Курс «Физика пласта»

«Физика пласта» -- курс, содержащий сведения о физических свойствах и физико – химических процессах нефтегазового пласта, происходящих в нем. Данный курс является основной для специальных курсов по технологии разработки нефтяных, газовых, нефте – газовых месторождений.

Изучение курса опирается на использование сведений из фундаментальных наук – физики, химии, геологии, петрофизики, геофизических методов, высшей математики.

Основные содержания курса включают разделы:

• Физические свойства горных пород – коллекторов нефти и газа и методы их определения;

• Состав и физические свойства природных газов и нефти;

• Фазовые состояния углеводородных систем

• Пластовые воды и их свойства.

Физические свойства горных пород – коллекторов нефти и газа.

Как известно коллекторы – это пористые и проницаемые горные породы, благодаря чему в них возможны движение и накопление подвижных компонентов – флюидов (нефти, газа, воды).

Уже из этого определения вытекает, что горные породы – коллекторы нефти и газа являются сложными физическими объектами, т.к. они:

• Многофазны (включают твердую, жидкую, газообразную фазы);

• Неоднородны (их физические свойства изменяются в пространстве, пример – слоистость);

• Нестационарны (их физическое состояние и физические свойства изменяются во времени, как при формировании залежи, так и при их эксплуатации).

Типы пород – коллекторов:

• Гранулярные (поровое пространство состоит из межзерновых полостей – песчано – алевролитовые (обломочные) породы и изредка – пласты известняков и доломитов);

• Трещиноватые (поровое пространство – система трещин – карбонатные отложения, сланцы, блоки пород между трещинами – плотные малопроницаемые породы);

• Смешанные (поровое пространство – система трещин и поровое пространство блоков, а также каверны и карстовые полости).

Установлено, что в настоящее время запасы нефти распределены следующим образом:

1. Песчаные пласты и песчаники – 60 %;

2. Карбонатные породы – 39 %;

3. выветреные метаморфические и изверженные породы – 1 %.

Это значит, осадочные породы – основные коллекторы нефти и газа. Коллекторские и фильтрационные свойсива горных пород определяются следующими основными показателями:

1. гранулометрическим (механическим) составом пород;

2. пористостью;

3. проницаемостью;

4. капиллярными свойствами;

5. удельной поверхностью;

6. механическими свойствами (упругостью, пластичностью, сопротивлению разрыву и другим видам напряжений);

7. насыщенностью пород водой, нефтью, газом.

Указанные показатели определяются структурой, текстурой горных пород и их количественным составом.

Структура обломочных осадочных пород зависит преимущественно от размеров и формы зерен. По размерам зерен выделяют структуры:

• псефитовую (размеры зерен обломков более 2 мм);

• псаммитовую (0,1 – 2 мм);

• алевритовую (0,01 – 0,1 мм);

• пелитовую (0,01 мм и менее).

Текстурные особенности пород:

• слоистость;

• количественное соотношение и расположение цемента и зерен и др. параметры.

Цемент чаще всего представлен глинами, иногда карбонатами, окислами и гидроокислами, сульфатами.