Пористость и проницаемость горных пород

Билет №1

Нефть (газ) совместно с водой содержатся в разветвленной системе пор, пустот, поровых каналов, трещин, каверн между отдельными зернами породы, которая называется коллектор нефтяной залежи. Наличие пустот в коллекторе называется пористостью. Различают полную (общую) и открытую пористость. Значение пористости определяется коэффициентом пористости, т.е. отношением общего объема всех пустот в породе к геометрическому объему породы с пустотами. Измеряется пористость в долях единицы или в процентах. С увеличением глубины залегания пород пористость обычно уменьшается.

Структура порового пространства пород обусловлена гранулометрическим составом частиц, их формой, химическим составом пород, происхождением пор, а также соотношением количества больших и малых пор.

В большой степени свойства пористых сред зависят от размеров поровых каналов. По величине поровые каналы нефтяных пластов условно разделяют на три группы:

1) сверхкапиллярные - размеры больше 0,5мм;

2) капиллярные - от 0,5 до 0,0002мм (0,2мкм);

3) субкапиллярные - меньше 0,0002мм (0,2мкм).

 

Наряду с пористостью введены еще понятия коэффициента полной пористости и коэффициента открытой пористости, а также коэффициентов, характеризующих статическую полезную емкость и динамическую полезную емкость коллектора.

Коэффициентом полной пористости называется отношение суммарного объема пор в образце породы к видимому его объему.

Коэффициентом открытой пористости принято называть отношение объема открытых, сообщающихся пор к объему образца.

Статическая полезная емкость коллектора характеризует объем пор и пустот, которые могут быть заняты нефтью или газом.

Динамическая полезная емкость коллектора характеризует относительный объем пор и пустот, через которые может происходить фильтрация нефти и газа в условиях, существующих в пласте.

Из этого следует, что для определения пористости достаточно знать объемы пор и образца, объемы зерен и образца или плотности образца и зерен.

Объем образца можно определить по его размерам, если придать ему правильные геометрические формы, а объем пор - по методу взвешивания. Объем пор при этом находится по разности массы породы, насыщенной под вакуумом жидкостью, и массы сухого образца.

Нефтенасыщенность - отношение объема пор в залежи, заполненных нефтью, к общему объему пор.

Проницаемость горных пород – важнейший параметр, характеризующий проводимость коллектора, т. е. способность пород пласта пропускать к забоям скважин нефть и газ при перепаде давления.

В процессе эксплуатации нефтяных и газовых месторождений возможна различная фильтрация в пористой среде жидкостей и газов или их смесей - совместное движение нефти, воды и газа. Для характеристики проницаемости пород нефтесодержащих пластов введены понятия абсолютной, эффективной и относительной проницаемости.

Под абсолютной принято понимать проницаемость пористой среды, которая определена при наличии в ней лишь одной какой либо фазы.

Эффективной (фазовой) называется проницаемость пород для газа или жидкости при наличии в порах многофазных систем.

Относительной проницаемостью называется отношение эффективной проницаемости к абсолютной.

Для оценки проницаемости на практике обычно пользуются единицей Дарси.