5. . Пористость Под пористостью горной породы понимается совокупность пустот (пор) между частицами ее твердой фазы в абсолютно сухом состоянии.

По размерам поры условно подразделяются на сверхкапиллярные, капиллярные и субкапиллярные.

Сверхкапиллярные, r (радиус) пор – 0,1 мм и выше.

Капиллярные, r от 0,0002 до 0,1 мм.

Субкапиллярные, r < 0,0002 мм.

Поры горных пород могут быть взаимосвязанными и изолированными. Первые соответствуют открытой, а вторые – закрытой частям порового пространства породы. Общая (абсолютная) пористость породы равна суммарному объему открытых и закрытых пор.

Количественно пористость оценивается коэффициентом, численно равным отношению объема пор V_пор к объему образца породы V_обр и выражается в долях единицы или процентах.

К оэффициент общей пористости:

(1)

где V_{пор.общ} – общий объем пор в образце породы.

Коэффициент открытой пористости:

(2)

где V_пор.о – объем открытых пор в образце породы.

Коэффициент закрытой пористости:

(3)

где V_пор.з – объем закрытых пор в образце породы.

Полезная емкость пород-коллекторов определяется объемом пор, которые могут быть заняты нефтью или газом. Величина этой пористости характеризуется коэффициентом эффективной статической пористости.

(4)

и ли

(5)

где V_пор.св – объем порового пространства, занятый связанной водой;

k­_В.СВ – коэф­фициент связанной водонасыщенности.

Величина пористости обломочных пород зависит от формы и размера породообразующих частиц, степени их отсортированности, сцементированности и уплотненности.

Породы с низкой пористостью (меньше 5%) при отсутствии трещин и каверн обычно не являются промышленными коллекторами.

Породы с пониженной пористостью характеризуются k_П = 5-10%, со средней – k_П = 10-15%, с повышенной – k_П = 15-20%, высокопористые – k_П>20%.

Увеличение глинистого и другого по вещественному составу цементирующего материала снижает пористость пород.

Содержание воды в горных породах называется их влажностью, а способность удерживать в себе то или иное количество воды в определенных условиях – влагоемкостью.

Плотность

Плотность δ – физическая величина, которая для однородного вещества определяется его массой (Масса – величина, характеризующая количество вещества в теле, и равная весу тела, деленному на ускорение свободного падения g). Для жидких и твердых веществ она устанавливается по отношению к плотности дистиллированной воды при 4ºС, для газов – по отношению к плотности сухого воздуха при нормальных условиях (p=101325 Па, T=0 К).

Удельный вес равен отношению веса тела к его объему и может быть определен как произведение плотности δ на ускорение свободного падения g.

Если плотности твердой фазы и пластовой жидкости постоянны, то при полном насыщении δ_п­ является функцией пористости породы (рис. 1):

Зависимость δ_п=f(k_п) позволяет определить k_п по плотности.

В глинистых породах твердая фаза состоит из основных породообра­зующих минералов, составляющих скелет породы с плотностью δ_м и глинистого цемента с плотностью δ_гл, заполняющего частично поровое пространство между зернами скелета.

Т огда

где k_гл – объемная глинистость.

О ткуда

С увеличением глубины залегания плотность пород, как правило, возрастает, что связано с их уплотнением и, как следствие этого, уменьшением пористости под давлением вышележащих толщ.