3. Типы пород-коллекторов

В связи с тем, что емкость пустот пород может изменяться в широких пределах, большое значение приобретает классификация коллекторов, которая по типу коллектора позволяла бы судить об относительных масштабах запах нефти, газа и воды в залежах, о методах их оценки и о способах разработки. Приведем несколько возможных классификаций.

Основными классификационными признаками коллектора являются условия фильтрации и аккумуляции в них пластовых флюидов.

По этим условиям коллекторы делятся на:

– простые (поровые и чисто трещинные);

– сложные (трещинно-поровые и порово-трещинные).

Чисто трещинные, трещинно-поровые и порово-трещинные коллекторы часто объединяют понятием «трещинные коллекторы», подразумевая, что фильтрация в таких коллекторы при отсутствии в них трещиноватости была бы затруднена или невозможна.

Кроме того, коллекторы классифицируются по проницаемости независимо от типа фильтрующих пустот. Наиболее удобно делить коллекторы на 5 классов (проницаемость, мкм²): I — более 1; II — 0,1—1; III— 0,01—0,1; IV —0,001 — 0,01; V — менее 0,001.

По рентабельности промышленной эксплуатации коллекторы делят на эффективные коллекторы и неэффективные.

1. Наиболее общая классификация

По типам пустотных пространств различаются коллекторы поровые, трещинные, каверновые, порово-трещинные, порово-каверновые, порово-трещинно-каверновые. В природных условиях наиболее распространенными коллекторами нефти и газа являются поровые коллекторы – пески, песчаники, пористые известняки, доломиты. Каверновыми, порово-каверновыми коллекторами являются рифовые известняки (ракушняки, коралловые массивы), выветрелые, выщелоченные каверновые известняки, дресва, гравелиты, галечники, конгломераты. К трещинным, порово-трещинным коллекторам относятся трещиноватые горные породы всех типов вплоть до гранитов, базальтов, глин и аргиллитов. Залежи нефти в трещиноватых аргиллитах баженовской свиты (верхняя юра) выявлены в Салымском районе Западной Сибири.

Наиболее популярной и часто применяемой в практике геологических работ является классификация пород-коллекторов по пористости и проницаемости (табл. 3.1). Проницаемость – способность горных пород пропускать сквозь себя жидкость или газ. Пути миграции флюидов – поры, каверны, соединяющиеся каналами, трещины. Чем крупнее пустоты, тем выше проницаемость. Для оценки проницаемости обычно используется линейный закон Дарси, согласно которому скорость фильтрации жидкости в пористой среде пропорциональна градиенту давления и обратно пропорциональна динамической вязкости жидкости. Закон Дарси применим при условии фильтрации однородной жидкости, при отсутствии адсорбции и других взаимодействий между флюидом и горной породой. Величина проницаемости выражается через коэффициент проницаемости (К_пр):

К_пр=

Q – объем расхода жидкости в единицу времени;

Δp – перепад давления;

L – длина пористой среды;

F – площадь поперечного сечения элемента пласта;

μ – вязкость жидкости.

Горные породы, практически не проницаемые для нефти, газа и воды называются покрышками (экранами, флюидоупорами). К ним относятся глины, аргиллиты. Плотные известняки, мергели, каменная соль, гипс, ангидриды и некоторые другие плотные породы. По ряду показателей различаются покрышки нескольких классов. К покрышкам наиболее высокого класса относятся каменная соль, гипсы, ангидриды и пластичные монтмориллонитовые глины. На качество покрышек влияет однородность породы, минералогический состав, отсутствие примесей и трещин. Присутствие в глинах песчаных и алевритовых частиц существенно снижает экранирующие свойства покрышек. По размерам различаются покрышки регионального, зонального и локального рангов. Чем выше однородность и толщина пласта-покрышки, тем лучше его экранирующие качества.

Таблица 3.1. Классификация песчано-алевритовых коллекторских пород по пористости и проницаемости

Класс коллектора	Название породы	Эффективная пористость, %	Проницаемость, мкм2
I-очень высокий	Песчаник среднезернистый	>16,5	≥1
	Песчаник мелкозернистый	>20,0
	Алевролит крупнозернистый	>23,5
	Алевролит мелкозернистый	>29,0
II-высокий	Песчаник среднезернистый	15-16,5	0,5-1,0
	Песчаник мелкозернистый	18-19,0
	Алевролит крупнозернистый	21,5-23,5
	Алевролит мелкозернистый	26,5-29,0
III-средний	Песчаник среднезернистый	11-15	0,1-0,5
	Песчаник мелкозернистый	14-18
	Алевролит крупнозернистый	16,8-21,5
	Алевролит мелкозернистый	20,5-26,5
IV-средний	Песчаник среднезернистый	5,8-11	0,01-0,1
	Песчаник мелкозернистый	8-14
	Алевролит крупнозернистый	10-16,8
	Алевролит мелкозернистый	12-20,5
V-низкий	Песчаник среднезернистый	0,5-5,8	0,001-0,01
	Песчаник мелкозернистый	2-8
	Алевролит крупнозернистый	3,3-10
	Алевролит мелкозернистый	3,6-12
VI-очень низкий, непромыш-ленный	Песчаник среднезернистый	<0,5	<0,001
	Песчаник мелкозернистый	<2
	Алевролит крупнозернистый	<3,3
	Алевролит мелкозернистый	<3,6