Гранулометрический состав породы

Под гранулометрическим составом породы понимается количественное содержание в породах частиц различной величины, или др. словами, - это распределение частиц породы по их размерам.

Гранулометрический состав породы изучают двумя методами:

а) ситовым

б) седиментационным методом анализа

Ситовый метод используется для рассева частиц породы размером от 1 мм до 0,5 мм.

Седиментационным методом анализа используется для частиц менее 0,05 мм размером. Для проведения ситового анализа извлеченную из недр породу отмывают от нефти, солей, воды; высушивают, взвешивают и просеивают через набор сит в течении 15 минут

Оставшиеся на каждом сите фракции взвешиваются, суммарная масса фракции должна совпадать с начальной массой отмытой высушенной породы.

Проницаемость(фильтрационное) – это свойства горных пород пропускать через себя жидкости, газы за счет перепада давления.

Оценивается через коэффициент проницаемости, единица измерения: м² или мкм². Промысловая единица измерения – это Д (Дарси) или мД. Таким образом коэффициент проницаемости характеризует площадь фильтрации.

Хорошо проницаемые породы: песок, песчаники, доломиты, доломитизированные известняки, алевролиты, глины, имеющие массивную пактеную упатковку.

Плохо проницаемые породы: глинистые сланцы, мергели, песчаники с обильной глинистой цементацией, глины с упорядоченной пакетной упаковкой.

Проницаемость подразделяется на: Под абсолютной проницаемостью понимается проницае­мость, определенная при условии, что порода насыщена однофаз­ным флюидом, химически инертным по отношению к ней.

kпр = (Q )/( F)

Фазовой называется проницаемость kпр.ф пород для данных жидкости или газа при движении в пустотном пространстве много­фазных систем.

Относительная проницаемость- величина, численно равная отношению эффективной проницаемости к абсолютной проницаемости.

Насыщенность – это свойство горных пород содержать нефть, газ в пустотном пространстве. Оценивается через коэффициент нефтенасыщенности, газонасыщенности, водонасыщенности.

Коэффициент нефтенасыщенности (газонасыщенности) – отношение объема нефти, газа, содержащейся в открытом пустотном пространстве, к суммарному объему пустотного пространства.Коэффициент водонасыщенности – отношение объема остаточной воды содржащейся в открытом пустотном пространстве, к суммарному объему открытых пустот.

-для газонасыщенного, содержащего кроме остаточной воды еще и нефть

- для нефтенасыщенного коллектора

-для газонасыщенного

Нефте и газонасыщенные пласты содержат некоторое количество воды, называемой остаточной. Относительное содержание остаточной воды в пустотном пространстве тем больше, чем меньше размер пустот и проницаемость коллектора. Гидрофильные смачиваемые, гидрофобные не смачиваемые породы.

Водонасыщенность определяется в лабораторных условиях методом Дина и Старка, Закса.Анизотропия коллекторов характеризует неоднородность коллектора, т.е. различие геологофизических свойств его в горизонтальном и вертикальном направлении по пласту. Пористость (Метод Преображенского: взвешивание образца (Р₁), насыщаем образец керосином и снова его взвешиваем (Р₂), кроме того взвешиваем образец в керосине (Р₃)

( ЯМК-ядерномагнитный каротаж, АК- акустический каротаж, НγК- нейтронный гамма каротаж, БК-боковой каротаж, БКЗ-боковое каротажное зондирование, γγК -гамма-гамма каротаж)

проницаемость Из опыта Дарси По данным гидродинамических исследований (ГДИ) По данным ГИС только ЯМК

насыщенность По данным ГИС: ЯМК ННК по тепловым и над тепловым нейтронам Стандартный каротаж

На основании ГДИ определяют при неустановившейся фильтрации снимают кривую восстановления давления и уровня. Наиболее информативной является кривая восстановления давления. Для этого работающую скв останавливают, спускают глубинный манометр и измеряют давление на определенный период времени до полного восстановления. На основе интерпретации индикаторной диаграммы определяются коэффициенты фильтрационного сопротивления, коэффициент гидропроводности kh/µ, k- коэф.проницаемости, h- толщина пласта, μ- динамическая вязкость.

Многочисленные поры горных пород несмотря на небольшие размеры в совокупности образуют в продуктивном пласте поровые каналы, по которым происходит движение нефти и газа при эксплуатации месторождений.

Проницаемость горных пород – способность их пропускать сквозь себя жидкости и газы.

В лабораторных условиях проницаемость пород для жидкости определяют по формуле:

K=QμL/Fp где Q – объемный расход жидкости через породу за 1сек;

L – длина пути, на котором происходит фильтрация жидкости;

F – площаль фильтрации;

μ – абсолютная вязкость жидкости;

р – перепад давления на длине образца породы.

Минералогический состав пород-коллекторов.

Опыт разработки месторождений показал, что около 60% запасов нефти в мире приурочено к песчаным пластам и песчаникам, 39% - к карбонатам, около 1% - к метаморфическим и изверженным породам. Метаморфические и изверженные породы, образовавшиеся при высоких температуре и давлении, не могут служить коллекторами для углеводородов.

Минералогический состав терригенных коллекторов

В обломочные материалы могут входить обломки самой породы, частицы исходных минералов, а также продукты, прошедшие не только механическое дробление, но и химическую перестройку.

Средний минералогический состав песчаников по Кларку следующий (в %):

Кварц ….66,8 Полевые шпаты…11,5

Глинистые минералы…6,6 Лимонит…..1,8

Карбонаты……11,8

Другие минералы……………………....2,2

Петрографический анализ осадочных пород показывает, что в общей сложности в них встречается более 111 минералов. Доминируют из них, как упоминалось, кварц и полевые шпаты, долевое участие которых в осадконакоплении обуславливает коллекторские свойства терригенных пород.

Если в осадконакоплении принимали участие полевые шпаты и продукты их химического преобразования, то образованная ими порода может иметь глинистую основу и быть плохим коллектором или вообще им не быть. А при участии в осадконакоплении в основном кварца, образованная им порода имеет песчаную основу и обладает хорошими коллекторскими свойствами.

Минералогический состав карбонатных пород

Карбонатные породы представляют собой осадочные образования, сложенные на 50% и более карбонатными минералами. В число последних входят кальцит (и арагонит) - CaCO3, доломит - CaMg(CO3)2, а также значительно более редко встречаемые магнезит - MgCO3, анкерит - Fe, Ca(CO3)2, сидерит - FeCO3, стронцианит - SrCO3 и др.

Из этих карбонатных минералов широко распространены в природе только кальцит и доломит, остальные встречаются в виде рассеянных выделений, отдельных линз, гнёзд, редко образуя более или менее значительные сплошные скопления. Кальцит и доломит, являясь основными породообразующими карбонатными минералами, слагают известняки, доломиты. Эти породы встречаются в отложениях различных тектонических структур (платформенных и геосинклинальных) и самого различного возраста. Доля их в общей массе осадочных образований земной коры около 20%.