3. Пористость горных пород

Под пористостью горной породы понимается наличие в ней пор (пустот). Пористость характеризует способность горной породы вмещать жидкости и газы. В зависимости от происхождения различают следующие виды пор:

1. Поры между зёрнами обломочного материала (межкристаллические поры), промежутки между плоскостями наслоения - это первичные поры, образовавшиеся одновременно с формированием породы. 2. Поры растворения образовавшиеся в результате циркуляции подземных вод, за счёт процессов растворения минеральной составляющей породы активными флюидами образуются поры, например выщелачивания, вплоть до образование карста. 3. Поры и трещины, возникшие под влиянием химических процессов, приводящие к сокращению объема породы. Например, превращение известняка (СаСО₃) в доломит (СаСО₃· МgСО₃). При доломитизации идёт сокращение объёмов породы приблизительно на 12%, что приводит к увеличению объема пор. Аналогично протекает и процесс каолинизации – Al₂O₃·2SiO₂·H₂O. 4. Пустоты и трещины, образованные за счёт эрозионных процессов, выветривания, кристаллизации. 5. Пустоты и трещины, образованные за счёт тектонических процессов, напряжений в земной коре.

Виды пор (2-5) – это, так называемые, вторичные поры, возникающие при геолого-минералогических или химических процессах.Объём пор зависит от:- формы зёрен и размера зёрен;- сортировки зёрен (чем лучше отсортирован материал, тем выше пористость);- укладки зёрен, например, при кубической укладке пористость составляет » 47,6%, при ромбической укладке – 25,96% - однородности и окатанности зёрен;

- вида цемента. Не все виды пор заполняются флюидами: водой, газами, нефтью. Часть пор бывает изолирована, в основном, это внутренние поры.

Vпор=Vпор.откр+Vпор.замкн.; Коэффициент полной(абсолютной) пористости mполн.порист.=Vпор/Vобр.г.п.=(Vп.о.+Vп.з.)/Vобр.г.п.=(Vобр.-Vтв.фазы)/Vобр.=1-Vтв./обр.=1-(Vтв.\Мо)*(Мо\Vобр.)=1-Ро.обр\Ро.г.п.;Ро.обр,Ро.г.п.-плотности образца и тв.фазы(зерен) соответственно.Коэффициент Открытой пористости-отношение объема открытых, сообщающихся пор к объему образца. mоткр.=Vп.о\Vобр.=(М1-Мо)\(Ро.ж*Vобр.);где:М1-масса насыщ.обр.;Мо-масса сухого образца;

Коэффициент эффективной пористости оценивает фильтрацию в породе жидкости или газа, и зависит от объёма сообщающихся пор, занятых углеводородным флюидом. mэф.= Vп.эф./Vобр.=(Vп.о.-Vв)/Vобр.=Vув/Vобр.=(Vув/Vп.о)*(Vп.о./Vобр.)=Vув/(Vн+Vв)*(Vп.о/Vобр.)= Sн*mоткр.=mоткр.*(1-Sв);где Sн-коэф.нефтегазонасыщ.Коэф.динамич.пористости-опред-т объемом откр.пор по которым возможно движение флюида. m.динам.=Vп.э/V.обр.= ((Sвк-Sвн)Vпор)/Vобр=mo(Sвк-Sвн);Vп.э.=Vп.о.;Sв.к.-коэф.конечн.водонасыщ.;Sв.н.-коэф.нач.водонасыщ.mо-коэффициент открытой пористости.

4. Проницаемость горных пород.

Проницаемость г.п.- фильтрационный параметр г.п.характеризующий ее способность пропускать сквозь себя флюиды при создании перепада давления. Физический смысл коэф. проницаемости: Площадь поперечного сечения сообщающ. пустот по которым идет процесс фильтрации флюида при соотв. перепаде давления. Для фильтрац. характеристики коллекторов принято 3 коэф.проницаемости:1)коэф.абсолютн.проницаемости - Проницаемость абсолютная (физическая) – это проницаемость пористой среды ,которая определяена при наличии в ней лишь одной фазы(газ,жидкость): 1.Отсутствие физико-химического взаимодействия между пористой средой и этим газом или жидкостью. 2.Полное заполнение всех пор среды этим газом или жидкостью.

Плоскопаралельная фильтрация: Коэф.абс.прон.по газу К(г)=2 *L*Qг*Рат/(Fобр*(Р1’²-Р2²`));P1`=P1+Pат;Р2`=P2+Pат; K(ж)= *L*Qж/(Fобр.*(Р1`-Р2`))

Плоскорадиальная фильтрация: по газу Kг=( *Qг*Рат*Ln(Rк/rc))/{π*h*(Р1^2-Р2^2)};где h-толщ.перфор.пласта. Кж=( *Qж*Ln(Rк/rc))/{2* π *h*(Р1-Р2)}

2) коэф.фазовой проницаемости. Проницаемость фазовая (эффективная) – это проницаемость пористой среды для данного газа или жидкости при одновременном наличии в порах другой фазы (жидкости или газа) или системы (газ-нефть, нефть-вода, вода-газ, газ-нефть-вода).При фильтрации смесей коэффициент фазовой проницаемости намного меньше абсолютной проницаемости и неодинаков для пласта в целом. Кг+Кн+КвКа;

3)коэф.относительной проницаемости-отношение фазовой проницаемости к абсолютной;Кн`=Kн/Ка;Кв`=Кв/Ка;Кг`=Кг/Ка

S вв-вода в пласте есть, но она неподвижна

Sвд-вода находится в связанном виде

А- начин.движ. н и в в пласте

С-точка равных проницаемостей

Д- нулевая относительная проницаемость

В-фильтрация н. max

Значение коэф проницаемости в разных направлениях Кll К; Кll/K, К0; Причины:1) Характер формирования залежи(наличие непрониц.слоев);2)Характер укладки и окатаности зерен(коэф. просветности парал. напластов.всегда выше);3)Направление фильтрации пластовых вод в процессе формиров. н и г залежей.(если фильтр. сниж.,то происходит осаждение(цементир.)частиц и просвет становится еще меньше).