Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВАЯ ГЕОЛОГИЯ

.pdf
Скачиваний:
68
Добавлен:
21.08.2019
Размер:
20.33 Mб
Скачать

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗАЛЕЖЕЙ vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

КАВЕРНОЗНОСТЬ

Кавернозность горных пород обусловливается существованием в них вторичных пустот в виде каверн. Кавернозность свойственна карбонатным коллекторам.

Следует различать породы микрокавернозные и макрокавернозные.

К первым относятся породы с большим количеством мелких пустот, с диаметром каверн (пор выщелачивания) до 2 мм, ко вторым - с рассеянными в породе более крупными кавернами - вплоть до нескольких сантиметров.

Средняя пустотность микрокавернозных пород обычно не превышает 13-15%, но может быть и больше.

Макрокавернозные коллекторы в чистом виде встречаются редко, их пустотность достигает не более 1-2%. При больших толщинах продуктивных карбонатных

отложений и при такой емкости коллектора запасы залежей могут быть весьма значительными.

Коэффициент кавернозности Кк равен отношению объема каверн VK к видимому

объему образца Vобр :

Кк = VK /VO6P.

Если порода целиком

кавернозна, то Кк = (Vобр. - Vмин/Vобр./,

где Vмин - объем минеральной части породы.

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗАЛЕЖЕЙ vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ТРЕЩИНОВАТОСТЬ

Трещиноватость горных пород обусловливается наличием в них трещин, не заполненных твердым веществом. Залежи, связанные с трещиноватыми

коллекторами, приурочены большей частью к плотным карбонатным коллекторам, а в некоторых районах и к терригенным отложениям. Наличие

разветвленной сети трещин, пронизывающих эти плотные коллекторы, обеспечивает значительные притоки нефти к скважинам.

Качество трещиноватой горной породы как коллектора определяется густотой и раскрытостью трещин.

По величине раскрытости трещин в нефтегазопромысловой геологии выделяют макротрещины шириной более 40-50 мкм и микротрещины шириной до 40-50 мкм.

Макротрещиноватость в основном свойственна карбонатным коллекторам Изучение макротрещиноватости проводят на основе визуального исследования стенок скважины по фотографиям, полученным с помощью глубинных фотокамер, а также по данным гидродинамических исследований скважин. Микротрещиноватость изучают на образцах - на больших шлифах с площадью до 2000 мм2 или крупных образцах кубической формы со стороной куба 5 см.

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗАЛЕЖЕЙ vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ТРЕЩИНОВАТОСТЬ

Промыслово-геологическая классификация пород-коллекторов

 

 

(по М.И. Максимову)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коллектор

 

 

 

 

Литологический состав

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип

Порода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поровый

Пористая

 

Гранулярные коллекторы, несцементированные и

 

 

 

сцементированные (пески, песчаники, алевролиты,

 

 

 

переотложенные известняки)

 

Каверновый

Кавернозная

 

Карбонатные крупно- и мелкокавернозные породы

 

 

 

(известняки, доломитизированные известняки,

 

 

 

доломиты)

 

 

Трещинный

Трещиноватая

 

Плотные породы (плотные известняки, мергели,

 

 

 

алевролиты, хрупкие сланцы)

 

Трещинно-поровый

Трещиновато-

пористая

Гранулярные

коллекторы,

сцемен-

 

 

 

тированные

(песчаники,

алевролиты,

 

 

 

переотложенные карбонатные породы)

 

Трещинно-

Трещиновато-

 

 

 

Карбонатные породы

 

 

 

 

каверновый

кавернозная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трещинно-порово-

Трещиновато-

пористо-

 

 

 

То же

 

 

 

 

 

каверновый

кавернозная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Керново-поровый

Кавернозно-пористая

 

 

 

То же

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗАЛЕЖЕЙ vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

НЕФТЕ-, ГАЗО-, ВОДОНАСЫЩЕННОСТЬ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ

Коэффициентом нефтенасыщенности Кн (газонасыщенности Кг)

называется отношение объема нефти (газа), содержащейся в открытом пустотном пространстве, к суммарному объему пустотного пространства.

Коэффициентом водонасыщенности Кв коллектора, содержащего нефть или газ, называется отношение объема остаточной воды, содержащейся в открытом пустотном пространстве, к суммарному объему открытых пустот.

Кн, Кг, Кв выражают в процентах от объема открытого пустотного пространства.

Указанные коэффициенты связаны следующими соотношениями:

для нефтенасыщенного коллектора Кн + Кв = 1; для газонасыщенного коллектора Кг + Кв = 1;

для газонасыщенного коллектора, содержащего кроме остаточной воды еще и нефть Кг + Кн + Кв = 1

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗАЛЕЖЕЙ vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

НЕФТЕ-, ГАЗО-, ВОДОНАСЫЩЕННОСТЬ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ

Полагают, что нефтенасыщенные и газонасыщенные пласты первоначально были полностью насыщены водой. При образовании залежей нефть и газ

вследствие их меньшей плотности мигрировали в повышенные части пластов, вытесняя оттуда воду. Однако вода из пустотного пространства вытеснялась не

полностью, вследствие чего нефтегазонасыщенные пласты содержат некоторое количество воды, называемой остаточной. Относительное содержание этой воды

в пустотном пространстве тем больше, чем меньше размер пустот и проницаемость коллектора.

