Физика пласта: Курс лекций по одноименной дисциплине, страница 8

Формула зависимости коэффициента проницаемости от пористости, удельной поверхности и структуры порового пространства имеет вид:

k = m3 / (f S 2 Т 2),

где  m – пористость породы (характеризующая динамическую, полезную емкость коллектора);  S – удельная поверхность;  Т – извилистость поровых каналов (отношение среднестатистической длины каналов к длине керна). Величина извилистости Т может достигать 6 и более; f – коэффициент, учитывающий форму поровых каналов (изменяется от 2 до 3).

Для определения удельной поверхности применяют фильтрационный метод, основанный на измерении сопротивления течению разреженного воздуха через пористую породу; адсорбционный, основанный на определении объема адсорбции радиоактивных индикаторов поглощенных пористой средой и другие методы.

1.6  ТРЕЩИНОВАТОСТЬ И КАВЕРНОЗНОСТЬ

ГОРНЫХ ПОРОД

Трещиноватость горных пород оказывает значительное влияние на их нефте-газосодержание и фильтрационные свойства. Во многих случаях запасы нефти определяются объемом трещин в породе, а не ее пористостью. Трещиноватые и кавернозные коллекторы подразделяют:

1.  Коллекторы кавернозного типа, развитые в карбонатных породах. Каверны связаны системой микротрещин.

2.  Коллекторы трещиноватого типа, развитые в карбонатных породах, а также песчаниках, гранитах, метаморфических породах.

3.  Смешанные трещиновато-кавернозные коллекторы. Они широко распространены.

Трещины в породах имеют преимущественную ориентировку, обусловленную напластованием, системой складкообразования тектоникой, свойствами породы. Трещиноватость характеризуется направленностью, раскрытостью, объемной и поверхностной плотностью, густотой. Наиболее информативным параметром является объемная плотность  Т трещин, которая равна отношению половины  площади поверхности всех трещин к объему породы  V.  Объемная плотность трещин  может изменяться в широких пределах до  60  и более  1/м . Проницаемость трещиноватых пород зависит от преимущественного простирания системы трещин и направления фильтрации.

Карбонатные породы в силу своих физико-химических свойств подвержены растворению, выщелачиванию, перекристаллизации, трещинообразованию и поэтому формируют сложную систему пустотного пространства. Возникает трещинно-кавернозно-поровое пространство. В связи с этим в таких коллекторах при эксплуатации развивается два типа фильтрации: по матрице и по трещинам и кавернам. Это следует учитывать при подсчете запасов углеводородов и планировании технологии разработки месторождений.

Трещиноватости и кавернозности пород всегда сопутствует пористость. Поры и каверны связаны между собой системой трещин. Поэтому коллекторы нефти и газа в этом случае называют трещиновато-кавернозно-пористыми. Порядок слов в этом названии зависит от последовательного преимущественного преобладания вида свойства коллекторского пространства. Трещиноватость изучается по кернам и шлифам, геофизическими, гидродинамическими методами. Геофизическими методами трещиноватость определяют по зависимости величин удельного электрического сопротивления, скорости распространения волн, плотности породы от трещиноватости.

Гидродинамические методы основаны на зависимости дебита жидкости от забойного давления, скорости восстановления давления в скважине.

1.7  НАСЫЩЕННОСТЬ ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА ФЛЮИДОМ

В поровом пространстве пород нефть, вода  газ могут присутствовать в различных соотношениях. Различное распределение фаз зависит от способности поверхности твердой части породы смачиваться водой. Коэффициенты водонасыщенности, нефтенасыщенности и газонасыщенности характеризуют содержание данного флюида в единице объема открытых пустот.

Коэффициент водонасыщенности, нефтенасыщенности и газонасыщенности характеризует содержание данного флюида в единице объема открытых пустот.

При полном водонасыщении породы со смачиваемой поверхностью весь объем пор заполнен водой. Различают гидрофобные и гидрофильные породы. У гидрофобных (не смачиваемых водой) коллекторах, вода находится в центре поры, а ее поверхность покрыта нефтью. При уменьшении водонасыщенности содержание воды уменьшается до тонких жилок в центрах крупных пор (рисунок 1 - 8).