Коллекторами нефти и газа

1. 1)коллекторы нефти и газа: КОЛЛЕКТОРЫ НЕФТИ И ГАЗА

Коллекторами нефти и газа являются такие породы, которые способны вмещать нефть и газ и отдавать их при разработке.

Соответственно емкостные  свойства породы определяются ее пустотностью, которая слагается из объема пор, трещин и каверн.

Vпуст.=Vпор.+Vтрещ.+Vкаверн.

По времени образования  выделяются первичные пустоты и вторичные. Первичные пустоты формируются в процессе седиментогенеза и диагенеза, то есть одновременно с образованием самой осадочной породы, а вторичные образуются в уже сформировавшихся породах.

Первичная пустотность присуща  всем без исключения осадочным породам, в которых встречаются скопления  нефти и газа – это прежде всего  межзерновые поры, пространства между  крупными остатками раковин и  т.п. К вторичным пустотам относятся  поры каверны и трещины, образовавшиеся в процессе доломитизации известняков  и выщелачивания породы циркулирующими водами, а также трещины возникшие  в результате тектонических движений. Отмечается заметное изменение пористости в зонах водонефтяных контактов.

На (рис.1 ) показаны некоторые  типы пустот встречающиеся в породах.

По величине их диаметра поры подразделяются: на сверхкапиллярные, капиллярные и субкапиллярные.

1. Пористость и строение порового пространства.

Пористость обычно выражают в долях или процентах от объема породы:

Выделяют полную, которую часто называют общей или абсолютной, открытую, эффективную и динамическую пористость.

Полная пористость учитывает весь объем пустот в породе, открытая объем пор связанных между собой, эффективная учитывает часть объема связанных между собой пор насыщенных нефтью и динамическая учитывает тот объем нефти который будет перемещаться в процессе разработки залежи. Наиболее однозначно и с достаточно высокой точностью определяется объем связанных между собой пор, поэтому в практике обычно используется открытая пористость.

Поскольку коллекторские  свойства породы зависят не только от объема пустот, но и от распределения  их по величине диаметра, то важной характеристикой  является структура порового пространства. Для его определения используются метод ртутной порометрии, метод  полупроницаемой мембраны и метод  капиллярной пропитки.

В гранулярных коллекторах  большое влияние на пористость оказывает  взаимное расположение зерен. Несложные  расчеты показывают, что в случае наименее плотной кубической укладки  зерен показанной на (рис. 2.) коэффициент  пористости будет составлять » 47.6%. Данное число можно считать теоретически возможным максимумом пористости для терригенных пород. При более плотной укладке идеального грунта (рис.3) пористость будет составлять всего 25.9%.

В залежах на значение пористости оказывает влияние глубина залегания. При экстраполяции данных лабораторных исследований необходимо вводить соответствующие  поправки.

2. Проницаемость коллекторов

Проницаемость пористой среды – это способность пропускать жидкость или газ при перепаде давления.

Проницаемость горных пород  в случае линейной фильтрации определяется по закону Дарси. Согласно которому объемный расход жидкости проходящее сквозь породу при ламинарном движении прямо пропорционально коэффициенту проницаемости, площади поперечного сечения этой породы, перепаду давления, и обратно пропорционально вязкости жидкости и длине пройденного пути

где Q-объемный расход жидкости в м³/с;  k_пр – коэффициент проницаемости в м²; F – площадь поперечного сечения в м²; m - вязкость флюида в Па×с; L – длина пути в см; (P₁-P₂) – перепад давления в Па;

В случае фильтрации газа коэффициент  проницаемости рассчитывается по формуле:

где Q₀-объемный расход газа приведенный к атмосферному давлению ; Р₀ – атмосферное давление в Па; F – площадь поперечного сечения в м²; m - вязкость флюида в Па×с; L – длина пути в см; P₁ - начальное давление в Па; P₂ – конечное давление в Па;

Единица коэффициента проницаемости называемая дарси, отвечает проницаемости такой горной породы, через поперечное сечение которой, равное 1см², при перепаде давления в 1ат на протяжении 1 см в 1 сек проходит 1 см³ жидкости, вязкость которой 1 сп.

Проницаемость пород, служащих коллекторами для нефти, обычно выражают в миллидарси или мкм²×10^-3.

1Д»1.02× ×10^-3 мкм²»1.02×10^-12м²»1000мД.

Козени вывел уравнение  для идеального грунта которое показывает связь между пористостью и  проницаемостью: