Конспект лекций

По курсу «свойства пластовых пород и флюидов»

Лекция №1

Введение. Коллекторскиесвойства горных пород

Вы – будущие нефтяники. И как нефтяники, Вы должны хорошо знать свойства горных пород, вмещающих нефть и газ, а также свойства тех горных пород, которые приходится проходить бурением, чтобы найти нефть и газ, чтобы добраться до этих углеводородов.

Процессы разработки и эксплуатации нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений тесно связаны с закономер­ностями фильтрации углеводородов и воды в горных породах, слагающих продуктивные пласты. Поэтому свойства горных по­род и пластовых жидкостей предопределяют рациональную тех­нологию разработки залежей нефти и газа и экономические по­казатели их извлечения из недр. Материалы курса служат основой, на которой строятся все последующие специальные дисциплины, определяющие специализацию горного инженера, работающего в области разработки, эксплуатации газовых, га­зоконденсатных и нефтяных месторождений.

По методам исследований, составу рассматриваемых мате­риалов курс «Свойства пластовых пород» близок к курсам «Газонефтепромысловая геология», «Физика» и «Фи­зическая химия». Основные задачи, которые решает физика нефтяного и газового пласта, состоят в изучении коллекторских и фильтрационных свойств горных пород, физических и физико-химических свойств пластовых жидкостей и газов в из­меняющихся условиях залегания и в исследовании физических основ повышения нефте- и газоотдачи коллекторов.

В последние годы вовлекаются в эксплуатацию нефтяные, газовые и газоконденсатные месторождения со значительной глубиной залегания пластов. Эта тенденция возрастания глу­бины продуктивных пластов вновь открываемых месторождений, по-видимому, будет наблюдаться и в будущем. Поэтому в данном курсе уделяется внимание методам анализа свойств горных пород и пластовых жидкостей в условиях высоких давлений и темпе­ратур.

Глава 1коллекторские свойства горных пород

1. Типы пород-коллекторов

Подавляющая часть нефтяных и газовых месторождений приурочена к коллекторам трёх типов – гранулярным, трещинным и смешанного строения.

К первому типу относятся коллекторы, сложенные песчано-алевритовыми породами, поровое пространство которых состоит из межзерновых полостей. Подобным строением порового пространства характеризуются также некоторые пласты известняков и доломитов. В чисто трещиноватых коллекторах (сложенных преимущественно карбонатами) поровое пространство образуется системой трещин.

При этом участки коллектора между трещинами представляют собой плотные малопроницаемые нетрещиноватые блоки пород, поровое пространство которых практически не участвует в процессах фильтрации. На практике, однако, чаще всего встречаются трещиноватые коллекторы смешанного типа, поровое пространство которых включает как системы трещин, так и поровое пространство блоков, а также каверны и карст.

Анализ показывает, что около 60% запасов нефти в мире приурочено к песчаным пластам и песчаникам, 39% – к карбонатным отложениям, 1% – к выветренным метаморфическим и изверженным породам. Следовательно, породы осадочного происхождения – основные коллекторы нефти и газа.

В связи с разнообразием условий формирования осадков коллекторские свойства пластов различных месторождений могут изменяться в широких пределах. Характерные особенности большинства коллекторов – слоистость их строения и изменение во всех направлениях свойств пород, толщины пластов и других параметров.

Нефтяной пласт представляет собой горную породу, пропитанную нефтью, газом и водой.Свойства горной породы вмещать (обусловлено пористостью горной породы) и пропускать (обусловлено проницаемостью) через себя жидкость называются фильтрационно-ёмкостными свойствами (ФЕС).

Фильтрационные и коллекторские свойства пород нефтяных пластов характеризуются следующими основными показателями:

• пористостью;

• проницаемостью;

• капиллярными свойствами;

• удельной поверхностью;

• механическими свойствами.

Рассмотрим подробнее каждый из этих параметров.