- •Электрические свойства
- •Основы теории электропроводности вещества
- •Электропроводность минералов, жидких и газовых сред. Минералы
- •Жидкая фаза
- •Газовая фаза
- •Удельное электрическое сопротивление горных пород
- •Удельное сопротивление осадочных пород, Эл. Параметр пористости и пр.
- •Частичное водонасыщение
- •Методы измерения
Частичное водонасыщение
Удельное сопротивление ρН.П породы с частичным водонасыщением объема пор определяется выражением
где РН — параметр насыщения, предложенный В. Н. Дахновым, показывающий, во сколько раз возрастает величина ρН.П частично водонасыщенной породы по сравнению с ее удельным сопротивлением ρВ.П при полном насыщении водой объема пор.
Величина РН зависит от объемной влажности ω или коэффициента водонасыщения кВ, а также от геометрии объема, занимаемого в порах остаточной водой. Для идеального грунта, в котором остаточная вода образует цилиндрическое кольцо постоянной по длине капилляра толщины, тогда как центральную часть капилляра занимает нефть или газ.
При усложнении геометрии токопроводящего пространства за счет появления извилистости капилляров, шероховатости поверхности твердой фазы, прерывистости слоя пленочной воды и т. д. величина РН описывается выражением
где Тэл — электрическая извилистость токопроводящих путей в рассматриваемом объекте.
Как и для параметра Рп были получены теоретические выражения параметра Рн, справедливые для конкретных простых моделей пористой среды с частичным водонасыщением. Однако практической ценности эти выражения не представляют, поскольку реальные модели нефтегазонасыщенных коллекторов значительно сложнее использованных при теоретических расчетах. Поэтому связь между параметрами РН и kB выражают эмпирическими формулами
где а и n константы, характеризующие определенный класс продуктивного коллектора.
Рассмотрим наиболее характерные виды связей и их особенности, установленные различными исследователями для реальных коллекторов нефти и газа на обширном экспериментальном материале.
Для межзерновых гидрофильных коллекторов, терригенных и карбонатных, в значительном диапазоне изменения kB зависимости PH=f(kB) характеризуются указанными уравнениями. Значения 1,3<n<1,6 типичны для глинистых терригенных коллекторов, значения 1,8<n<2 - для хорошо сцементированных слабоглинистых карбонатных и терригенных пород.
В коллекторах со сложной геометрией пор зависимости PН = f(kB) существенно отличны от зависимостей для межзерновых коллекторов. Так, для кавернозной породы 1<n<1,3, а для трещиноватой n >> 2. Для трещиновато-кавернозной породы возможны различные n в зависимости от того, какое влияние преобладает на величину ρН.П — трещин или каверн. При взаимной компенсации этих влияний наиболее вероятно п = 2.
В гидрофобных коллекторах с межзерновой пористостью, а также смешанного типа (межзерновые поры, каверны, трещины) n>2, причем отличие n от 2 тем больше, чем выше степень гидрофобизации коллектора. Это объясняется резким увеличением извилистости токовых линий благодаря прерывистости пленки воды на поверхности пор, вызванной гидрофобизацией.
Удельное сопротивление полностью водонасыщенной породы при пластовых условиях ρп(р, pпл, Т) - горном давлении р, пластовом давлении рпл, пластовой температуре Т — отличается от удельного сопротивления той же породы при атмосферных условиях рп(0). При насыщении породы водой с минерализацией, отвечающей диапазону минерализации пластовых вод большинства нефтяных и газовых месторождений Св = 20 - 200 г/л, величина рп при пластовых условиях выше, чем при атмосферных. Для оценки величины рп(р, рпл, Т) при известных значениях рп(0), р, рпл, Т пользуются уравнением
В правой части уравнения - три множителя, которые характеризуют следующее:
изменение ρП с ростом рэф при рпл = const, Т=const;
изменение ρП с ростом рпл при p = const, Т = const;
изменение ρП с ростом Т при р = const, рпл = const.