1.. Нефте-, газо-, водонасыщенность коллекторов.
Поровое пространство пород-коллекторов нефтяных и газовых месторождений, как правило, заполнено углеводородами частично. Часть порового пространства занимает так называемая связанная вода. Большинство нефтяных и газовых месторождений приурочено к осадочному комплексу пород, сформировавшихся в морских или полуконтинентальных условиях. До появления в этих коллекторах нефти и газа они были полностью или частичнозаполнены водой. Процесс формирования залежей углеводородов сопровождался вытеснением воды из пор, каверн и трещин.
Содержание остаточной воды обычно выражают в процентах от суммарной емкости пор. Оно может меняться от первых единиц до 70 %и более. В большинстве хорошо проницаемых песчано-алевритовых коллекторов содержание остаточной воды составляет 15-25 %.
Количество остаточной воды в породах-коллекторах зависит от многих факторов. Важнейшие из них: минеральный состав, структура порового пространства, минеральный состав и количество глинистого цемента, карбонатность терригенных коллекторов, содержание поверхностно-активных веществ в нефтях.
Менее изученными факторами, влияющими на содержание остаточной воды в породах-коллекторах, являются время формирования последних и время образования в них нефтяных и газовых залежей.
Существует довольно много способов определения остаточной водонасыщенности породы-коллектора. В лабораторных условиях применяются следующие.
1.Способ, основанный на определении потери массы исследованного образца после экстрагирования и просушки его при температуре 105-107°С и на определении объема отогнанной из него или из смежного образца воды при кипячении их в растворителе с температурой кипения до 110°С. Погрешность метода не превышает 2 %.
2.Способ центрифугирования, при котором экстрагированный и полностью высушенный образец насыщается водой, которую затем вытесняют с помощью центрифуги при частоте вращения4400-31500об/мин.
3.Хлоридный метод, основанный на представлении о том, что минерализация погребенной воды в данной нефтяной или газовой залежи постоянна. Исходя из этого, зная минерализацию керна, т.е. содержание в нем хлоридов, можно установить истинную его водонасыщенность.
4.Метод полупроницаемой мембраны, основанный на отжатии свободной воды силами капиллярного давления с сохранением в образце породы остаточной воды.
5.Метод ртутной капиллярометрии, который заключается в нагнетании ртути в керн с одновременным измерением капиллярных давлений.
Применяются также и многие другие лабораторные методы. В промысловых условиях для определения остаточной водонасыщенности широко распространен метод низкочастотной электрометрии, или электрический каротаж. Метод основан на том, что электропроводность породы коллектора зависит от количества и минерализации насыщающей его воды. По результатам геофизических исследований против испытуемых пластов определяют петрофизическую характеристику.
Используя данные лабораторных определений остаточной водонасыщенности керна и петрофизические характеристики породы- коллектора, для этих же интервалов строят оценочные зависимости, с помощью которых далее находят остаточную водонасыщенность (нефтенасыщенность), используя только результаты геофизических исследований.
При обобщении результатов исследования величины остаточной водонасыщенности обычно сопоставляют с проницаемостью как с параметром, наиболее полно отражающим влияние гранулометрического состава и текстурно-структурных свойств породы коллектора.
П.Джонс для ориентировочного представления о содержании связанной воды рекомендует пользоваться графиком (рис. 23).
Для конкретных пород коллекторов с межзерновой пористостью можно пользоваться зависимостью между проницаемостью и остаточной водонасыщенностью. Для различных отложений она различна (рис.24).
Оба примера показывают, что при меньших значениях абсолютной проницаемости наблюдается наибольшая остаточная водонасыщенность, и наоборот.
Для практической цели удобны статистические зависимости коэффициента остаточной водонасыщенности от величины относительной глинистости Орд.Величину относительной глинистости можно определить на любой стадии разработки месторождения, а следовательно, на любой стадии можно найти остаточную водонасыщенность и начальную нефтегазонасыщенность коллектора.
4 70 •100 1000 Проницаемость, •
Рис.23.Зависимость между остаточной водонасыщенностью и проницаемостью для пород-коллекторов различного типа (по Джонсу, 1946):
1 -пески мелкозернистые; 2 -пески сред-незернистые; 3 -лески крупнозернистые;
известняки и доломиты
Рис.24.Зависимость содержания остаточной воды от проницаемости для различных нефтегазоносных пород (по А.А. Ханину): 1 -алевролиты абазин-ской свиты Ахтырско-Бугундырского нефтяного месторождения: 2 -алевриты ха-думского продуктивного горизонта Северо-Ставропольского газового месторождения: 3 -песчаники угерской свиты газовых месторождений Угерско и Бильче-Волица; 4 -модели песков кварцевых; 5 -алевролиты свиты медистых песчаников Шебелинского газового месторождения; 6 -песчаники мелкозернистые продуктивных горизонтов мела Газлинского газового месторождения; 7 -песчаники мелкозернистые газоконденсатного месторождения Русский хутор; 8 -песчаники мелкозернистые Усть-Балыкского и Мегионского нефтяных месторождений; 9 -песчаники мелкозернистые мотской свиты Марковского газоконденсатного месторождения; 10 -песчаники средне- и мелкозернистые газовых месторождений Байрамапи и Майского; 11 -рифовые пермские газоносные известняки ишимбайского типа