Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Физика пласта (Ответы на экзамен).doc
Скачиваний:
411
Добавлен:
25.03.2015
Размер:
864.26 Кб
Скачать

1. Физические свойства нефтегазового пласта, принципы их определения и области использования.

Нефтегазовый пласт – это сложная многопараметрическая система, насыщенная различными фазами и имеющая свойства, способные изменяться во времени

Физическое свойство – способность взаимодействовать с искусственными и природными физическими полями.

Конкретной числовой характеристикой является мера взаимодействия пласта с полями.

Действующими полями являются: гравитационное, барическое, электромагнитное, радиационное и др.

Под действием полей пласт приобретает свойство саморегуляции

Технологическое свойство пласта – его реакция на технологическое воздействие. К таким свойствам относятся: буримость (скорость разбуривания), проницаемость и проч.

Методы изучения пласта.

1

Методы изучения физических свойств пласта:

  1. Анализ керна из разведочных скважин.

  2. Скважинные геофизические исследования (каротаж).

  3. Межскважинные геофизические исследования.

  4. Скважинные гидродинамические исследования.

  5. Межскважинные гидродинамические исследования.

  6. Литолофациальный анализ

2. Характеристика структурно-текстурного строения нефтегазового пласта.

Различают слоистую и литологическую неоднородность.

Классифицируется на:

Структура порового пространства – это характер распределения пор по размерам, форме и конфигурации, а так же по взаимному расположению пор относительно друг друга. Определяет возможность движения флюида в пласте и характеризуется однородностью.

Структурно-текстурной неоднородностью характеризуется неоднородность скелета породы.

В зависимости от структуры пласта можно различить:

  • псафитовую(>2 мм)

  • псаммитовую(0,1-2 мм)

  • алевритовую(0,01-0,1 мм)

  • пелитовую( менее 0,01 мм)

Текстура указывает на слоистость, характер размещения и расположения пород, взаиморасположение и количественное расположение цемента

Уровни неоднородности.

  1. Уровни атомов и ионов 0.510-4¼210-4 мкм

  2. Уровень молекул 10-4¼10-3 мкм

  3. Моно- и полимолекулярные слои 10-4¼10-1 мкм

  4. Поры, заполненные жидкостью или газом 10-4¼103 мкм

  5. Зёрна скелета 10-3¼105 мкм

  6. Полости выщелачивания/каверны 102¼107 мкм

  7. Прослои, линзы, включения 103¼107 мкм

3. Коллектора нефти и газа и их свойства.

Нефтегазовым коллектором называется горная порода, обладающая физическими свойствами, позволяющими аккумулировать в ней нефть и газ, а также фильтровать, отдавать их при наличии перепада давления. Основные критерии коллектора нефти и газа – его емкостная и фильтрационная характеристики, определяемые вещественным составом, пористостью и проницаемостью, а в более общем виде – типом коллектора. Принято все коллекторы нефти и газа разделять на терригенные и карбонатные.

Терригенные коллекторы. Породы-коллекторы терригенного типа состоят из зерен минералов и обломков пород разных размеров, сцементированных цементами различного типа. Обычно эти породы представлены в разной мере сцементированными песчаниками, алевролитами, а также в виде смеси их с глинами и аргиллитами. Для характеристики терригенных коллекторов большое значение имеет их минералогический и гранулометрический составы.

Карбонатные коллекторы. Породы-коллекторы карбонатного типа слагаются в основном известняками и доломитами

4. Физические и физико-технологические свойства нефтегазового пласта.

Физико-технологическое свойство – это реакция пласта на технологическое воздействие (буримость, проницаемость).

Физическое свойство – способность взаимодействовать с искусственными и природными физическими полями.

Конкретной числовой характеристикой является мера взаимодействия пласта с полями.

Действующими полями являются: гравитационное, барическое, электромагнитное, радиационное и др.

Под действием полей пласт приобретает свойство саморегуляции.

Основные физические и физико-технологические свойства нефтегазового пласта и покрышки; области их использования.

Физические:

  • Механические

  • Термодинамические

  • Акустические

  • капилярные

Физико-технологические

  • Буримость породы

  • проницаемость

5. Минералогический и гранулометрический состав нефтегазового пласта.

Гранулометрический анализ - анализ гранул (частиц), из которых состоит пласт.

Гранулометрический состав – массовое содержание (количество) в породе частиц определённой крупности (размера).

Степень неоднородности пород характеризуется показателем. Чем хуже коллекторские свойства, тем больше у него будет разброс по диаметрам.

По размерам гранул породы делятся как:

  1. дресва (гравий, дресвяник, гравелит) – 2-10 мм;

  2. песок, песчаник – 0.1-2 мм;

  3. алеврит, алевролит – 0.01-0.1 мм;

  4. глина, аргиллит0.01 мм – пелитовая структура.

М, %

60

10

0 d10 d60 lg d

Для оценки гранулометрического состава используются данные микроскопического, ситового и седиментационного анализа.

