1.5. Удельная поверхность породы.

Удельной поверхностью породы называется величина суммарной поверхности частиц, приходящейся на единицу объема образца.

Вследствие небольших размеров отдельных зерен и большой плотности их упаковки общая площадь поверхностей порового пространства горной породы достигает огромных размеров. Подсчитано, что поверхность зерен правильной сфе­рической формы размером 0,2 мм, содержащихся в 1 м³ однородного песка, составляет около 20276 м².

От величины удельной поверхности нефтеносных пород зависят их проницаемость, содержание остаточной воды, адсорбционная способность и т. д. Если пористая среда имеет большую удельную поверхность, то число поверхностных мо­лекул жидкости возрастает и становится сравнивым с числом объемных молекул. Поэтому поверхностно-молекулярные яв­ления в малопроницаемой породе могут оказать более существенное влияние на процесс фильтрации жидкости, чем в высо­копроницаемых породах.

Удельную площадь поверхности фильтрации нефтесодержащих пород с достаточной точностью можно подсчитать по приближенной формуле:

где Sya - удельная поверхность породы, м*/м"; т - пористость, доли единицы; k - проницаемость, м'. Удельная поверхность нефтесодержащих пород нефтяных месторождений, имеющих промышленное значение, ко­леблется в широких пределах - от 40000 до 230000 м /м³. Породы, имеющие удельную поверхность более 230000 м^м³, про­ницаемы или слабопроницаемы. Они представлены глинами, глинистыми песками, глинистыми сланцами и т.п.

1.6. Коллекторские свойства терригенных пород.

По минералогическому составу терригенные коллекторы делятся на кварцевые и полимиктовые.

Кварцевый коллектор образуется в природе при условиях, когда в процессе осадконакопления превалирующее зна­чение имеют зерна кварца. В этом случае образованная порода имеет песчаную основу (до 95-98 %), как правило, обладает хорошими коллекторскими свойствами, пористостью и проницаемостью. Начальная нефтенасыщенность достигает 80-95 %, а насыщенность водой - 5-20 %.

Полимиктовый коллектор образуется, если при осадконакоплении помимо зерен кварца большой процент зерен представлен полевыми шпатами и продуктами их химических преобразований. Образованная порода имеет значительную примесь глинистых разностей (до 25-50 %), ухудшающих ее коллекторские свойства. Начальная водонасыщенность у поли-миктовых коллекторов может достигать 30-40 %.

Терригенные коллекторы характеризуются очень широким диапазоном фильтрационных свойств. Проницаемость их изменяется от 3-5 до 0,0001-0,001 мкм², а пористость - от 25-26 до 12-14 %.

1.7. Коллекторские свойства карбонатных пород.

Высокими значениями эффективной пористости, проницаемости, нефтегазонасыщенности могут обладать лишь так называемые биоморфные, органогенные и обломочные карбонатные породы, пустотное пространство в которых не было подвержено вторичным изменениям (отложениям солей), вследствие чего коллекторы характеризуются низкими емкостны­ми и фильтрационными свойствами. Эти карбонатные коллекторы могут иметь проницаемость до 0,3-1 мкм² и пористость 20-35 %. Обычно такие породы комковатые, рыхлые, слабосцементированные, цемента до 10 %. Начальная водонасыщен-ность их в нефтяной залежи не превышает 5-20 %. Среднепористые и среднепроницаемые карбонатные коллекторы облада­ют уже меньшей пористостью (12-25 %) и проницаемостью (0,01-0,3 мкм²) и более высокой степенью цементации (10-20 %). Водонасыщенность среднепористых карбонатов может достигать 25-35 %.

Мелкозернистые, слабопроницаемые, мелкопористые карбонатные коллекторы, обычно называемые матрицами, об­ладают низкой полезной емкостью и плохими фильтрационными свойствами: пористость 8-15 %, проницаемость 0,0001-0,01 мкм², водонасыщенность 35-50 %. Емкостные свойства карбонатных коллекторов этого типа связаны с пористостью матриц, а фильтрациолнные свойства - с трещинноватостью пород.

Качество трещиноватых пород, как коллектора нефти и газа характеризуется раскрытостью трещин, их числом, гус­тотой трещин. Раскрытость трещин колеблется в пределах 14-80 мкм².

Густота трещин в какой-либо точке пласта характеризуется объемной плотностью трещин:

T=AS/AV (1.8)

где AS - половина площади поверхности всех трещин в некотором элементарном объеме породы А V.

Трещинная пористость определяется отношением объема трещин к объему образца породы:

m^b-T (1.9)

где Тот - трещинная пористость, доли единиц; b - высота раскрытое™ трещин, мм.

Проницаемость трещиноватой породы определяется по формуле:

^=85000-6^ (1.10)

где Кт — коэффициент проницаемости трещиноватой породы.

Высокопористые, высокопроницаемые карбонатные коллекторы - хорошие объекты для разработки. Разработка слабопроницаемых, мелкопористых карбонатных коллекторов трудна и малоэффективна, однако наличие трещинноватости приводит к резкому увеличению проницаемости и дает возможность разрабатывать и эти виды коллекторов.