ТИПЫ ПОРОД - КОЛЛЕКТОРОВ

Главная → Физика нефтяного и газового пласта → .Физические свойства горных пород – коллекторов нефти и газа →Типы пород - коллекторов

Подавляющая часть нефтяных и газовых месторождений приурочена к коллекторам трех типов – гранулярным , трещинным и смешенного строения . К первому типу относятся коллектора, сложенные песчано – алевритовыми породами, поровое пространство которых состоит из межзерновых полостей . Подобным строение порового пространства характеризуются также некоторые пласты известняков и доломитов . В чисто трещиноватых коллекторах (сложенных преимущественно карбонатами) поровое пространство образуется системой трещин . При этом участки коллектора между трещинами представляют собой плотные малопроницаемые нетрещиноватые блоки пород, поровое пространство которых практически не участвует в процессах фильтрации . На практике, однако, чаще всего встречаются трещиноватые коллекторы смешанного типа , поровое пространство которых включают как системы трещин ,так и поровое пространство блоков , а также каверн и карст.

Анализ показывает , что около 60% запасов нефти в мире приурочено к песчаным пластам и песчаникам, 39% - к карбонатным отложениям , 1% - к выветренным метаморфическим и изверженным породам . Следовательно , породы осадочного происхождения – основные коллекторы нефти и газа .

В связи с разнообразием условий формирование осадков коллекторские свойства пластов различных месторождений могут изменяться в широких пределах . Характерные особенности большинства коллекторов – слоистость и их строения и изменение во всех направлениях свойств пород, толщины пластов и других параметров .

Нефтяной пласт представляет собой горную породу , пропитанную нефтью , газом и водой .

Свойства горной породы вмещать (обусловлено пористостью горной породы) и пропускать (обусловлено проницаемость ) через себя жидкость называются фильтрационно –емкостным свойством (ФЕС) .

Фильтрационные и коллекторские свойства пород нефтяных пластов характеризуются следующими основными показателями :

– капиллярными свойствами;

–

Типы пустотного пространства были выделены в породе следующим образом. С глубины 60 м отмечено слабое водопроявление, которое при глубине 80 Hi сменилось фонтанированием пресной воды. Весь этот интервал представлен сильно трещиноватыми разностями доломитов и реже известняков. [1]

Типы пустотного пространства: П - поры, Т - трещины, К - каверны. [2]

Зависимость скорости распространения УЗВ от коэффициента открытой.

Первая подгруппа пород с поров ымтипом пустотного пространства характеризуется обратной линейной зависимостью между скоростью упругих волн и пористостью. Величина открытой пористости этих коллекторов составляет не менее 5 - 6 %, а скорости распространения продольных волн как в перпендикулярном к напластованию, так и параллельном ему направлениях соизмеримы и изменяются от 3500 м / с для низкопористых образований до 1000 м / с для высокопористых. Следует отметить, что коллекторы перового типа даже при одинаковом минеральном составе обладают некоторой изменчивостью величин скорости УЗВ, составляющей 100 - 400 м / с, что связано с неоднородностью структуры перового пространства в исследуемых образцах. [3]

Третья подгруппа пород с трещинно-поровым и порово-трещиннымтипами пустотного пространствахарактеризуется неоднозначным влиянием на скорость упругих волн пор и интенсивности развития трещин. Для них не наблюдается какой-либо связи между пористостью и скоростью УЗВ. [4]

В тех случаях, когда существенные изменения запасов связаны с трудностями установлениятипа пустотного пространства, тогда приоритет за методами, основанными на принципе материального баланса. Однако и их применение, как было показано выше, ограничивается жестким условием дрениру-емости всего объема залежи. Если вода начала внедряться в залежь раньше, чем весь ее объем был охвачен дренированием, то в этом случае при подсчете запасов как нефти, так и газа, возможны погрешности. [5]

