Классификация проницаемых пород

По величине коэффициента проницаемости (мкм²) для нефтяных месторождений выделяют 5 классов коллекторов:

1. очень хорошо проницаемые (k_пр > 1);

2. хорошо проницаемые (k_пр ≈ 0,1-1);

3. средне проницаемые (k_пр ≈ 0,01-0,1);

4. слабопроницаемые (k_пр ≈ 0,001-0,01);

5. плохопроницаемые (k_пр < 0,001).

Классификация коллекторов газовых месторождений по величине коэффициента проницаемости включает 1-4 классы.

По характеру проницаемости (классификация Теодоровича Г.И.) различают следующие виды коллекторов: равномерно проницаемые; неравномерно проницаемые; трещиноватые.

В реальных условиях редко встречаются пласты, однородные по проницаемости на всём протяжении. Нефтяной пласт неоднороден и состоит, как правило, из продуктивных пропластков разной проницаемости. Коллекторы нефти и газа меняются по минералогическому составу, физическим свойствам по вертикали и горизонтали. Линзы песчаников, пропластки песка иногда без каких–либо закономерностей переходят в глинистые породы. Поэтому коэффициент средней проницаемости пласта ( ) оценивается с учётом проницаемости пропластков и направления фильтрации.

Оценка проницаемости пласта, состоящего из нескольких продуктивных пропластков различной проницаемости

Рассмотрим случай линейно-горизонтальной фильтрации жидкости в пласте, состоящем из нескольких изолированных слоев или пропластков пористой среды (рис. 1.17), разделенных между собой бесконечно тонкими непроницаемыми перегородками, различной мощности и проницаемости.

Рис. 1.17. Линейная фильтрация в пласте, состоящем из нескольких изолированных пропластков различной мощности и проницаемости

Средняя величина коэффициента проницаемости пласта будет оцениваться с учетом мощности продуктивных пропластков, через которые идет фильтрация флюидов:

, (1.22)

где – средняя проницаемость пласта; k_i – проницаемость i-го пропластка; h_i – мощность (высота) i-го пропластка.

Рассмотрим пример. Рассчитать величину среднего коэффициента проницаемости пласта, состоящего из нескольких изолированных пропластков для условий:

Дано: № уч-ка hi, м ki, мД

1 6 100

2 4,5 200

3 3 300

4 1,5 400

Найти средний коэффициент проницаемости ( ) пласта?

Решение. = (100 · 6 + 200 · 4,5 + 300 · 3 + 400 · 1,5)/

(6 + 4,5 + 3 + 1,5) = 200 (мД).

При горизонтально-линейной фильтрации жидкости через пласт, имеющий несколько параллельно последовательно расположенных изолированных зон пористой среды различной проницаемости (рис. 1.18), средняя величина коэффициента проницаемости такого пласта рассчитывается с учетом протяженности (длины) фильтрации флюидов по уравнению:

, (1.23)

где – средняя проницаемость пласта; k_i – проницаемость i-го пропластка; L_i – длина i-го пропластка; L_общ = ∑L_i – общая длина пласта.

Рис. 1.18. Линейная фильтрация через пласт, имеющий несколько последовательно расположенных зон различной проницаемости

Рассмотрим пример. Рассчитать средний коэффициент проницаемости пласта для горизонтально-линейной фильтрации жидкости, имеющего несколько параллельно последовательно расположенных изолированных зон различной проницаемости с учетом условий:

Дано: № уч-ка L_i, м k_i, мД

1 75 25

2 75 50

3 150 100

4 300 200

Найти средний коэффициент проницаемости ( ) пласта?

Решение. = (75 + 75 + 150 + 300) / (75 /25 + 75 / 50 ++ 150/

/100 + 300 /200) = 600 / 7,5 = 80 (мД).

При радиальной фильтрации жидкости через пласт, имеющий несколько концентрически расположенных зон различной проницаемости (рис. 1.19), средняя величина коэффициента проницаемости пласта оценивается с учетом радиуса контура радиальной фильтрации флюидов через продуктивные пропластки по выражению:

, (1.24)

где – средняя проницаемость пласта; k_i – проницаемость зон; r_i – радиус i-той зоны; r_c – радиус скважины; r_k – радиус контура питания.

Рис. 1.19 Радиальная фильтрация через пласт, имеющий несколько концентрически расположенных зон различной проницаемости

Рассмотрим пример. Рассчитать средний коэффициент проницаемости пласта для случая радиальной фильтрации жидкости с учетом условий:

Дано: № уч-ка r_i,м k_i, мД

1 75 25

2 150 50

3 300 100

4 600 200

r_c = 0,15 м, r_k = 600 м.

Найти средний коэффициент проницаемости ( ) пласта?

Решение. = lg (600 / 0,15)/{[lg (75 / 0,15)]/25 +

[lg (150 / 75)] /50 + [lg (300 / 150)] / 100 + [lg (600 / 300)] / 200} = 30,4 (мД).