Нефтегазопромысловая геология Мы можем столько сколько мы знаем

Нефтегазопромысловая геология Мы можем столько, сколько мы знаем. Ф. Бэкон. "О достоинстве и приращении наук". Ставрополь 2012 Лекция 10

Геолого-промысловая характеристика продуктивных пластов и свойств насыщающих их нефти, газа и воды Свойства пород-коллекторов пластов Коллектор (порода-коллектор, К. ) - горная порода, которая может служить вместилищем для нефти, газа и воды и обладает достаточной проницаемостью, чтобы отдавать их в процессе разработки н/г залежей. К. м. б. все известные разновидности горных пород. Подавляющая часть выявленных запасов УВ - К. осадочного происхождения. Группы осадочных пород по условиям их образования: обломочные (кластические), хемогенные (химического происхождения) органогенные.

Свойства пород-коллекторов пластов Обломочные породы образуются в результате разрушения ранее существовавших пород. Среди проницаемых пород выделяют: 1) терригенные: песок, песчаник, алевролит, представленные в основном зёрнами кварца, более или менее сцементированными между собой; 2) карбонатные породы сложены в основном кластическими известняками и доломитами; 3) смешанные (терригенно-карбонатные породы).

Свойства пород-коллекторов пластов Хемогенные осадочные породы представлены в основном известняками и доломитами. Реже К. м. б. ангидритами, гипс и даже каменная соль (приобретают ЕФС в результате выщелачивания под действием подземных вод с образованием каверн и каналов). Органогенные (известняки) состоят из остатков животных и растительных организмов, образуются в условиях мелководного моря.

Свойства пород-коллекторов пластов Гранулометрический состав пород - важнейшая характеристика терригенных пород, характеризует процентное содержание в породе частиц (фракций зёрен) различной величины. Определяет удельную поверхность К. , и → → пористость, нефте/газонасыщенность, проницаемость и продуктивность. С ↓ размера зёрен ↑ величина капиллярного поднятия (всасывания). На процесс разработки оказывает породе глинистой фракции. также количество в

Свойства пород-коллекторов пластов Выделяют типы пород: глины, алевриты, пески и т. п. Различают переходные типы пород, н-р песчаник глинистый. Характеристика пород разного грансостава зависит от степени их цементации (Н. В. Логвиненко).

Свойства пород-коллекторов пластов В промысловых условиях полное содержание в породе частиц песчаной фракции определяют обычно ситовым методом. Алевритовая и пелитовая фракции определяются, как правило, седиментационным методом.

Свойства породколлекторов пластов На основе проведённого анализа строят кривую суммарного гран. состава Определяют коэффициент неоднородности - Кнеодн - отношение диаметра частиц фракции, которая составляет со всеми более мелкими фракциями 60 % от веса всей обломочной породы к диаметрам частиц фракций, составляющей со всеми более мелкими фракциями 10 % от веса всей обломочной породы. Для однородной по литологическому составу породы Кнеодн=1 Для реальных пород-коллекторов Кнеодн=1, 1~2

Свойства пород-коллекторов пластов Знание грансостава позволяет выбирать параметры фильтров в эксплуатационных скв. с целью предотвращения поступления песка из продуктивного пласта в скважину. 1 Ширину прямоугольных щелей определяют удваивая диаметр зёрен фракции d 90: 2. Диаметр круглого отверстия фильтра определяют, умножая d 90 на 3. 3. Диаметр гравия в гравийных фильтрах определяют путём умножения на 10 ~12

Геолого-промысловая характеристика продуктивных пластов и свойств насыщающих их нефти, газа и воды Пористость горных пород – наличие в ней пустот (поры, трещины, каверны и т. п. ), не заполненные твёрдым веществом. Количественно характеризует ёмкостные свойства породы-коллектора. 1) Пористость - отношение объёма пустот в образце породы к видимому объёму этого образца, выраженная в процентах. 2) Коэффициент пористости представляет собой то же самое отношение, выраженное в долях единицы

Пористость горных пород Поры и пустоты: Первичные формируются в процессе образования самой породы. Пустоты между зёрнами и частицами породы, промежутками между плоскостями наслоения пород (пески, песчаники, глины, алевролиты…) Более или менее закономерное распространение пор в породе. Вторичные - образуются в уже сформировавшихся породах в результате их выщелачивания, кристаллизации, доломитизации, под действием эрозионных и тектонических процессов (известняки, доломиты, крепко сцементированные песчаники, метаморфические и магматические породы). Выявить закономерность в её распространении очень трудно.