Данные микроскопического изучения предпочтительны, т.к. пласт сохраняет свою природную структуру. Данные ситового и седиментационного анализа предполагают нарушения природной структуры пласта.

В процессе дезинтеграции появляются обломки не характерные для природного состава породы (более крупные частицы).

После дезинтеграции частицы пропускают через сита разного диаметра. С помощью чего определяется количество частиц определённого размера.

Как правило используются для определения частиц размеров от 0.05 и более миллиметров.

Для этого берутся стандартные наборы сит: 10; 7; 5; 3; 2; 1; 0.5; 0.25 мм.

Все частицы, которые меньше 0.05 мм исследуются с помощью седиментационного анализа. Он основан на закономерностях осаждения частиц в водной среде. Для этого используется формула Стокса. Она справедлива для частиц правильной, шарообразной формы, размером 0.1¼0.01 мм. Эта формула связывает скорость осаждения с диаметром частиц и плотностью:

v=(gd2/(18))(п/ж – 1),

где d – диаметр частиц,

 - кинематическая вязкость

п – плотность породы

ж – плотность жидкости

v – скорость осаждения.

Частицы, размером менее 0.01 мм не подчиняются этому закону.

6. Структура внутрипорового пространства нефтегазового пласта.

Структура порового пространства – это характер распределения пор по размерам, форме и конфигурации, а также по взаимному расположению пор относительно друг друга.

Координационное число – количество капилляров, подходящих к одной крупной поре

Если rп>>rк, то такие поры будут вести себя как непроточные.

Крупные поры отвечают за запасы, капилляры – за извлечение, поэтому при определённом соотношении запасы будут трудноизвлекаемы.

Поры

Проточные Тупиковые

Типы пор:

  • хорошо отсортированный песчаник

  • плохо отсортированный песчаник

  • глина, содержащая замкнутые поры

  • трещинный тип

  • кавернозный тип

Первичные поры по форме могут быть различной конфигурации, в зависимости от гранулометрического состава:

  1. ромбоидальной формы (это в основном высокопористые, открытопористые, хорошо окатанные песчаники)

  2. тетраэдральной формы (это спрессованные песчаники)

  3. трещиноватые (глины, слюды и др.)

Что касается вторичных пор, то они связаны с деформацией, выщелачиванием и другими седиментационными процессами. Они, в свою очередь, подразделяются на:

  1. щелевидные

  2. каверновые

  1. Сверхкапиллярные поры с . Через такие поры хорошо фильтруются нефть, газ, вода; для них нехарактерны эффекты на границе фаз.

  2. Капиллярные поры с . Такие поры проявляют эффекты межфазного взаимодействия, фильтрация в них затруднена.

  3. Субкапиллярные поры с . Взаимодействие между твёрдой фазой и флюидом распространяется на всю пору. Для таких пор характерно явление начального градиента давления.

  4. Микропоры с . Через такие поры флюид практически не фильтруется.

7. Пористость нефтегазового пласта, коэффициенты ее характеризующие.

Пористость – способность содержать пустоты.

коэффициентом общей пористости - доля любых пор в единице объема

(vгр+vтрещ+vкав)/vобщ=kп=kп.гр+kп.тр+kп.кав

коэффициент открытой пористости – доля сообщающихся пор

kо.п.=vотк.пор/vобщ

коэффициент нефтегазонасыщения – доля пор содержащих нефть или газ

kн.г.=vн.г./vпор

эффективная пористость

kэф.=kо.п.kн.г.

динамической пористостимера, характеризующая полезную емкость пласта

kдинам.п.=kо.п.(kн – kо.н.н.),

где kн – коэффициент нефтенасыщения

kо.н.н. – коэффициент остаточного нефтенасыщения

8. Гранулярные трещинные и кавернозные пласты.

Коллекторы делятся на

9. Понятие проницаемости, законы однофазной фильтрации и области использования проницаемости.

Проницаемостьплощадь всех отверстий, через которые проходят флюиды.

Проницаемостью горных пород называют их способность пропускать жидкость или газ под действием перепада давления. Почти все без исключения осадочные породы обладают прони­цаемостью

Абсолютная проницаемость - прони­цаемость горной породы, которая определена по жидкостям или газам, полностью насыщающим пустотное пространство породы и химически инертным по отношению к ней. Абсолют­ная проницаемость характеризует только свойства самой поро­ды и не должна зависеть от физико-химических свойств филь­трующейся жидкости или газа и от условий фильтрации.

Фазовая (эффективная) проницаемость - прони­цаемость горной породы для одной фазы при наличии или дви­жении в поровом пространстве породы многофазной системы. Фазовая проницаемость зависит не только от свойств породы, но и от условий фильтрации, в основном от насыщенности порового пространства той или иной фазой и от характера меж­молекулярного взаимодействия на границах раздела между фазами и на поверхности пор. kпр.а.  kпр.ф.

Относительная фазовая проницаемость – это отношение фазовой проницаемости к абсолютной