В опытах давление обжима изменялось от 0 до 35 МПа при постоянном давлении жидкости в образце. Для высоко проницаемых чистых песчаников первоначальная проницаемость не восстанавливалась примерно на 4%, а в глинистых образцах песчаников необратимое снижение проницаемости доходило до 60%.
Необратимое изменение проницаемости в зависимости от давления обжима наблюдается у известняков, доломитов, ангидрита, гипса и пород, содержащих глинистый цемент. Изучалось изменение проницаемости образцов, разбитых трещинами, в зависимости от давления обжима, которое изменялось от 3 до 30 МПа. При увеличении давления обжима и при постоянном давлении в жидкости проницаемость образцов пород практически снижалась до нуля.
Наименьшие упругие изменения коэффициента пористости наблюдаются у хорошо отсортированных песчаников и сильно уплотненных аргиллитов. Средняя величина уменьшения пористости этих пород при давлении около 150 МПа (глубина 6000-10000 м) составляет 6,2%; средняя величина уменьшения пористости при давлении около 10 МПа (глубина залегания пластов 300-500 м) равна 1,5%. Наиболее значительное уменьшение пористости отмечено у плохо отсортированных и плохо окатанных песчаников. Уменьшение пористости таких песчаников достигает 18,5% при давлениях 150 МПа. Средняя величина уменьшения пористости изученных плохо отсортированных песчаников при давлении около 150 МПа составляет 13%; при давлениях около 10 МПа она равна 2,5% и при 32 МПа (глубина 1300-2000 м) — 7%.
Карбонатные породы. В карбонатных породах наблюдался широкий предел изменения пористости под действием давлений. Наибольшее уменьшение пористости (до 20%) при давлении около 100 МПа (глубина 4000-6000 м) зафиксировано у низкопористых тонко-и скрытокристаллических разностей известняка, наименьшее (около 2%) при том же давлении отмечено у более пористых доломитизированных известняков.
В отличие от пористости проницаемость весьма существенно уменьшается с возрастанием эффективного давления. При этом наблюдается, что уменьшение проницаемости происходит тем больше, чем выше сжимаемость горной породы. Наибольшее изменение проницаемости с давлением происходит у сильно глинистых песчано-алевритовых пород.
1.5. Коллекторские и флюидоупорные свойства
осадочных пород на больших глубинах
В связи с поисками залежей газа и нефти большое народнохозяйственное значение имеет освоение больших глубин (свыше 5000-7000 м). Имеется достаточно много примеров обнаружения залежей нефти на больших глубинах как в песчаных, так и в карбонатных породах-коллекторах. На этих глубинах преимущественно развиты газовые и газоконденсатные залежи. Возникла необходимость прогнозирования коллекторских и экранирующих свойств пород на больших глубинах. Известно, что обычно с глубиной погружения емкость и проницаемость пород с межзерновой пористостью уменьшается. Глинистые породы, играющие роль экранов между пластами, с определенных глубин обычно превращаются в хрупкие тела в силу потери воды и, как следствие, коллоидных свойств. Возрастает роль трещинных пород как возможных коллекторов газа.
Глинистые породы. При первичном уплотнении глин отделяется свободная вода. Глубины, на которых в основном заканчивается удаление из глин свободной воды, не превосходят 400-800 м. Значительно большие время и нагрузка потребуются для вторичного уплотнения, обусловленного выжиманием свободной и связанной воды. При этом уже удаляется вся свободная вода и в значительной мере рыхло связанная вода.
Процесс вторичного уплотнения глин называется пластическим периодом осадки. На глубине 1500-2000 м в нефтематеринском осадке содержится лишь прочно связанная вода. Наибольшее количество связанной воды характерно для монтмориллонитовых глин (10-24%), наименьшее — для каолинитов каолинитовых глин (1-6%).
Глинистые породы-экраны монтмориллонитового состава обладают наиболее высокими флюидоупорными свойствами по сравнению с глинами другого минералогического состава. Однако с глубиной по мере потери воды монтмориллонит переходит в гидрослюды. Сравнение плотностной характеристики различных по составу мезозойских глин-покрышек газовых залежей Западного Предкавказья показало, что при прочих равных условиях глины каолинитового состава уплотнены в большей степени, чем глины со смешаннослойным минералом, в особенности глины монтмориллонитового состава.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.