Основные коллекторские свойства горных пород

Основные коллекторские свойства горных пород.

Основными показателями коллекторских свойств любой горной породы являются пористость, проницаемость, водонасыщенность нефтегазонасыщенность. Характеризуя и оценивая горную породу, следует различать понятия пористости и проницаемости.

ПОРИСТОСТЬ - это общий объем пустот в породе. Величина пористости измеряется в процентах и зависит от формы, взаимного расположения (укладки) и отсортированности слагающих частиц, наличие цементирующего вещества и размера частиц.

Продуктивным коллектором считается порода с пористостью, превышающей 6%. Максимальная (теоретическая) величина пористости при наименее плотном расположении частиц -шариков составляет 47.6%. Такой тип коллектора называется поровым и характерен для терригенных (обломочных) пород- песчаников и алевролитов.

Пустоты в горных породах размером более 1 мм называются кавернами. Наиболее часто каверны встречаются в карбонатных породах (известняках и доломитах) и образуются в результате растворения (выщелачивания). Коллектор носит название каверновый.

ПРОНИЦАЕМОСТЬ - свойство горной породы, определяющее возможность фильтрации жидкости и газа при существующем перепаде давления. Проницаемость обусловлена наличием в породах поровых каналов и развитием вертикальных и горизонтальных трещин. В системе СИ проницаемость выражается в м², в системе, принятой раньше в нефтепромысловой практике - в дарси (Д), при этом 1Д= 1.02^.10^{- 12}м².

Проницаемость коллекторов на промышленных месторождениях нефти и газа обычно колеблется от тысячных долей мкм до единиц мкм. Минимальная проницаемость для эффективного коллектора принимается, как правило, равной (0,5 - 1)*10 мкм.

Существуют проницаемые породы, которые обладают проницаемостью, но не имеют существенной емкости. Такие породы являются трещинными коллекторами или проводящими (фильтрующими) горными породами.

Часто встречаются комбинации порового и трещинного коллекторов, которые носят название трещинно-поровых и порово-трещинных коллекторов. Такие типы коллекторов наиболее характерны для известняков и доломитов.

Наиболее часто свойством трещинной флюидопроводности обладают слои и толщи массивных ангидритов, чистых массивных и слоистых плотных известняков, аргиллитов и неразбухающих глин.

Чем меньше проницаемость, тем лучше должны быть экранирующие покрышки. Однако низкая проницаемость покрышки не может сохраняться геологически длительное время и поэтому сохранность залежи нефти и газа зависит в большей мере от интенсивности подтока в нее УВ, которая в положительном случае должна превосходить интенсивность их рассеяния из залежи. Резко ухудшает экранирующие свойства покрышки повышение трещинной проницаемости.

Наилучшими экранирующими свойствами обладают такие пластичные породы, как соли и глины. Наиболее надежными покрышками являются соли, поскольку с глубиной их пластичность растет.

С ростом глубины экранирующие свойства глин ухудшаются за счет гидрослюдизации монтмориллонита (способного набухать и придающего глинам пластичность), и повышения их способности к растрескиванию.

Глинисто-карбонатные покрышки (тонкозернистые глинистые известняки, мергели, карбонатные глины) обладают худшими изолирующими свойствами в связи с малой пластичностью даже при небольших глубинах погружения. С глубиной их качество ухудшается быстрее, чем качество глин.

Нередко высокими экранирующими свойствами обладают сульфаты, поэтому они могут поглощать воду и, таким образом, меняя свой объем, залечивать пустотное пространство.

Остальные типы пород могут являться покрышками лишь как исключение, например, глинистые алевролиты, песчаники с высоким содержанием глинистого цемента и т.д.

Экранирующие свойства покрышки находятся в прямой зависимости от ее мощности. Мощность покрышек может колебаться в значительных пределах: от нескольких метров между залежами в многопластовых месторождениях до десятков метров и более над самой верхней залежью в месторождении.

ВОДОНАСЫЩЕННОСТЬ - коллекторское свойство горной породы, характеризующее содержание в ней пластовой воды. Водонасыщенность измеряется отношением объема открытых пор породы, занятых пластовой водой, к объему этих пор. Водонасыщенность образца горной породы определяется в лаборатории с помощью экстрагирования в аппарате Закса.

Коллекторское свойство горной породы, характеризующее содержание в ней нефти, называется коэффициентом НЕФТЕНАСЫЩЕННОСТИ, который определяется для оценки запасов нефти. На нефтяных месторождениях Кн=65 - 94%.