разработке. Коэффициент эффективной пористости равен отношению объёма пор, через которые возможно движение нефти, воды и газа при определённых температурах и градиентах давления к объёму образца породы:

K_эп=V_эп/V_о

( находится путем заполнения образца искусственно приготовленной смесью нефтяного флюида, моделирующей его свойства)

Под закрытой пористостью подразумевается объём изолированных пор, не имеющих связи с другими пустотами.

Пористость измеряется в процентах. Величина коэффициента пористости горных пород может достигать до 40%.

По размерам все пустоты или поры делятся на:

1. Сверхкапиллярные (крупнее 0, 5мм). Движение флюидов подчинено законам гидравлики (нефть и газ перемещаются под действием гравитационных сил).

2. Капиллярные (размеры 0, 5 – 0, 0002 мм). Движение жидкости затруднено вследствие сил молекулярного сцепления.

3. Субкапиллярные ( размеры менее 0, 0002 мм). Фильтрация воды по таким порам невозможна. Возможен процесс диффузии – это самопроизвольное перемещение веществ на молекулярном уровне по направлению уменьшения концентрации. Субкапиллярные поры характерны для глинистых пород.

ПРОНИЦАЕМОСТЬ

Проницаемость – способность горных пород пропускать через себя жидкость или газы при наличии перепада давления. Очень часто породы, обладая довольно большой пористостью (например, глины, пористость которых достигает до 40 %), практически не проницаемы. Вследствие чего они не могут отдавать содержащиеся в их порах нефть и газ. Поэтому для оценки практической значимости коллекторов необходимо иметь сведения и о пористости, и о проницаемости.

Различают следующие виды проницаемости: абсолютная, эффективная (фазовой) и относительная.

1. Абсолютная проницаемость – это проницаемость, измеренная при прохождении через породу какого–либо флюида в условиях полного насыщения пор породы этим флюидом.

2. Эффективная (фазовая) проницаемость – это проницаемость, определённая по какому–либо флюиду в присутствии в породе другого флюида.

3. Относительная проницаемость определяется отношением эффективной проницаемости к абсолютной. Выражается безразмерной величиной меньше 1.

Проницаемость является одним из важнейших факторов миграции нефтегазовых флюидов. Она подчиняется закону Дарси, согласно которому скорость линейной фильтрации и расход жидкости, прошедшего через пористую среду площадью при струйном ламинарном потоке, прямо пропорциональны перепаду давлений и обратно пропорциональны его динамической вязкости:

V= Q / F =k_пр∆ P / μ L, где

V – скорость линейной фильтрации флюида (м/c);

Q – расход жидкости (м³/c);

F – площадь поперечного сечения (м²);

k_пр– коэффициент проницаемости (м²);

∆ P – перепад давления (Па);

μ – динамическая вязкость (Па*с);

L – длина образца (м).

Коэффициент проницаемости пропорционален расходу жидкости, его вязкости и длине образца и обратно пропорционален ее площади и перепаду давлений:

K_пр=Qμ L / F ∆ P.

В системе СИ коэффициент проницаемости измеряется в м². Проницаемость в 1 м² – это очень большая величина. В природе таких высокопроницаемых пород не существует, поэтому проницаемость горных пород оценивается в микрометрах квадратных:

1 мкм²= 1 *10^-6м².

До введения системы СИ в системе СГС в качестве единицы измерения проницаемости использовалась величина Дарси (Д). В настоящее время за единицу проницаемости принимается 1 мкм²– это такая проницаемость, при которой через поперечное сечение в 1 см ²при перепаде давления в 0, 1 МПа за 1 с проходит 1 см ³жидкости вязкостью в 0, 001 Па с:

1Д=1, 02*10^-12м²=1 мкм²

1мД=0, 001 мкм².

По величине коэффициента проницаемости породы-коллектораделятся на 5 классов:

I – очень хорошо проницаемые более 1 мкм²;

II – хорошо проницаемые - 0, 1- 1 мкм²;

III – среднепроницаемые - 0, 01 – 0, 1 мкм ²;

IV – слабопроницаемые - 0, 001 – 0, 01 мкм²;

V – непроницаемые менее 0, 001 мкм².

Практическое значение с точки зрения нефтенакопления и нефтеотдачи имеют коллекторы первых трёх классов, а для газов также и четвёртый класс.

Проницаемость пород – коллекторов зависит от: плотности укладки и взаимного расположения зерен (рис.5); степени отсортированности, цементации и трещиноватости; взаимосообщаемости пор, каверн и трещин.

Рис. 5. Схема укладки сферических зёрен одного размера

при ромбоэдрической (а) и кубической (б) упаковках.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