Файл: Безбородов Р.С. Коллекторы и природные резервуары нефти и газа конспект лекций.pdf

чтобы керосин проник во все сообщающиеся поры и пустоты. После этого слегка обсушенный фильтровальной бумагой об­ разец вновь взвешивают на весах, определяя Pg. Наконец, насыщенный керосином образец взвешивают погруженным в. керосин, получая Р3 . Если теперь из веса образцам керо­ сином в порах Рр вычесть вес образца без керосина P-j, получим вес керосина, содержащегося в порах образца Pp-Pj С другой стороны, разность между весом образца, навыщенно-

ного образцом/. Тогда

Необходимо помнить, что при малых значениях открытой пористости <• 5% метод насыщения керосином может давать довольно значительные ошибки, так как вес керосина в пор в этом случае настолько незначителен, что становится соиз­ меримым с весом керосина, обволакивающего в виде,.тонкой пленки частицы на поверхности образца.

Существует целый ряд других методов определения от­ крытой пористости пород-коллекторов. Используется, например, метод нагнетания ртути в поры предварительно вакуумированного образца. Зная объем образца и вес ртути, запплнившей пустоты в нем, легко рассчитать коэффйдеент откры­ той пористости.

Иногда для насыщения породы используется газ /напри­ мер, гелий/, по объему которого, на особых приборах - гаэо-

,вых порозиметрах, определяется открытая пористость пород. Такой метод особенно пригоден для рыхлых пород, распадаю­

щихся в керосине.

D ряде случаев образцы породы под вакуумом насыща­ ются окрашенными лаками или жидкими полимерами /бакелит, метилметакрилат и др./, которые при повышенной температу­ ре полимеризуются и затвердевают. Из таких образцов при- -готовляит обычные петрографические шлифы, в которых иау-

чается характер распределения в породе окрашенного мера, насыщающего поры, трещины и пустоты. В таких шл при помощи интеграционного столика под микроскопом быть подсчитана открытая пористость, как отношение щади j занятой окрашенным полимером ко всей площади

В табл.1 приведены данные, характеризующие значен открытой пористости пород-коллекторов некоторых место рождений нефти и газа І

Характер пустот в породах

В породах-коллекторах могут быть выделены две о новные группы пустот и полостей.

Первичные пустоты, образующиеся в процессе седи менто'генеза:

I / пустоты между частицами в обломочных породах 'в некоторых типах карбонатных пород /солитовые, орга

генно-обломочные и некоторые другие известняки/; 2/ пустоты, оставшиеся после разложения организм

/коралловые» форамяниферовые и другие известняки/. Втооичпые ПУСТОТЫ, образующиеся в процессе диаге

и эпигенеза: '

I / трещины й пустоты уменьшения объема /синерези коллоидов, доломитизация известняков/;

Для этого представим некоторый куб со стороной

Теперь можно определить объем пор, заключающихс между зернами:

го объема куба и пористость будет равна 47,7%. Ин отметить, что эта величина не включает в себя рдз £ен. Поэтому можно сделать вывод: в идеальной облом породе, состоящей из шаровидных частиц одного размер пористость не зависит от размера частиц, а зависит способа их упаковки. '

Действительно, на одном из месторождений Аишеро го полуострова общая пористость песков равна 47,5%, общая пористость глин в том же разрезе - 47,0%. Но общая пористость еще не означает, что порода являе лектором. Не менее важным параметром коллектора явл его проницаемость, т.е. способность пропускать нефть, или воду. С этой точки зрения песок будет коллектор глина-нет, так как она непроницаема для нефти, газа ды.

2, Фодыа зерен и степень_их окатаїЛюсти могут о вать существенное влияние на величину общей пористо породы. Так,- например, опыты Г.Фразера показали, что ровидные песчаные зергт. образуют массу с, пористость 35-38$, остроугольные обломки кварца - с пористостью

а листоватые и пластинчатые частицы слюды в скоплении -око ло 86%!Таким образом можно сделать вывод,и он подтверждаетс данными ряда исследователей, что пористость обломочных пород, сложенных остроугольными неокатанныии зернами ного_раамеда, будет выше, чем пористость пород, образо­ ванных хорошо окатанными шаровидными зернами.

