
- •1. Основные понятия предмета физики горных пород
- •2. Минералы
- •3. Горные породы
- •4. Нефтяные и газовые месторождения
- •5. Виды неоднородности строения нефтяных и газовых залежей
- •6. Коллекторские свойства горных пород
- •6.1 Типы пород-коллекторов
- •6.1.1 Пористость
- •6.1.1.1 Виды пористости
- •Коэффициенты пористости некоторых осадочных пород
- •6.1.2 Проницаемость
- •6.1.2.1 Линейная фильтрация нефти и газа в пористой среде
- •Размерность параметров уравнения Дарси в разных системах единиц
- •6.1.2.2 Радиальная фильтрация нефти и газа в пористой среде
- •6.1.2.3 Оценка проницаемости пласта, состоящего из нескольких пропластков различной проницаемости
- •6.1.2.4 Классификация проницаемых пород
- •6.1.2.5 Зависимость проницаемости от пористости
- •6.1.2.6 Виды проницаемости
- •6.1.2.7 Гранулометрический состав горных пород
- •Данные по распределению гранулометрического состава выносимого песка, отобранного из породоуловителей
- •7. Плотность пород
- •8. Трещиноватость пород
- •Характеристика пород по трещиноватости
- •9. Содержание воды в породах
- •10. Методы изучения состава и строения пород
- •11. Физико-технические параметры пород
- •Базовые физические свойства горных пород
- •12. Влияние минерального состава и строения пород на их свойства
- •13. Влияние внешних факторов на физические свойства пород
- •14. Напряжения и деформации в горных породах
- •15. Понятие о диаграмме деформирования
- •16. Упругие свойства горных пород
- •17. Распространение упругих колебаний в породах
- •18. Акустические характеристики пород
- •19. Действие упругих колебаний на горные породы
- •20. Теории прочности твердых тел
- •21. Влияние дефектов и минерального состава на прочность пород
- •22. Пластические свойства пород
- •Характеристики некоторых глинистых пород
- •23. Реологические свойства пород
- •Коэффициенты расслабления некоторых пород
- •24. Теплопроводность пород
- •Сравнение теплопроводностей монокристаллов и поликристаллов
- •Анизотропия теплопроводности пород
- •Тепловые свойства фаз, входящих в состав породы
- •25. Основные понятия электродинамики
- •26. Поляризация пород
- •27. Электропроводность горных пород
- •28. Естественные электрические поля в породах
- •29. Магнитные свойства пород
- •Рекомендуемая литература:
6.1.1.1 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:
,
(6.1)
Коэффициент открытой пористости (mо) зависит от объёма сообщающихся между собой пор:
,
(6.2)
Коэффициент эффективной пористости (mэф.) оценивает фильтрацию в породе жидкости или газа, и зависит от объёма пор (Vпор фильтр), через которые идёт фильтрация.
,
(6.3)
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., (6.4)
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 6.1
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 |
Плотные известняки и доломиты |
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):
(6.5)
Sнасыщ. = 1; Sг = 1 – (Sв + Sн), (6.6)
Рис. 6.3 Влияние естественного уплотнения пород на их пористость: 1. – песчаники, 2. – глины
Общая и открытая пористость зависят от:
- глубины залегания, падает с увеличением глубины (рис. 6.3.);
- от плотности пород;
- количества цемента и др.