Проницаемость пород.

Одним из важнейших свойств, определяющее промышленную ценность нефтяного месторождения является проницаемость его пород, т.е. их способность пропускать через себя жидкость или газ при наличии перепада давления. Движение жидкости и газов в пористой среде называется фильтрацией. Абсолютно непроницаемых горных пород в природе нет. При соответствии давления можно продавить жидкости и газы через любую горную породу. Однако при существующих в нефтяных и газовых пластах перепадах давления многие породы оказываются практически непроницаемыми для жидкости и газа. Все зависит от размеров пор и каналов в горных породах. Поровые каналы в природе условно делятся на 3 категории:

-Сверхкапилярные каналы имеют диаметр больше 0,5мм. Жидкость движется в них, подчиняясь общим законам гидравлики. Эти каналы имеются в горных породах с круглой формой зерен, например в гравийных породах.

-Капилярные каналы имеют диаметр от 0,5 до 0,0002мм. При движении в них жидкости проявляются поверхностные силы, возникающие на поверхности тел: поверхностное натяжение, силы прилипания и сцепления и т.д. Эти силы создают дополнительные сопротивления движению жидкости в пласте, поэтому непрерывное движение возможно при наличии перепада давления.

-субкапилярные каналы имеют диаметр меньше 0,0002мм. Поверхностные силы в таких микроскопических каналах настолько велики, что имеющиеся в пластовых условиях перепады давления не в состоянии преодолеть их.

Породы нефтяных и газовых залежей в основном имеют капилярные каналы, это в основном пески, песчаники, доломиты. Непроницаемые перекрытия нефтяных и газовых пластов обычно состоящие из глинистых пород, имеют субкапилярные поры и каналы, и движения жидкости в них не происходит. Обычно фильтрация жидкости и газов в залежах подчиняются закону Дарси, согласно которому скорость фильтрации жидкости в пористой среде пропорциональна перепаду давления и обратно пропорциональна ее вязкости:

Где - скорость линейной фильтрации;- объемный расход жидкости через породу за единицу времени;- площадь фильтрации;- коэффициент проницаемости:- динамическая вязкость;-перепад давлений на длине образца;- длина пути фильтрации (длина образца). По формуле (1) в лаборатории на образцах нефтесодержащих пород определяют коэффициент проницаемости.

В системе СИ величины имеют размерности:- 1м,- 1Пас,Q-м³/с,=1Мпа. Тогда коэффициент проницаемости=1м². Таким образом в системе СИ за единицу проницаемости в 1м²принимается проницаемость такой пористой среды, при фильтрации через образец которой площадью 1м²и длине 1м при перепаде давления 1Па расход жидкости вязкостью 1Пас составляет 1м³/с. Физический смысл размерностисостоит в том, что проницаемость как бы характеризует площадь сечения каналов пористой среды , по которым происходит фильтрация. Если пористость породы в конечном итоге определяет собой запасы нефти, то проницаемость – приток (дебит) жидкости из пласта к скважине. Единица 1м² велика и неудобна для практических расчетов, поэтому в промысловом деле пользуются практической единицей – дарси. 1Д¹²=1м², т.о. 1Д=110^-12м². 1Д – проницаемость такой пористой среды, при фильтрации через образец которой площадью 1см²и длиной 1см при перепаде давления в 1кгс/см²расход жидкости вязкостью 1сП составляет 1см³/с. 1Д = 1000мД. Проницаемость большей части нефтегазоносных пород составляет от 100 до 2000мД. Проницаемость глинистых пород составляет тысячные и менее доли милидарси.

, м.

При расчете принимают равным половине расстояния между соседними скважинами и- радиус долота, которым бурилась скважина в зоне продуктивного пласта. Давлениеопределяют путем измерения забойного давления в закрытой скважине, когда давление восстановилось. Забойное давление- давление на забое скважины во время её эксплуатации. Задаваясь различными произвольными значениямии решая уравнение (6) относительно(при) получаем характер изменения давления вокруг скважины при установившемся в ней притоке.

Эта логарифмическая кривая изменения давления показывает, что в процессе эксплуатации скважины вокруг её образуется как бы воронка депрессии, в пределах которой градиент давления резко возрастает по мере приближения к скважине. Значительная часть общего перепада давления в пласте расходуется в непосредственной близости от скважины: по мере удаления от скважины кривые градиентов давления выполаживаются вследствие резкого уменьшения скоростей фильтрации на далеких расстояниях от скважины.