Пористость горных пород Различают: 1)сверхкапиллярные поры (просветы > 0, 508 мм). В них жидкость активно и свободно перемещается по обычным законам гидродинамики под действием силы тяжести или напора, создаваемого источником пластовой энергии; 2) капиллярные поры (от 0, 508 до 0, 0002 мм). Движение жидкости в таких порах происходит при условии, что силы тяжести и напора превосходят капиллярные силы, действующие на контакте твёрдой и жидкой фаз; 3) субкапиллярные поры (просветы менее 0, 0002 мм). В этих порах молекулярные поверхностные силы превышают силы тяжести и напора, вследствие чего жидкость по таким порам перемещаться не может.

Пористость горных пород Различают основные виды (типы) пористости: 1) общая (абсолютная, физическая, полная) – суммарный объём всех пустот в образце породы: сверхкапиллярных, субкапиллярных, открытых и закрытых; 2) открытая (пористость насыщения) представляет собой суммарный объём пор в образце породы, по которым может передвигаться жидкость или газ; 3) эффективная пористость – учитывает лишь объём, пор, занятых нефтью или газом. Представляет собой произведение открытой пористости на нефте- или газонасыщенность.

Пористость горных пород Определяется по результатам ЛАБОРАТОРНЫХ исследований образцов горных пород, по материалам ГИС, по данным ГДИ скважин. ГИС Абсолютная (полная) пористость породы определяется способом Мельчера по данным о плотности породы и её скелета. Открытая пористость - методом Преображенского путём насыщения образца породы керосином (Vнасыщенного керосина/V образца породы - коэффициент открытой пористости). М. б. использованы образцы шлама. Для тонкопористых и мелкопористых разностей пород путём нагнетания ртути в образец породы под высоким давлением.

Пористость горных пород Трещинная и кавернозная пористость. Трещиновидные поры: микротрещенные (раскрытость 0, 01 0, 1 мм); макротрещинные (>0, 1 мм). Наиболее распространённым способом изучения трещиноватости пород-коллекторов является изучение их в шлифах под микроскопом. Количественное определение трещиноватости определяется выражением: Ктр – трещинная пористость; втр – раскрытость трещин; lтр – длина всех трещин в шлифе; Fшл – площадь шлифа. Применяются методы ГИС (БКЗ, НГК, акустический каротаж), фотокаротаж скважин и их испытания.

Проницаемость горных пород - способность пропускать через сообщающиеся между собой поры, трещины и каверны жидкость, газ или их смеси при наличии перепада давления. Проницаемость количественно характеризует фильтрационные свойства породы-коллектора. Она зависит от формы и размеров пор горных пород, а также от свойств фильтрующейся жидкостей или газов.

Проницаемость горных пород Для количественной оценки проницаемости горных пород используется коэффициент проницаемости Q – расход жидкости, м 3/с; μ – абсолютная вязкость жидкости, Па/с; l –длина образца породы, м; S – площадь поперечного сечения образца породы, через который фильтруется жидкость, м 2; ΔP – перепад давления, Па. За единицу измерения проницаемости принимается м 2 (мкм 2), внесистемная единица – 1 Дарси =1 мкм 2.

Проницаемость горных пород Под абсолютной проницаемостью понимается газопроницаемость (по воздуху или азоту) образца горной породы после экстракции жидкости и высушивании образца породы до постоянного веса. Под эффективной проницаемостью понимается способность горной породы, насыщенной неоднородным флюидом пропускать через себя отдельные его фазы. При этом различают эффективную проницаемость для нефти, для воды и для газа. Под относительной проницаемостью понимается отношение эффективной проницаемости пласта породы для нефти, воды, газа к абсолютной проницаемости (д. ед. или проценты).

Проницаемость горных пород Как правило, более высоким значениям проницаемости соответствуют более высокие значения открытой пористости. Однако … породы, непроницаемые для нефти могут быть проницаемы для газа. Нефть может передвигаться по капиллярным порам, только если его размеры БОЛЬШЕ 1 МКМ. Газ может перемещаться по порам значительно меньшего размера.

Проницаемость горных пород В зависимости от степени водонасыщения породыколлектора, возможен одно- или двухфазный поток жидкости в пласте. При водонасыщенности породы до 20 %, коэффициент относительной проницаемости для нефти может достигать 0, 7. При водонасыщенности более 70 % относительная проницаемость для нефти будет составлять 0. В начальный период эксплуатации нефтяных скважин (фонтанирование чистой нефтью) эффективная проницаемость коллектора максимальна и близка к абсолютной.