Увеличение скорости продольных волн при насыщении пород флюидами позволяет оценить влияние структуры итипа пустотного пространства на их упругие свойства. В породах-коллекторах с поровым типом пустотного пространства скорость УЗВ по всем направлениям возрастает равномерно и в небольших пределах. При этом сохраняется обратная зависимость скорости от величины их пористости - чем выше пористость пород, тем меньше величина их скорости. Для пород различного минерального состава сохраняется общая направленность изменения скоростных характеристик - породы с поровым типом пустотного пространства имеют более низкие их значения, чем с трещинным. Таким образом, особенности структуры и тип пустотного пространства, выражающиеся в присутствии в породах пор, каверн, трещин или же тех и других вместе, отражается на интенсивности изменения скоростей УЗВ в сухих и насыщенных флюидом образцах, но при этом характер изменения скоростей упругих волн в осадочных образованиях различного минерального состава постоянен и однозначен - заполнение пустот флюидом приводит к закономерному увеличению скорости распространения продольных волн. При проведении исследований с насыщением пород жидкими флюидами необходимо учитывать то обстоятельство, что состав насыщающей жидкости оказывает существенное влияние на величину скорости упругих волн. [6]

Строение природных резервуаров определяется их типом, вещественным составом слагающих их пород,типом пустотного пространства пород-коллекторов и выдержанностью этих пород по площади. [7]

В глубокозалегающих обломочных породах подсолевого комплекса Прикаспийской впадины имеются все известные ( кроме стилолитов)типы пустотного пространства. Наибольшим распространением пользуются коллекторы смешанного и трещинного типов. Разнообразие типов по-рового пространства является результатом совместного влияния седимен-тационных факторов и интенсивно протекавших в обломочных породах вторичных процессов. [8]

Таким образом, анализ распространения УЗВ в образцах пород позволяет, не нарушая их сплошности, оценитьтип пустотного пространства, его неоднородность в керне, разрезах скважин ( рис. 12) и по площади, а также протяженность трещин. Последующее насыщение образцов люминесцентными растворами дает возможность опоеделить морфологию пустот, дать характеристику раскрытости и протяженности трещин. [9]

На рис. 9 приведен фрагмент разреза фундамента по одной из скважин, в которой с помощью программного комплекса СКИМП ( система комплексной интерпретации данных ГИС, ГДИ в магматических породах) выполнено петрологическое расчленение разреза, выделены коллекторы и определентип пустотного пространства. При высокой интенсивности трещиноватое коллекторов акустическая жесткость породы нарушается и коллектор довольно уверенно выделяется по комплексу АК-ННК. [10]

Породы-коллекторы - горные породы, способные содержать в своем пустотном пространстве нефть, газ, воду и другие вещества, которые могут при этом перемещаться. Породы-коллекторы потипу пустотного пространства разделяются на поровые ( гранулярные), трещинные, кавернозные и смешанные. Они характеризуются двумя главными параметрами - пористостью и проницаемостью. [11]

На месторождениях Оренбургской области также начали широко вовлекать в разработку залежи нефти, приуроченные к карбонатным породам в девоне и карбоне, а также залежи газа в карбоне и перми. Породами-коллекторами газа Оренбургского газоконденсатного месторождения являются известняки органогенно-обломочные, микрозернистые и другие нижнепермского и каменноугольного возраста. Коллекторы газа потипу пустотного пространства характеризуются межзерновой и трещинной пористостью. [12]

Выбор наиболее эффективного метода для пересчета запасов зависит от качества и полноты фактических данных, от их достоверности, а также от решающей способности метода применительно к условиям конкретной залежи. С этой целью в первую очередь проводится анализ по выявлению причин занижения или завышения запасов, подсчитанных по завершению разведочных работ. Если эти причины обусловлены изменением представлений о геологическом строении продуктивных пластов, то эффективным при пересчете будет объемный метод. В случаях, когда существенные изменения запасов связаны с трудностями установлениятипа пустотного пространства, предпочтение отдается методам, основанным на принципе материального баланса. Однако и их применение, как было показано выше, ограничивается жестким условием дренируемости всего объема залежи. Если вода начала внедряться в залежь раньше, чем весь ее объем был охвачен дренированием, то при подсчете запасов как нефти, так и газа возможны погрешности. [13]

