Свойства коллекторов нефти и газа

Характеристика коллекторов дается по их основным свойст­вам: пористости, проницаемости, структуре порового простра­нства, остаточной водонасыщенности, физико-химическим свой­ствам поверхности пустот и др.

Пористость

В породах различают несколько видов пористости (пустот-ности): общую (или абсолютную), открытую (или насыщения), эффективную (или динамическую) и закрытую. Под общей пони­мается объем всех видов пустот (трещины как пустоты совершен­но другого генезиса целесообразно не учитывать). Отношение об­ъема всех пустот к объему породы, их содержащей, называется коэффициентом общей пористости. Сходное определение имеет и коэффициент открытой пористости, только здесь учитывается объем сообщающихся между собою пор и каналов. Обычно за вычетом некоторого количества воды, содержащейся в порах в пределах залежи, коэффициент открытой пористости использует­ся при подсчете общих геологических запасов углеводородов. Под эффективной пористостью понимается объем тех пор и сое­диняющих их каналов, по которым возможно реальное переме­щение флюидов. Не учитываются тупиковые, застойные пустоты или поры очень мелкого размера, хотя в объем открытой порис-

тости они входят. Этот вид пористости используется при подсче­тах извлекаемых запасов. Под закрытой пористостью подразуме­вается объем изолированных пор, не имеющих связи с другими пустотами.

При погружении пород на все ббльшие глубины пористость в целом убывает, хотя и неравномерно. В разной степени уменьша­ются и различные виды пористости. Например, открытая порис­тость снижается в большей степени, так как каналы, соединяю­щие отдельные поры, при увеличении давления могут сомкнуть­ся, а поры — превратиться в закрытые. Величина закрытой по­ристости при погружении даже может относительно возрастать.

Определение пористости происходит как экспериментально в лаборатории, так и косвенно по данным разных видов карота­жа. Общая пористость определяется по сопоставлениям вели­чин средней минеральной плотности зерен и плотности породы в объеме (объемная плотность). Ясно, что они будут различаться тем больше, чем больше в породах пустотного пространства при одинаковом минеральном составе. Разность между плотностью породы и минеральной плотностью — это и есть коэффициент общей пористости. Открытая пористость определяется при помо­щи керосинонасыщения. Определяется объем образца и объем вошедшего в сухой образец керосина, который заполнит только сообщающиеся поры. Соотношение объемов дает соответствен­ный коэффициент. Эффективная пористость определяется более сложно: либо путем заполнения породы искусственной моделью нефти — смолы определенного состава, которая застывает в порах, либо расчетным путем по сопоставлению пористости с проницаемостью.

Пористость пород и размеры пустотных пространств изменя­ются под влиянием различных факторов. Уменьшение размеров пор и снижение пористости происходит по мере роста давления. Но при повышении давления флюидов или в результате раство­рения нередко наблюдается и возрастание пористости.

В обломочных недоуплотненных породах величина пористос­ти зависит от формы зерен (при одном и том же размере) и от их укладки. В неглубоко залегающих сеноманских песчаниках Уренгойского газового месторождения при свободной укладке угловатых зерен пористость достигает 40%. Большое влияние на величину пористости оказывает также степень отсортированности материала, при низкой отсортированности мелкие зерна забива­ют поры между крупными частицами.

Способ образования, генетический тип обломочной породы часто имеют определяющее значение для пористости, заложен­ные в момент образования породы качества могут сохраняться до больших глубин. Особенно хорошо это заметно в отложениях

скоростных потоков на склонах бассейна осадконакопления, где материал хорошо сортируется, а глинистые фракции вымывают­ся. По-видимому, поэтому на апшеронском шельфе на глубине 6,5 км пористость плиоценовых песчаников составляет 18%.

Цементация породы также снижает пористость. В карбонат­ных породах процессы выщелачивания, доломитизации вызывают увеличение пористости, а перекристаллизация часто ее уменьша­ет. Все процессы литогенеза так или иначе влияют на пористость, в том числе изменения в глинистом цементе, катаклаз, растворе­ние зерен химически малостойких минералов и т.д.

Емкостные свойства породы-коллектора, слагающей природ­ный резервуар, определяется также важным параметром как эф­фективная емкость (q) по формуле:

где К_п — средняя пористость породы в пределах исследуемой части пласта, Н_эф — средняя эффективная толщина пласта

Date: 2015-04-23; view: 1566; Нарушение авторских прав