Для средне- и крепкосцементированных пород используется анализ в шлифах под микроскопом.

• 
  Пористость (см. Вопрос №9)
  
• 
  Проницаемость (см. Вопрос №10)
  
• 
  Удельная поверхность
  

Величина суммарной поверхности частиц на единицу объёма образца

Чем меньше и плотнее частицы, тем удельная поверхность выше

От величины удельной поверхности зависят проницаемость, содержание остаточной воды, адсорбционная способность, величина поверхностно-молекулярных явлений

• 
  Капиллярные свойства
  

Поверхностное натяжение - стремление жидкости сократить свою свободную поверхность, т.е. это сила, стремящаяся сократить эту поверхность. Обусловлено силами притяжения молекул.

Капиллярность - способность жидкости подниматься или опускаться в трубах малого диаметра под действием поверхностного натяжения

P = 2σ/r , P - давление поднятия, σ - поверхностное натяжение, r - радиус капилляра

h = 2σ/rρg = P/ρg , h - высота поднятия, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения

Чем меньше диаметр зерен, тем меньше поперечное сечение пор в ней и меньше проницаемость

Смачиваемость - способность жидкостей растекаться по поверхности твердого тела под влиянием поверхностно-молекулярных сил

Гидрофильная (олеофобная) порода лучше смачивается водой. Следовательно нефти легче передвигаться по породе

Гидрофобная (олеофильная) порода лучше смачивается нефтью.

• 
  Насыщенность пор жидкостью и газом в различных условиях
  

Предполагается, что пласты изначально заполнены водой, а после вытесняются нефтью и газом, но не полностью

Остаточная вода содержится в виде

1. 
   Капиллярно связанной воды (в капиллярах)
   
2. 
   Адсорбционной воды (на поверхности частиц)
   
3. 
   Пленочной воды (на гидрофильных участках)
   
4. 
   Свободной воды
   

Коэффициент водонасышенности К_в коллектора - отношение объема остаточной воды к суммарному объему открытых пустот

Аналогично с коэффициентами нефтенасыщенности К_н и газонасыщенности К_г

К_в + К_н + К_г = 1

Терригенные породы содержат больше связной воды, чем карбонатные

• 
  Механические свойства (упругость, пластичность, сопротивление сдвигу или сжатию)
  

Наиболее важные свойства горных пород для разработки и эксплуатации. Важно знать при проведении различных мер воздействия на призабойную зону скважины

---

Степень упругости определяется коэффициетом сжимаемости

Упругие свойства горных пород и пластовых жидкостей влияют на перераспределение давления в пласте

Пьезопроводность - способность среды передавать давление

• 
  Тепловые свойства (теплоемкость, теплопроводность)
  

В лекции ничего нет

Методы определения коллекторских свойств

1. 
   Лабораторным путём при наличии образцов из скважин (керна)
   
2. 
   По комплексным данным геофизических исследований скважин (ГИС)
   
3. 
   По промысловым данным
   

9. Пористость. Размеры и формы пустот. Типы пористости. Коэффициенты пористости.

Поры горных пород могут быть различными по происхождению, форме, размерам и внутренним взаимосвязям.

По своей форме пустотное (поровое) пространство между зёрнами породы (скелетом породы) может быть крайне разнообразным: относительно ромбоидальным и тетраэдрическим, щелевидным, каверновидным, трещиновидным, каналовидным, пузырчатым и т.д. Примеры наиболее часто встречающихся типов пористости пород представлены на рисунке 1.

Формы и размеры отдельных пустот, характер их распределения и соотношение объёмов пустот различных размеров, их взаимосвязи, извилистость и удельная внутренняя поверхность поровых каналов определяют структуру порового пространства породы.

Поровое пространство может быть представлено порами, трещинами и кавернами. По генезису трещины и каверны относятся к пустотному пространству вторичного происхождения, то есть образовавшихся после формирования горной породы под действием высоких давлений, температур, выщелачивания и других причин.

Поры – пустоты более или менее округлой формы.

Трещины - разрывы в горных породах, перемещения отдельных частей которых относительно друг друга, либо совершенно отсутствуют, либо имеют незначительную величину.

Каверны - пустоты в горных породах размерами более 1 мм.

Поры по своим размерам подразделяются на [15,3,11] сверхкапиллярные, капиллярные и субкапиллярные. К сверхкапиллярным относятся поры радиусом от 0,1 мм и выше. Движение жидкостей и газов в них происходит под действием силы тяжести или напора по обычным для трубчатого канала законам гидродинамики.

В частности, для них справедливо уравнение Бернулли, согласно которому вдоль струйки жидкости имеет место, следующее соотношение между давлением 

---

р, скоростью v течения жидкости (с плотностью r) и высотой z над плоскостью отсчёта:



где g – ускорение свободного падения.



Межзерновая пористость: а — с хорошо отсортированными зернами, б — с хорошо отсортированными зернами и цементирующим веществом в промежутках между ними. в — с поровым рассеянным глинистым цементом; г — трещинно-каверновая, д — трещинная;

1 — зерна; 2 — глинистые частицы; 3 — цементирующий материал; 4 — блоковая часть породы

Капиллярные поры имеют просвет от 0,0002 до 0,1 мм. Движение жидкостей и газов в них осуществляется при участии капиллярных сил и возможно лишь тогда, когда силы тяжести и напора значительно превосходят силы молекулярного взаимодействия между фильтрующимся флюидом и поверхностью канала фильтрации. Движение жидкости в таких средах осуществляется по законам фильтрации и подчиняется эмпирическому закону Дарси: скорость потока жидкости пропорциональна градиенту давления.

