12. Породы коллекторы и неколлекторы. Основные фильтрационно-емкостные свойства коллекторов.

Коллекторы нефти и газа - горные породы, которые обладают емкостью, достаточной для того, чтобы вмещать УВ разного фазового состояния (нефть, газ, газоконденсат), и проницаемостью, позволяющей отдавать их в процессе разработки. Среди коллекторов нефти и газа преобладают осадочные породы. В природных условиях залежи нефти и газа чаще всего приурочены к терригенным и карбонатным отложениям, в других осадочных толщах они встречаются значительно реже. Магматические и метаморфические породы не являются типичными коллекторами. Нахождение в этих породах нефти и газа - это следствие миграции углеводородов в выветрелую часть породы, где в результате химических процессов выветривания, а также под воздействием тектонических процессов могли образоваться вторичные поры и трещины.

Коллектор углеводородов — горная порода, содержащая пустоты (поры, каверны или системы трещин) и способная вмещать и фильтровать флюиды (нефть, газ, воду). Подавляющее большинство пород-коллекторов имеют осадочное происхождение. Коллекторами нефти и газа являются как терригенные (пески, алевриты, песчаники, алевролиты, некоторые глинистые породы) так и хемогенные и биохемогенные (известняки, мел, доломиты), а также смешанные породы.

Фильтрационно-емкостные свойства

• Пористость

Все коллекторы по характеру пустот подразделяют на три типа: гранулярные или поровые (только обломочные горные породы), трещинные (любые горные породы) и каверновые (только карбонатные породы). В природе часто наблюдается сочетание различного типа коллекторов с преобладанием того или иного типа. В осадочных породах доминируют гранулярные, но в них чаще всего есть и трещинные, а также кавернозные коллекторы. Пустотами обладают все типы горных пород в той или иной степени, но фильтровать флюиды могут не все.

• Проницаемость— это свойство породы пропускать жидкость или газ при перепаде давления.

Проницаемость зависит от размеров и формы поровых каналов. Единицей измерения проницаемости является Дарси.

Наилучшими ФЕС обладают хорошо отсортированные мелководно-морские (шельфовые, барово-пляжевые) и русловые песчаники.

14 Проницаемость коллекторов её виды и способы определения

Проницаемость — это свойство породы пропускать жидкость или газ при перепаде давления. Проницаемость зависит от размеров и формы поровых каналов. Единицей измерения проницаемости является Дарси.

Абсолютная проницаемость

Проницаемость образца керна, насыщенного одним флюидом (водой или нефтью), инертным по отношению к породе, зависит целиком и полностью от свойств породы, а не от насыщающего флюида. Как правило, абсолютной проницаемостью называют проницаемость керна по гептану.

Газопроницаемость (Проницаемость по воздуху, гелию, азоту и т.д)

проницаемость образца керна при пропускании через него газа, зависит от давления. При высоких давлениях газопроницаемость приближается к значению абсолютной проницаемости, при низких - иногда значительно (на 50% и более) превышает её, что происходит из-за эффекта Клинкенберга - проскальзывания газа при низких давлениях.

Эффективная (фазовая) проницаемость

Проницаемость породы для отдельно взятого флюида (K_o, K_w), при числе присутствующих в породе фаз, большим единицы. Эффективная проницаемость зависит от флюидонасыщения (степени насыщенности флюидов и их физико-химических свойств).

Эффективная газопроницаемость

Как правило под эффективной газопроницаемостью понимают газопроницаемость породы при остаточной флюидонасыщенности (водонасыщенности). Определяется на образцах с остаточной водонасыщенностью также как и обычная газопроницаемость, с одним условием- при определении должны поддерживаться такие перепады давления, при которых не происходит вытеснения остаточного флюида.

Относительная проницаемость

Отношение эффективной проницаемости (K_o, K_w) к абсолютной (K_oSwir). K_ro = K_o / K_oSwir K_rw = K_w / K_oSwir

Источники данных о проницаемости

• гидродинамические исследования, данные эксплуатации,

• лабораторные исследования на образцах пористой среды (керна), в условиях максимально приближённых к пластовым,

• использование данных о схожем пласте,

• математические модели (эмпирические зависимости),

• корреляционные зависимости по данным ГИС.

Лабораторные методы определения проницаемости

Проницаемость породы определяется при фильтрации флюидов через керн. Для оценки пользуются линейным законом фильтрации Дарси, по которому скорость фильтрации флюида впористой среде пропорциональна градиенту давления и обратно пропорциональна вязкости: V = Q / F = K × ΔP / μ × L K = Q × μ × L / ΔP × F, где

• V - скорость линейной фильтрации (см/с),

• Q - объёмный расход флюида (см³/с),

• μ - вязкость флюида (сП),

• ΔP - перепад давления (атм),

• F - площадь фильтрации (см²),

• L - длина образца (см),

• K - проницаемость (Д).