При изучении коллекторских свойств горных пород следует иметь в виду, что при извлечении на поверхность Земли кернового материала пористость и проницаемость пород может увеличиться до 2 – 50% в зависимости от литологии горной породы и в связи с изменением давления. При разработке месторождения меняется пластовое давление, что влечет за собой изменение соотношения геостатического и пластового давления, расширение твердого скелета горной породы. Отмечено изменение пористости на 2 – 6, проницаемости на 2 – 15,5 % при падении давления на 10 МПа. Наибольшие изменения наблюдаются в трещинно-кавернозных коллекторах.
1. Методы определения гранулометрического состава пород.
2. Определение коэффициентов полной, открытой, закрытой, эффективной и динамической пористости.
3. Абсолютная и эффективная (фазовая) проницаемость.
4. Характер влияния водонасыщенности горных пород на коэффициент относительной проницаемости. Диаграмма трехфазного потока.
5. Удельная поверхность горных пород и её влияние на параметры
пористой среды.
6. Влияние трещиноватости и кавернозности на параметры
пористой среды.
7. Водо-, нефте- и газонасыщенность пород.
8. Методы исследования пористого пространства.
2 МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОВЫЕ
СВОЙСТВА ПОРОД
Неустойчивость скважины развивается, когда силы горного давления или взаимодействие породы и бурового раствора создают выдавливающие, растягивающие или любые другие перемещения стенок скважины. Последствия неустойчивости скважины – прихваты бурильных труб, потери раствора, инструмента, плохие условия для каротажа и цементирования скважин.
Урон, наносимый неустойчивостью скважин по всем промыслам мира, составляет один млрд долларов ежегодно. В расчете на одну скважину – 1,5 млн долларов.
Наиболее важные механические свойства горных пород, влияющие на процессы, происходящие в пласте при разработке и эксплуатации месторождений – упругость, прочность на сжатие и разрыв, пластичность. Учет этих свойств при бурении скважины может предотвратить различные возможные аварийные ситуации. С этой целью задаются оптимальные скорости бурения, подбираются необходимые плотности и состав бурового раствора, проводятся специальные технологические операции по укреплению опасно-аварийного отрезка бурящегося ствола скважины.
Напряженное состояние, зависящее от глубины залегания и характера самих пород, уравновешивает вес вышележащей толщи. Поле напряжения можно рассчитать:
по вертикали бz = ρ g H,
по горизонтали бy = бx = n ρ g H,
где бz, бy, бx – вертикальные и горизонтальные составляющие напряжений, ρ – плотность пород, g – ускорение силы тяжести, Н – глубина залегания пласта, n – коэффициент бокового распора.
Коэффициент бокового распора, для пластичных и жидких пород, равен единице, а для плотных и крепких – доли единицы. В верхней зоне земной коры соотношение между вертикальной и горизонтальной составляющими напряжений находится в пределах σх=0,43σz. На значительных глубинах происходит выравнивание напряжений, так как за длительное геологическое время породы испытывают пластические деформации. Однако тектонические процессы могут вызвать значительные горизонтальные напряжения, превышающие вертикальные в 2 – 3 раза.
Напряжения в плотной и пористой породе под действием одних и тех же сил будут различны. На площади занятой порами напряжения не возникают. Они концентрируются только в области контакта минеральных зерен. С увеличением пористости, трещиноватости, кавернозности напряжения в породе возрастают.
В любом кубике горной породы можно выделить девять компонент напряжения – на каждой грани кубика два касательных и одно нормальное. Напряжения в породах могут возникнуть не только под действием внешних сил, но и под действием физических полей: термического, электрического, усадочные, остаточные и др.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.