Увеличение скорости продольных волн при насыщении пород флюидами позволяет оценить влияние структуры и типа пустотного пространства на их упругие свойства. В породах-коллекторах с поровым типом пустотного пространства скорость УЗВ по всем направлениям возрастает равномерно и в небольших пределах. При этом сохраняется обратная зависимость скорости от величины их пористости - чем выше пористость пород, тем меньше величина их скорости. Для пород различного минерального состава сохраняется общая направленность изменения скоростных характеристик - породы с поровым типом пустотного пространства имеют более низкие их значения, чем с трещинным. Таким образом, особенности структуры итип пустотного пространства, выражающиеся в присутствии в породах пор, каверн, трещин или же тех и других вместе, отражается на интенсивности изменения скоростей УЗВ в сухих и насыщенных флюидом образцах, но при этом характер изменения скоростей упругих волн в осадочных образованиях различного минерального состава постоянен и однозначен - заполнение пустот флюидом приводит к закономерному увеличению скорости распространения продольных волн. При проведении исследований с насыщением пород жидкими флюидами необходимо учитывать то обстоятельство, что состав насыщающей жидкости оказывает существенное влияние на величину скорости упругих волн. [14]

По происхождению выделяют поры первичные, возникшие на стадии формирования породы (седиментез, диагенез), ивторичные, образующиеся в недрах, в собственно породе при ее растворении или перекристаллизации (катагенез, эпигенез), либи на поверхности, при выветривании (гипергенез).

Кроме того, пористость бывает гранулярная(или межзерновая) – в терригенных породах, каверноваявстречается в карбонатных породах и трещинная – в любых по генезису породах.

Гранулярная пористость зависит от окатанности, сортированности, формы и способа укладки зерен, а также от типа и состава цемента. Равномерно пористы хорошо окатанные и слабо сцементированные терригенные породы.

Каверновая пористость характерна для растворимых пород: карбонатов, сульфатов и хлоридов. Размеры каверн от 1-2 миллиметров до десятков метров – например, карстовые пещеры. Каверновая пористость достигает десятков процентов. Очень большую, но неравномерную пористость имеют органогенные известняки.

Трещинная пористость не превышает 0,5–1%, но в формировании проницаемости роль трещин весьма велика.

Наиболее распространены коллекторы смешанных типов – порово-трещинные, порово-каверновые, каверново-трещинные и др. Трещиноватость при этом обуславливает проницаемость пород, а поры или каверны – их пористость.

Характерные значения пористости для различных горных пород приведены в табл. 3.

Таблица 3 – Общая пористость осадочных горных пород, %

Природным резервуаром (по И. О. Броду) называется природ­ная емкость для нефти, газа и воды, внутри которой они могут циркулировать и форма которой обусловлена соотношением кол­лектора с вмещающим его (коллектор) плохо проницаемыми по­родами.

Нефть и газ аккумулируются в пустотном пространстве по­род—коллекторов природных резервуаров в пределах ловушек, образуя естественные скопления. Ловушками нефти и газа назы­ваются части природных резервуаров, в которых благодаря раз­личного рода структурным дислокациям, стратиграфическому или литологическому ограничению, а также тектоническому экраниро­ванию создаются условия для скопления нефти и газа.

Строение природных резервуаров определяется их типом, ве­щественным составом слагающих их пород, типомпустотного пространства пород-коллекторов и выдержанностью этих пород по площади.

Различают три основных типа резервуаров: пластовые, массив­ные илитологически ограниченные. Они могут быть сложены по­родами разного вещественного состава: терригенными, карбонат­ными, эвапоритовыми, вулканогенными.

Породы-коллекторы разного вещественного состава характеризуются соответствующим типом пустотного пространства — поровым, трещин-ным, кавернозным, смешанным в разных сочетаниях.

Всем продуктивным пластам в той или иной мере свойственна неоднородность, выражающаяся в изменчивости формы залегания 3. Типы пустотного пространства. Различают следующие виды пустот: поры между зернами обломочных и некоторых карбонатных пород, обусловленные текстурными особенностями этих пород. поры растворения (каверны выщелачивания) образуются в результате циркуляции подземных вод преимущественно в горных породах. поры и трещины, возникающие под влиянием химических процессов (процесс доломитизации – превращение известняка в доломит, сопровождающийся уменьшением объема). пустоты и трещины, образовавшиеся в результате выветривания.

Источник: http://reftrend.ru/752889.htmlи физических свойств коллекторов в пределах рассматриваемого пласта.

Изменчивость формы продуктивного пластаопределяется нео­динаковой его толщиной (общей и эффективной), расчлененностью, выклиниванием всего пласта и слагающих его пропластков, их литолого-фациальным замещением непроницаемыми разностями.

Изменчивость физических свойств продук­тивного пласта обусловли-вается в первую очередь различием его коллекторских свойств.