Вопрос 3 ФЭС пород, факторы, влияющие на эти свойства
ФЭС • Фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) определяют способность коллекторов вмещать (пустотность) и фильтровать (проницаемость) флюиды.
Пористость (%) Общая пористость – объем всех видов пустот Открытая пористость (насыщения) – объем всех открытых пор Коэффициент пористости (Кп, %) - объем сообщающихся пустот к объему породы Эффективная или динамическая пористость – объем тех пор и соединяющих их каналов, по которым возможно реальное перемещение флюидов, она меньше открытой на величину объема слабо сообщающихся пор и тупиковых каналов. Величина эффективной пористости большинства разрабатываемых коллекторов нефти и газа – 5 -35 %. Коллекторы с пористостью < 5% относят к непромышленным, если только она не компенсируется трещиноватостью, которая повышает проницаемость. Закрытая пористость – объем изолированных пор, не имеющих связи с другими пустотами
Различают первичную и вторичную пористость Первичная пористость – зависит от размера зерен и их сортировки при осадконакоплении Вторичная пористость – зависит от растворения цемента или самих зерен и перекристаллизации минералов (например, кальцита в доломит) Процессы формирующие вторичную пористость: выщелачивание карбонатов и силикатов; переотложение кремнезема; растворение кварца под давлением
Изменение пористости • • • Пористость г. п. изменяется под влиянием различных факторов. Уменьшение пор и снижение пористости происходит по мере роста давления, но при повышении давления флюида или в результате растворения не редко наблюдается повышение пористости. В обломочных недоуплотненных породах величина пористости зависит от формы зерен и от их укладки. в неглубоко залегающих сеноманских песчаниках Уренгойского газового месторождения при свободной укладке угловатых зерен достигает 40%. Большое влияние на величину пористости оказывает также степень отсортированности материала, при низкой осортированности мелкие зерна забивают поры между крупными частицами. Способ образования, генетический тип обломочной породычасто имеют определяющее значение для пористости, заложенные в момент образования качества могут сохраняться до больших глубин. Цементация породы также снижает пористость. В карбонатных породах процессы выщелачивания, доломитизации вызывают увеличение пористости, а перекристаллизация часто ее уменьшает. Все процессы литогенеза так или иначе влияют на пористость. В том числе изменения в глинистом цементе, растворение зерен химически малостойких минералов и т. тд.
ПРОНИЦАЕМОСТЬ Проницаемость – это свойство породы пропускать через себя флюиды (нефть, газ и воду). Проницаемость служит мерой флюидной проводимости породы и, очевидно, является наиболее важным параметром коллектора. В системе единиц CGS проницаемость измеряется в дарси (Д) 1 Дарси – фильтрация объема флюида в течение 1 сек. через длину пористой среды в 1 см при сечении 1 см 2 при разнице Р в 1 атм. В системе СИ – м 2 Поскольку величина коэффициента проницаемости реальных пород коллекторов в большинстве случаев не превышает 1 дарси, то их проницаемость принято характеризовать в единицах миллидарси (м. Д), составляющих 0, 001 Д. 1 Д = 1, 02*10 -12 м 2
Проницаемость (Д, м 2) 1 Д = 1, 02*10 -12 м 2 Проницаемость – свойства породы пропускать через себя флюид при определенном перепаде давления, мера флюидной проводимости породы. Абсолютная проницаемость – измеренная при прохождении через породу какого-либо флюида в условиях 100% насыщения породы однородным флюидом Фазовая (эффективная) проницаемость– определенная по какому-либо флюиду (нефть) в условиях присутствия в породе какого-то другого флюида (вода), если флюид насыщает породу не полностью Отношение фазовой проницаемости к абсолютной называется относительной проницаемостью Величина эффективной проницаемости (по газу) хороших коллекторов – от 100 до 1000 м. Д
Изменение проницаемости • Проницаемость г. п. особенно обломочных и глинистых, зависит от нагрузки вышележащих отложений, чем более однородна порода и тверже ее скелет, тем меньше изменений она испытывает. При опыте в песчанике аркозово-кварцевого состава при 20 С под нагрузкой пористость его уменьшилась с 18 -15%, а проницаемость за 40 суток от 160 -149 м. Дарси. Но в результате определенных процессов на больших глубинах( разуплотнение, трещинообразование) проницаемость может и увеличиться. Породы иногда кардинальным образом изменяют свои свойства. Так, песчаники при интенсивной цементации могут превратитьсяв так называемые сливные разности и практически потерять проницаемость, в то же время глинистые и другие породы в результате выщелачивания и трещинообразования из плохо проницаемых могут превратиться в породы коллекторы. Таким образом происходит как бы полная инверсия ФЭС.