Субкапиллярные поры имеют просвет от 0,0002 до 0,000002 мм. Вследствие малого расстояния между стенками субкапиллярных каналов жидкость в них находится в сфере действия поверхностных молекулярных сил и при градиентах давлений, наблюдаемых в природе, перемещаться не может. Породы, имеющие в основном субкапиллярные поровые каналы, не являются коллекторами (глины, глинистые сланцы, сильно глинистые разности терригенных пород и др.).

Выделяют ещё более малые по размерам (тонкие) микропоры с диаметром менее 2×10^-6 мм. Они встречаются у некоторых природных цеолитов.

Трещинная пористость классифицируется по раскрытости трещин [15,3,11]. Трещины считаются сверхкапилярными, если ширина их раскрытости больше 0,25 мм, капиллярными при ширине от 0,0001 до 0,25 мм и субкапиллярными, при ширине меньше 0,0001 мм. Иногда выделяют макротрещины и микротрещины. Первые имеют раскрытость более 0,1 мм, а вторые от 0,01 до 0,1 мм.

Одна и та же порода может содержать поры различных размеров. Их соотношение и распределение по объему в ОГП зависит от степени сортировки, плотности укладки и формы частиц.

Физической величиной, характеризующей пустотное пространство горной породы

---

, является пористость и коэффициент пористости.

Пористость, это важная характеристика пустотного пространства горной породы, которая определяется объёмом всех сингенетических (первичных) и эпигенетических (вторичных) пустот.

Под пористостью горной породы понимается совокупность пустотного пространства между частицами ее твердой фазы в абсолютно сухом состоянии.

Коэффициент пористости – это параметр равный отношению объёма пустотного пространства ко всему объёму породы, выраженный в процентах.

Общая (абсолютная) пористость породы равна суммарному объему всех пустот независимо от их формы, величины и взаимного расположения.

Коэффициент общей пористости численно равен отношению объема порового пространства V_пор к объему образца породы и выражается в долях единицы или процентах:



где   — общий объем пор в образце породы;   - объём породы.

Пустоты в горных породах могут быть как взаимосвязанными, так и изолированными. Первые соответствуют открытой, а вторые — закрытой частям порового пространства породы.

Открытая пористость (насыщенная) - совокупность сообщающихся между собой пор и пустот, в пределах которых возможно движение жидкости или газа, при определенном давлении и температуре.

Коэффициент открытой пористости:



где   - объем открытых пор в образце породы; - объём породы.

Закрытая пористость (отрицательная, замкнутая) - совокупность замкнутых, не имеющих между собой сообщения, пустот. Она определяется разностью между абсолютной и открытой пористостью. Коэффициент закрытой пористости:



где   - объем закрытых пор в образце породы; - объём породы.

Статическая (полезная) емкость пород-коллекторов. Определяется объемом порового пространства, которые могут быть заняты нефтью или газом. В ОГП часть пустотного пространства может быть заполнено водой удерживаемой Ван-дер-Ваальсовыми силами притяжения, достигающими десятков тысяч атмосфер (прочно связанная вода). Вследствие этого статическая ёмкость ОГП будет меньше объёма порового пространства. Величина статической ёмкости пород характеризуется коэффициентом эффективной статической пористости:

---

где   — объем порового пространства, занятый связанной водой,   — коэффициент связанной водонасыщенности,   - коэффициент открытой пористости.

Коэффициент эффективной пористости является основным для проведения различных инженерных расчётов.

Динамическую пористость горных пород - объём пор, через которые при определенном давлении и температуре происходит движение насыщающих жидкостей или газов. Этот показатель всегда меньше значения общей пористости.

Пласты –коллектора в общем случае слагаются из ОГП обладающих различной пористостью. Для оценки порового пространства пласта-коллектора при подсчете запасов нефти и газа используется средневзвешенное значение коэффициента пористости, рассчитываемое по формуле:



где   — соответственно коэффициент пористости, толщина, площадь распространения ОГП в плане, слагающих интервалы пласта-коллектора.

Пустотное пространство обусловленное трещинами характеризуется параметром трещиноватости m_т- характеристика горных пород, отражающая количество и качество (форму, ориентировку и пр.) трещин в единице объема.

Для характеристики пустотного пространства трещин используется коэффициент трещинной пористости, который определяется отношением объёма занимаемого трещинным пространством V_т к полному объёму V_обр образца ОГП:



Аналогично определяется и коэффициент кавернозной пористости   .

Трещины и каверны являются порами вторичного происхождения. Коэффициент вторичной пористости для такой породы:

---

Смотрите также файлы

• Отчет по (учебнойпроизводственной) практике обучающийся.docx

• Разработка диаграммы деятельности на языке uml 0.docx

• А гигэкономика.docx

• Аналитическая часть.docx

• Выносливость способность человека к длительному выполнению какойлибо двигательной деятельности без снижения ее эффективности.pptx