Коллекторские свойства продуктивного пласта. Пористость, трещиноватость, проницаемость, насыщенность нефтью, водой, газом и др.

В пластовых условиях нефть и газ обычно заполняют пустоты (поры) в горных породах. Породы, содержащие нефть (газ, воду), называются коллекторами.

Пористость горной породы – совокупность в ней пустот (пор, каверн, трещин, и т.д.) – она определяет способность породы вмещать в себя нефть (газ, воду).

Коэффициент пористости – отношение объема пор образца породы к видимому объему его.

Многочисленные поры горных пород несмотря на небольшие размеры в совокупности образуют в продуктивном пласте поровые каналы, по которым происходит движение нефти и газа при эксплуатации месторождений.

Проницаемость горных пород – способность их пропускать сквозь себя жидкости и газы.

В лабораторных условиях проницаемость пород для жидкости определяют по формуле:

K=QμL/Fp

где Q – объемный расход жидкости через породу за 1сек;

L – длина пути, на котором происходит фильтрация жидкости;

F – площаль фильтрации;

μ – абсолютная вязкость жидкости;

р – перепад давления на длине образца породы.

В системе СИ за единицу проницаемости (1 кв.м) принимают проницаемость такой пористой среды, при фильтрации через образец которой с площадью поперечного сечения 1кв.м и длиной 1м при перепаде давления 1Па расход жидкости вязкостью Мпа*с составляет 1 м.куб/с. Физический смысл размерности k заключается в том, что проницаемость как бы характеризует величину сечения каналов пористой среды, по которым происходит фильтрация.

В промысловой практике для оценки проницаемости обычно пользуются практической единицей Дарси (Д), которая в 1012 раз меньше, чем проницаемость в 1м2(1Д – проницаемость такой пористой среды, при фильтрации через образец которой площадью 1 см2и длиной 1см при перепаде давлений 1кгс/см2расход жидкости вязкостью 1 сП составляет 1 см3/с.

Нефтенасыщенность (газонасыщенность) пород – отношение объема заполненных нефтью (газом) пор в залежи к общему объему пор. Обычно в порах нефтегазосодержащей породы всегда содержится вода, которая остается «связанной» с породой вследствие действия сил сцепления.

Многолетней практикой эксплуатации нефтяных и газовых месторождений установлено, что из общего объема пор нефтесодержащей породы нефтью бывает заполнено от 60 до 90% пор, остальной объем пор заполнен водой.

В настоящее время при изучении структуры пустотного пространства пород используются различные прямые и косвенные методы. Прямые - это методы изучения пустот в шлифах, изготовленных из пород, предварительно насыщенных окрашенными смолами или лаком с последующей статистической обработкой полученных результатов по ряду методик. В.А.Кузьминым разработан вариант метода изучения структуры пустотного пространства в пришлифовках пород, пропитанных метилметакрилатом, с применением электронной микроскопии.

Косвенные методы - полупроницаемой мембраны, ртутной порометрии, капиллярной пропитки, центрифугирования, смесимого вытеснения, определения размеров пор путем продувания воздуха и использования изотерм адсорбции. Для повышения информативности и получения более объективных данных в практику исследований внедряются ультразвуковой метод, капиллярной пропитки, рентгеновский.

Метод ультразвуковой и люминесцентной дефектоскопии разработаны К.И.Багринцевой для изучения трещинного пространства карбонатных пород по образцам кубической формы и в настоящее время успешно применяется при изучении обломочных, глинистых и вулканогенно-осадочных образований.

Изучение пустотного пространства пород с помощью ультразвукового прозвучивания образцов основывается на знании закономерностей распространения упругих колебаний в различных средах.

Анализ фактического материала позволяет отметить, что различные породы-коллекторы обладают неодинаковой интенсивностью изменения скоростей ультразвуковых волн до и после насыщения их флюидом, определяющейся типом их пустотного пространства и соотношением твердой и жидкой фаз. Минеральный состав пород, их текстурно-структурные особенности определяют лишь величину скорости упругих волн. Наиболее плотные участки пород любого минерального состава, лишенные пустот, как до, так и после их насыщения флюидом имеют одинаковые величины скорости УЗВ. 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.