Учебного пособия геология и геохимия нефти и газа (Краткий курс для студентов заочной формы обучения)
Скачать 234.5 Kb.
|
ГЛАВА 2. ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА(Горные породы как вместилище нефти и газа) Все известные залежи нефти и газа (99,9%) заключены в осадочных породах. Нефть и газ занимает пустотное пространство в терригенных породах (пески, песчаники, алевриты, алевролиты) и карбонатных породах (известняки, доломиты, мергели). Вместе с нефтью и газом в пустотном пространстве находится вода. Емкостные и фильтрационные свойства коллекторовПустотное пространство пород представлено порами, кавернами, трещинами, биопустотами (внутриформенные и межформенные). Порами обычно называют пустоты между минеральными зернами и обломками размером менее 1 мм. Они заключены в жестком каркасе породы, называемом матрицей. Каверны – это разнообразные пустоты размером более 1 мм, образованные в основном при выщелачивании отдельных компонентов или их перекристаллизации. Трещины – совокупность разрывов, рассекающих горную породу, в основной массе образованная в литогенезе и связанная с формированием осадочной горной породы. Биопустоты внутриформенные – к ним относятся внутренние пустоты в раковинах (камеры аммонитов и др.), а также пустоты, разделенные перегородками внутри коралловых скелетов. Биопустоты межформенные – к ним относятся пустоты между раковин в известняках ракушечниках. Пустоты могут быть изолированными и объединенными в общую систему каналами разной протяженности, сечения, формы, генезиса и т.д. Все эти параметры или емкостно-фильтрационные свойства зависят от минерального состава породы, формы, размера зерен, характера их укладки, наличия и состава цемента и других факторов, и определяют емкость порового пространства и его способность фильтровать флюиды при перепаде давления. Горные породы, обладающие способностью вмещать нефть, газ и воду, и отдавать их при разработке, называют коллекторами. Емкость порового коллектора называют пористостью. Для характеристики пористости употребляют коэффициент, который показывает какую часть от общего объема породы составляют поры. Он измеряется в процентах или долях единицы. По размерам все поры делятся на: сверхкапиллярные (более 0,5 мм); капиллярные (0,5 – 0,0002 мм); субкапиллярные (менее 0,0002мм). В сверхкапиллярных порах движении воды, флюида возможно под влиянием силы тяжести. В капиллярных порах движение жидкости затруднено, в них на перемещение жидкости действуют силы капиллярного давления. В субкапиллярных порах жидкость связана в виде пленок на стенках и не двигается. Движение нефти в пласте осуществляется лишь по сообщающимся поровым каналам размером более 0,0002 мм. Различают пористость: общая (абсолютная) – объем всех пор в породе(изолированных и сообщающихся). Коэффициент общей пористости – представляет собой отношение объема всех пор к объему образца породы. Кnобщ = Vизол+ Vсообщ / Vпор открытая – объем только тех пор, которые сообщаются между собой. Коэффициент открытой пористости равен: Кnоткр = Vсообщ / Vпор Всегда меньше, чем коэффициент общей пористости. эффективная – определяется наличием таких пор, из которых нефть может быть извлечена при разработке. Неэффективными считаются субкапиллярные и изолированные поры. Коэффициент эффективной пористости равен отношению объема эффективных пор, через которые возможно движение нефти, воды и газа при определенных температуре и градиенте давления, к объему образца породы. Кnэф = Vэф / Vпор Величина коэффициента пористости горной породы (терригенный коллектор) может достигать 40%. Наиболее распространенное значение Кn нефтеносных песчаников Русской платформы 17 – 24%. Проницаемость – это характеристика коллекторских свойств, характеризующая способность породы пропускать через себя жидкость и газ. Формула Дарси показывает прохождение жидкости через породу Qж = Кпр *·S* (ΔP)* t / μ * Δℓ Коэффициент проницаемости имеет размерность площади (м2) и отражает площадь сечения каналов пор. Его выражают в мкм2 (в системе СИ) или в Дарси (в системе СГС). Проницаемость зависит от размеров и формы поровых каналов, и изменяется пропорционально квадрату их диаметров при минимальной извилистости. Величина пор и каналов определяется размером зерен. Проницаемость коллекторов нефти и газа изменяется в широких пределах 0,005 – 2 мкм2. Проницаемость нефтеносных песчаников - 0,05 – 3 мкм2, проницаемость трещиноватых известняков – 0,005 – 0,02 мкм2 Различают проницаемость: абсолютную; фазовую; относительную. Абсолютная проницаемость – это проницаемость горных пород для однородной инертной жидкости или газа при отсутствии заметного физико-химического взаимодействия их с пористой средой. Фазовая проницаемость - проницаемость горных пород для какой-либо жидкости или газа при одновременном наличии в ней других флюидов (газ – вода, вода - нефть, газ – нефть - вода) для данной жидкости или газа, зависит от степени насыщенности пор породы этой жидкостью или газом. Относительная проницаемость – отношение фазовой проницаемости к абсолютной. Величина безразмерная, может изменяться от 0 до 1. Проницаемость в большей степени зависит от наличия трещин, хотя доля их в пустотном пространстве составляет десятые и сотые доли процента. Объясняется это высокой проводимостью трещин по сравнению с порами гранулярных коллекторов, поэтому трещины создают в пласте направления преимущественной фильтрации. Между пористостью и проницаемостью нет прямой связи. Пористость по происхождению различают: 1)первичную 2)вторичную. Первичными называют те пустоты, которые образуются одновременно с образованием самой породы. Вторичными называют пустоты, которые возникают в уже сформировавшихся породах. Общая пористость зависит от: взаимного расположения и укладки зерен формы зерен и степени их окатанности степени отсортированности частиц, слагающих породу наличия цементирующего вещества и его количества. Общая пористость не зависит: - от размера зерен и размера пор. Проницаемость зависит от: размера пор (размера зерен, плотности укладки и взаимного расположения зерен, отсортированности, цементации) конфигурации пор взаимосообщаемости пор трещиноватости породы Проницаемость должна не зависеть - от свойств, проходящих через породу жидких и газообразных веществ. |