Остаточная вода содержится в залежах в виде пленки на стенах пор, каверн, трещин. Для нефтегазопромысловой геологии интерес представляет остаточная вода, содержащаяся в открытом пустотном пространстве.

Количество остаточной воды может быть определено способами экстрагирования образцов в приборе Дина и Старка или в приборах С.Л.Закса. В

обоих случаях взвешенный образец помещают в емкость, где он обрабатывается кипящим растворителем нефти. При кипении вода испаряется вместе с растворителем, попадая в холодильник, где и конденсируется. Так как вода

тяжелее применяемых углеводородных растворителей, то она накапливается в нижней части градуированной ловушки

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗАЛЕЖЕЙ vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

НЕФТЕ-, ГАЗО-, ВОДОНАСЫЩЕННОСТЬ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ

По мнению ряда исследователей, к гидрофобным следует относить породы, содержащие менее 10 % остаточной воды (Кв ≤ 0,1).

При значении коэффициента водонасыщенности более 0,1 породы считают гидрофильными.

Необходимость различать гидрофильные и гидрофобные коллекторы обусловлена тем, что в первых процесс вытеснения нефти из пустотного пространства при прочих равных условиях и высокой проницаемости протекает значительно легче, чем во вторых.

Вгидрофильном коллекторе вся нефть находится в подвижном состоянии

ипри ее вытеснении как бы скользит по пленке воды.

Вгидрофобном коллекторе часть нефти, образуя пленку на стенках пустот, не участвует в процессе движения, вследствие чего увеличиваются потери нефти в пласте. Эти особенности следует изучать и учитывать при подсчете запасов и проектировании разработки, определяя величину конечного нефтеизвлечения при возможных системах разработки.

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗАЛЕЖЕЙ vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ. ПРОНИЦАЕМОСТЬ,

Проницаемость - способность горной породы пропускать через себя

жидкости и газы при перепаде давления.

Абсолютно непроницаемых тел в природе нет. При сверх высоких давлениях все горные породы проницаемы. Однако при сравнительно небольших перепадах

давления в нефтяных пластах многие породы в результате незначительных размеров пор оказываются практически непроницаемыми для жидкостей и газов.

Хорошо проницаемыми породами являются: песок, песчаники, доломиты,

доломитизированные известняки, алевролиты, а так же глины, имеющие массивную пакетную упаковку.

К плохо проницаемым относятся: глинистые сланцы, мергели, песчаники с обильной глинистой цементацией, глины с упорядоченной пакет. упаковкой.

 

20-30 нм

 

 

 

Массивная упаковка глин - фильтрация

6-16 нм

пакет

происходит через каналы между пакетами

 

 

Упорядоченная пакетная упаковка глин -

фильтрация практически не происходит

L
F(P1 P2)

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗАЛЕЖЕЙ vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ. ПРОНИЦАЕМОСТЬ,

H1-H2

Q

F

H1

H2

L

Схема экспериментальной установки Дарси для изучения течения воды через песок

Проницаемость г.п. в случае линейной фильт- рации определяется по закону Дарси: объемный расход жидкости, проходящий сквозь породу при ламинарном движении прямо пропорционально коэффициенту проницаемости поперечного сечения этой породы, перепаду давления, и обратно пропор- ционально вязкости жидкости и длине пройденного пути.

Q Kпр

где Q-объемный расход жидкости в м3; Kпр – коэффициент проницаемости в м2; F – площадь поперечного сечения в м2;- вязкость флюида в Па с;

L – длина пути в см;

(P1-P2) – перепад давления в Па;

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗАЛЕЖЕЙ vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ. ПРОНИЦАЕМОСТЬ,

В случае фильтрации газа коэффициент проницаемости рассчитывается по формуле:

Kпр

2Q0P0 L

F(P2

P2)

 

1

2

где Q0-объемный расход газа приведенный к атмосферному давлению ; Р0 – атмосферное давление в Па;

F – площадь поперечного сечения в м2;- вязкость флюида в Па с;

L – длина пути в см;

P1 - начальное давление в Па;

P2 – конечное давление в Па;

Абсолютная проницаемость - характеризует физические свойства породы, т.е. природу самой среды

Эффективная проницаемость - характеризует способность среды пропускать через себя жидкость, или газ в зависимости от их соотношения между собой.

Относительная проницаемость - отношение эффективной проницаемости к абсолютной

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗАЛЕЖЕЙ vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ. ПРОНИЦАЕМОСТЬ,

Проницаемость горных пород зависит от следующих основных причин:

от размера поперечного сечения пор

от формы пор

•от характера сообщения между порами

•от трещиноватости породы

•от минералогического состава пород