9) Петрофизическая модель коллектора, примеры моделей. Модель электропроводности (электрический параметр пористости, параметр насыщения).

Петрофизическая модель коллектора — это теоретически или экспериментально установленная аналитическая зависимость между петрофизическими свойствами коллектора, определяемыми по данным ГИС, с одной стороны, и его литологическими, фильтрационно-емкостными свойствами и параметрами насыщения, с другой.

Модель электропроводности:

Принимаются начальные положения.

а) С точки зрения электропроводности коллектор — это двух компонентная среда, состоящая из непроводящего компонента (твердая фаза, нефть и газ) и электропроводящей воды. Высокая электропроводность воды настолько существенна, что различием в удельном электрическом сопротивлении других составляющих горной породы можно пренебречь.

б) На электропроводность влияет только открытая пористость, поскольку для протекания электрического тока необходимы непрерывные токопроводящие каналы.

Удельное электрическое сопротивление неглинистого водонасыщенного коллектора зависит от удельного сопротивления (минерализации) поровой воды ρ_В от относительного объема породы, занятого этой водой (от коэффициента открытой пористости К_п), и от сложности геометрии поровых каналов, оцениваемой с помощью параметра электрической извилистости (Т_эл >=1):

где ρ_В.П — удельное электрическое сопротивление водонасыщенной породы.

Удельное электрическое сопротивление ρ_В.П зависит от насыщения коллектора (от ρ_В) и не является в строгом смысле параметром коллектора. Поэтому ρ_В.П делят на ρ_В и рассчитывают так называемый параметр пористости Рп который зависит от пористости коллектора и сложности геометрии поровых каналов:

Р_П = ρ_В.П/ ρ_В = Т²_эл/К_п

Этому уравнению как теоретической модели соответствует статистическая модель электропроводности коллектора:

Р_п = а∙К_п^-m (8.8)

где аит- экспериментально установленные коэффициенты.

10) Плотность, плотность породы, плотность твердой фазы. Методы определения плотности.

Плотность — это свойство вещества, определяющее его массу, содержащуюся в единице объема:

δ= m/V,

где m— масса, V — объем.

Плотность твердой фазы — средневзвешенная величина плотности составляющих ее минералов:

где δ_мi и V_мi — плотность и объем i-го минерала.

Способ гидростатического взвешивания относится к числу наиболее распространенных. Он сводится к двойному взвешиванию испытуемого образца горной породы. Вначале определяют массу образца М₁ в воздухе, затем в воде — М₀. В соответствии с законом Архимеда разница между этими величинами равна массе воды в объеме образца. Учитывая, что плотность воды 1 г\см³, для условий описанного эксперимента можно применить формулу:

δ = М₁δ_вод/(М₁ – М₀) = М₁/(М₁ – М₀)

Минералогическую плотность δ_м определяют пикнометрическим методом. Для этого породу дробят до частиц размером менее 0,25 мм. Объем твердой фазы находят взвешиванием пикнометра (сосуд цилиндрической формы) с жидкостью и порошком породы. Жидкость и порошок предварительно вакуумируют для удаления воздуха. Измеряют массу пикнометра с порошком породы М_Т, отдельно с жидкостью М_Ж, с порошком породы М_ТЖ, насыщенным жидкостью. Вычисление производят по формуле:

где М₀ - масса пикнометра; аδ_ж - плотность жидкости. В качестве жидкости используют воду, керосин, спирт. Важно лишь, чтобы она не растворяла породу и содержащиеся в ней соли.

Гамма-гамма-метод используют для определения плотности горных пород на образцах, в шурфах, шпурах и скважинах. При измерениях плотности пород гамма-гамма-методами регистрируют результат взаимодействия с веществом гамма-лучей от искусственного источника излучения, в качестве которого обычно используют радиоактивные изотопы ¹³⁷Cs, ⁶⁰Co и ²²⁶Ra. При прохождении гамма-квантов через объем горной породы происходят процессы, приводящие к их частичному поглощению веществом, например фотоэлектрическое поглощение, комптоновское рассеяние, образование пар электрон-позитрон.