Частичное водонасыщение

Удельное сопротивление ρ_Н.П породы с частичным водонасыщением объема пор определяется выражением

где Р_Н — параметр насыщения, предложенный В. Н. Дахновым, показывающий, во сколько раз возрастает величина ρ_Н.П частич­но водонасыщенной породы по сравнению с ее удельным сопро­тивлением ρ_В.П при полном насыщении водой объема пор.

Величина Р_Н зависит от объемной влажности ω или коэффи­циента водонасыщения к_В, а также от геометрии объема, зани­маемого в порах остаточной водой. Для идеального грунта, в котором остаточная вода образует цилиндрическое кольцо по­стоянной по длине капилляра толщины, тогда как центральную часть капилляра занимает нефть или газ.

При усложнении геометрии токопроводящего пространства за счет появления извилистости капилляров, шероховатости по­верхности твердой фазы, прерывистости слоя пленочной воды и т. д. величина Р_Н описывается выражением

где Тэл — электрическая извилистость токопроводящих путей в рассматриваемом объекте.

Как и для параметра Рп были получены теоретические вы­ражения параметра Рн, справедливые для конкретных простых моделей пористой среды с частичным водонасыщением. Однако практической ценности эти выражения не представля­ют, поскольку реальные модели нефтегазонасыщенных коллек­торов значительно сложнее использованных при теоретических расчетах. Поэтому связь между параметрами Р_Н и k_B выража­ют эмпирическими формулами

где а и n константы, характеризующие определенный класс про­дуктивного коллектора.

Рассмотрим наиболее характерные виды связей и их особен­ности, установленные различными исследователями для реаль­ных коллекторов нефти и газа на обширном эксперименталь­ном материале.

1. Для межзерновых гидрофильных коллекторов, терригенных и карбонатных, в значительном диапазоне изменения k_B за­висимости P_H=f(kB) характеризуются указанными уравнениями. Зна­чения 1,3<n<1,6 типичны для глинистых терригенных коллек­торов, значения 1,8<n<2 - для хорошо сцементированных сла­боглинистых карбонатных и терригенных пород.

2. В коллекторах со сложной геометрией пор зависимости P_Н = f(k_B) существенно отличны от зависимостей для межзерно­вых коллекторов. Так, для кавернозной породы 1<n<1,3, а для трещиноватой n >> 2. Для трещиновато-кавернозной породы воз­можны различные n в зависимости от того, какое влияние пре­обладает на величину ρ_Н.П — трещин или каверн. При взаимной компенсации этих влияний наиболее вероятно п = 2.

3. В гидрофобных коллекторах с межзерновой пористостью, а также смешанного типа (межзерновые поры, каверны, тре­щины) n>2, причем отличие n от 2 тем больше, чем выше сте­пень гидрофобизации коллектора. Это объясняется резким уве­личением извилистости токовых линий благодаря прерывистос­ти пленки воды на поверхности пор, вызванной гидрофобизацией.

Удельное сопротивление полностью водонасыщенной породы при пластовых условиях ρ_п(р, p_пл, Т) - горном давлении р, пластовом давлении р_пл, пластовой температуре Т — отличает­ся от удельного сопротивления той же породы при атмосфер­ных условиях р_п(0). При насыщении породы водой с минерали­зацией, отвечающей диапазону минерализации пластовых вод большинства нефтяных и газовых месторождений Св = 20 - 200 г/л, величина р_п при пластовых условиях выше, чем при атмосферных. Для оценки величины р_п(р, р_пл, Т) при извест­ных значениях р_п(0), р, р_пл, Т пользуются уравнением

В правой части уравнения - три множителя, которые характеризуют следующее:

изменение ρ_П с ростом р_эф при р_пл = const, Т=const;

изменение ρ_П с ростом р_пл при p = const, Т = const;

изменение ρ_П с ростом Т при р = const, р_пл = const.