6. 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

Широкий спектр неоднородности пласта приводит к большой сложности описания. В зависимости от способа определения имеются различные материалы.

Различают три основных вида пород, которые могут быть коллекторами, т.е. проводящими и флюидосодержащими, и неколлекторами:

терригенные породы – это осадочные образования, сложенные терригенными минералами или обломками материнских пород (обломки + глины).

пирокластические – осадочные, обломочные породы, на 50 и более % состоящие из продуктов вулканического извержения. Могут быть коллекторами.

Непроницаемые породы – тонкие слои, имеющие подчинённое значение.

Пласты делятся на микропористые и макропористые. Пласты – неколлекторы содержат субкапилляры и микропоры.

По степени проницаемости коллекторы можно разделить на:

Лекция №3.

7. Гранулометрический анализ.

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

Природная дифференциация гранул.

Имеются эффекты разрушения пласта, например, вынос песка в скважину, а, значит, нужно знать, какие фильтры ставить.

Гранулометрический анализ проводится для определения дисперсности частиц, слагающих породу.

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

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.

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.

Т.е. пласт изначально дезинтегрируется (разрушается) на отдельные зёрна механическим путём, природная структура меняется.

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=(gd²/(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.

Распределение частиц по размерам описывается с помощью кривой распределения частиц.

1. Определяется суммарная масса М;

2. строится интегральная кривая;

М, %

60

10

lg d

0 d¹⁰ d⁶⁰

Неоднородность размеров частиц характеризуется величиной отношения d⁶⁰/d¹⁰. Где d⁶⁰ – диаметр частиц, при котором сумма масс фракции от 0 до 60%, а d¹⁰ – диаметр частиц, при котором сумма фракции рассматривается от 0 до 10 %.

Если мы рассматриваем однородную систему:

90 90

Физик Слихтер предложил формулу связи коэффициента пористости с формой упаковки частиц.

_______

k_п=1 - /(6(1-соs)1+2соs)

если =90 - k_п=0.476;

если =60 - k_п=0.259

Применимо только для частиц равной идеальной формы.

Кроме размера неоднородность определяется и формой частиц.

Чем больше отличие частиц от идеальной геометрической фигуры, тем хуже коллекторские свойства пласта:

Есть т.н. глинистые частицы, вносящие огромный вклад в ухудшение извлечения. Частицы, размер которых 10 мкм – это частицы, которые определяют глинистость пласта. Глина – прекрасный адсорбент, образующий связанную нефть и связанную воду.