
- •Некоммерческий фонд имени профессора а. В. Аксарина Президент фонда: доцент, кандидат геолого-минералогических наук, "Заслуженный нефтяник Российской Федерации" Волощук г. М.
- •Введение
- •1. Коллекторские свойства горных пород
- •1.1. Типы пород-коллекторов
- •1.2. Пористость
- •1.2.1. Виды пористости
- •1.3. Проницаемость
- •1.3.1. Линейная фильтрация нефти и газа в пористой среде
- •1.3.2. Радиальная фильтрация нефти и газа в пористой среде
- •1.3.3. Оценка проницаемости пласта, состоящего из нескольких пропластков различной проницаемости
- •1.3.4. Классификация проницаемых пород
- •1.3.5. Зависимость проницаемости от пористости
- •1.3.6. Виды проницаемости
- •2. Механические и тепловые свойства пород
- •2.1. Механические свойства горных пород
- •2.2. Тепловые свойства горных пород
- •3. Состав и физические свойства газа, нефти и пластовых вод
- •3.1. Состав и физико-химические свойства природных газов
- •3.1.1. Состав природных газов
- •3.1.2. Физико-химические свойства углеводородных газов
- •3.1.3. Растворимость газов в нефти и воде
- •3.2. Состав и физико-химические свойства пластовой воды
- •3.2.1. Физико-химические свойства пластовых вод
- •3.3. Состав и физико-химические свойства нефтей
- •3.3.1. Физико-химические свойства нефти
- •4. Фазовые состояния углеводородных систем
- •4.1. Схема фазовых превращений однокомпонентных систем
- •4.2. Фазовые переходы в нефти, воде и газе
- •5. Поверхностно-молекулярные свойства системы пласт-вода
- •6. Физические основы вытеснения нефти, конденсата и газа из пористой среды
- •6.1. Источники пластовой энергии
- •6.2. Силы, действующие в залежи
- •6.3. Поверхностные явления при фильтрации пластовых жидкостей и причины нарушения закона дарси
- •6.4. Общая схема вытеснения из пласта нефти водой и газом
- •6.5. Нефтеотдача пластов при различных условиях дренирования залежи
- •6.6. Роль капиллярных процессов при вытеснении нефти водой из пористых сред
- •6.7. Зависимость нефтеотдачи от скорости вытеснения нефти водой
- •Литература
1.2.1. Виды пористости
Общая (полная, абсолютная) пористость – суммарный объём всех пор (Vпор), открытых и закрытых.
Пористость открытая эквивалентна объёму сообщающихся (Vсообщ) между собой пор.
На практике для характеристики пористости используется коэффициент пористости (m), выраженный в долях или в процентах.
Коэффициент общей (полной, абсолютной) пористости (mп) в процентах зависит от объема всех пор:
. (1.1)
Коэффициент открытой пористости (mо) зависит от объёма сообщающихся между собой пор:
.
(1.2)
Коэффициент эффективной пористости (mэф.) оценивает фильтрацию в породе жидкости или газа, и зависит от объёма пор (Vпор фильтр), через которые идёт фильтрация.
(1.3)
Для зернистых пород, содержащих малое или среднее количество цементирующего материала, общая и эффективная пористость примерно равны. Для пород, содержащих большое количество цемента, между эффективной и общей пористостью наблюдается существенное различие.
Для коэффициентов пористости всегда выполняется соотношение:
mп > mo > mэф. (1.4)
Для хороших коллекторов пористость лежит в пределах 15-25%
Поровые каналы нефтяных пластов условно подразделяются на три группы:
субкапиллярные (размер пор < 0,0002 мм) – практически непроницаемые: глины, глинистые сланцы, эвапориты (соль, гипс, ангидрит);
капиллярные (размер пор от 0,0002 до 0,5 мм);
сверхкапиллярные > 0,5 мм.
По крупным (сверхкапиллярным) каналам и порам движение нефти, воды, газа происходит свободно, а по капиллярам – при значительном участии капиллярных сил.
В субкапиллярных каналах жидкость удерживается межмолекулярными силами (силой притяжения стенок каналов), поэтому практически никакого движения не происходит.
Породы, поры которых представлены в основном субкапиллярными каналами, независимо от пористости практически непроницаемы для жидкостей и газов (глины, глинистые сланцы).
Коэффициенты пористости некоторых осадочных пород
Таблица 1.1
Горная порода |
Пористость, % |
Глинистые сланцы |
0,54-1,4 |
Глины |
6,0-50,0 |
Пески |
6,0-52 |
Песчаники |
3,5-29,0 |
Известняки |
до 33 |
Доломиты |
до 39 |
Известняки и доломиты, как покрышки |
0,65-2,5 |
Пористость пород продуктивных пластов определяют в лабораторных условиях по керновому материалу. Пористость пласта на больших участках определяется статистически по большому числу исследованных образцов керна.
С пористостью связаны величины насыщения пласта флюидами: водонасыщенность (Sв), газонасыщенность (Sг), нефтенасыщенность (Sн), величины, выраженные в долях или в процентах.
Связь пористости и коэффициента насыщенности (в долях):
. (1.5)
Sнасыщ = 1; Sг = 1 – (SB + SH). (1.6)
Рис. 1.3. Влияние естественного уплотнения пород на их пористость:
1. – песчаники, 2. – глины
Общая и открытая пористость зависят от:
глубины залегания, падает с увеличением глубины (рис. 1.3.);
от плотности пород;
количества цемента и др.