3. Отсо£тированность пор_оды_фактор не менее, а более важный, чем размеры и форма зерен. До сих пор мы рассматривали» идеализированные породы, состоящие строго из зерен одного размера. Известно, что в природе подав­

ляющая масса пород состоит из смеси частиц различного ра мера. Лтрь иногда порода, в процессе осацконакопления, достигает столь высоких степеней отсортированности, что • становится практически одноразмерной. Таковы некоторые . песчаные коллектора третичного возраста в районах Гроз­ ного и Баку.

і Естественно, что процесс улучшения отсортированнос­ ти породы идет параллельно с процессом окатывания обло­ мочных зерен. Поэтому получается, что в ^реальных песча­ ных породах пористость хорошо окатанных разностей выше^ чем пористость пород, сложенных остроугольными обломками. Последние обычно являются плохо отсортированными и более мелкие обломки* располагаясь в пустотах между более круп­ ными,резко снижают пористость породы /рис*4/.

Рис.4. Зависимость пористости от окатанности зерен пор и от ое отсортированности:

А - более пористая порода, Б - менее пористая п

4. Даличие и количество цемента в обломочных пор наряду с отсортированностьго породы г- главнейший фактор контролирующий пористость пород-коллекторов. Совершенно ясно, что чем большая часть пустот между зернами пор будет занята цементом, тем меньше будет пористость т 'породы.

Б. Для карбонатных пород, в отличие от пород обло ных, основные факторы, определяющие пористость, будут н колько иными.

I» £т£ук,Т2ра дододы_часто определяет высокую порист породы. Например, пористыми обычно 'бывают биогенные б ные известняки /коралловые, фораминиферовые й др*/.

й. П^оцеесы^а£тводещ1я_й_вып^лэчивйния_очвнь часто приводят к формированию различного рода пустот в карб ных породах.

3. Tj>e.mn.HfiBfiT£cib_ пород создает некоторую, хотя и очень Незначительную, Пустотную емкость пород» /Далее мы увидим, что основная роль трещин в породах - улучшени фильтрационных свойств, повышение проницаемости пород ./

Проницаемость

Под проницаемостью породы мы понимаем ее способность пропускать черва себя жидкость или газ. За единицу прони­ цаемости принимается I дарси. В нефтяной геологии обычно • используют более мелкую единицу - миллидарсй. I дарси э

= 1000 миллидарсй.

Согласно линейному закону фильтрации Дарси, для лами­ нарного потока скорость двинения несжимаемой жидкости в пористой среде на определенном участке прямо пропорциональ на перепаду давления на протяжении этого участка, обратно пропорциональна вязкости фильтрирующейсй жидкости й вависит от свойств пористой среды /породы/, череа которую филь руется жидкость. Таким образом:

где 1Ґ - скорость фильтрации',

-протяженность йористой среды;

-перепад давления на участке длиной С J

-вязкость жидкости, измеряемая в сантипуаэах!

-коэффициент проницаемостиІ. зависящий от свойств породы.

Скорость фильтрации мы можем выразить, ис­ пользуя расход жидкос­ ти О. t фильтрующейся через площадь F поро­

Гее. ПуСЛЧЧКАк НауЧНО -ТА.чН;:',о К

библивтен» С СО ЭКЗЕМПЛЯР

€- длина пути фильтрации, см;

•- вязкость жидкости - сантипуаз, сп;

Г- площадь сечения, через которую фильтруется

ные единице, мы получим коэффициент проницаемости, рав

I СП.

Вязкость воды при нормальных условиях составляет 1,005 сп. Вязкость различных нефтей при нормальных ус виях колеблется от 2 до 1000 сп и более; она резко сн жается при повышении температуры и при растворении газ в нефти /рис.6 и 7/.