Экзаменационный билет №5
Проницаемость горных пород. Коэффициент проницаемости.
Закон Дарси.
Удельная поверхность горных пород. Фиктивный грунт. Эффективный диаметр.
1.Проницаемость горных пород
Под проницаемостью понимают свойство горных пород пропускать через себя жидкости или газы под действием перепада давления. Различают три типа проницаемости – абсолютная, эффективная и относительная.
Абсолютная проницаемость – это проницаемость пористой среды при фильтрации через неё воздуха или газа, не вступающего во взаимодействие с породой.
Эффективная (или фазовая) проницаемость характеризует проводимость породы по отношению к одной из нескольких одновременно фильтрующихся фаз, например, при совместной фильтрации воды и нефти.
Относительной проницаемостью называется отношение эффективной проницаемости к абсолютной. Для определения коэффициента проницаемости пользуются законом Дарси:
U– скорость линейной фильтрации
Q – объемный расход жидкости в единицу времени;
F – площадь фильтрации;
– динамическая вязкость жидкости;
– перепад давления;
L – длина пористой среды;
В этом уравнении коэффициент пропорциональности K называют коэффициентом проницаемости.
2.Удельная поверхность горных пород
Удельная поверхность пород – суммарная поверхность частиц или поровых каналов, содержащихся в единице объема образца. Она зависит от степени дисперсности частиц, из которых они (каналы) слагаются. Проницаемость, адсорбционная способность, содержание остаточной воды зависят от удельной поверхности нефтеносных пород. Величину удельной поверхности очень сложно определить.
Предположим, что если бы все частицы, имели шарообразную форму (фиктивный грунт), то поверхность всех частиц в 1 метре кубическом породы составила бы:
=
-удельная
поверхность
m– пористость, д. ед.
d- диаметр частиц, м
Для этого реальный грунт заменяют
эквивалентным ему фиктивным грунтом.
Диаметр частиц такого
фиктивного грунта принято называть
эффективным
Экзаменационный билет №6
1. Горное давление и пластовое давление. Объёмная деформация пород при всестороннем сжатии. Коэффициент объёмной упругости пласта.
2. Классификация залежей в зависимости от условий залегания.
Газоконденсатный фактор. Нефть, её состав. Состав и классификация природных газов.
1.Упругие изменения свойств коллекторов в процессе разработки нефтяных и газовых месторождений.
Важное значение в процессе разработки имеют деформации пород, происходящие вследствие изменения пластового давления. Представим себе элемент породы, заключенный в непроницаемую эластичную оболочку и испытывающий горное давление, а в порах пласта, насыщенного жидкостью – пластовое давление.
Все породы, залегающие в недрах земли, находятся под влиянием горного давления, которое обуславливается весом вышележащих пород, тектоническими силами, пластовым давлением и термическими напряжениями, возникающими под влиянием тепла земных недр.
Давление, под которым находятся нефть, вода и газ в залежи называют пластовым.
До начала эксплуатации залежи пластовое давление жидкости способствует уменьшению нагрузки, передающейся на скелет породы от массы вышележащих отложений.
Тогда давление на скелет породы (эффективное давление):
П ри извлечении нефти на поверхность пластовое давление падает и давление на скелет пород увеличивается. С падением объем порового пространства пласта уменьшается вследствие упругого расширения зерен породы.
Объем внешнего скелета пористой среды складывается из объемов твердой фазы и порового пространства и поэтому с уменьшением напряжения и происходят упругие изменения всех трех величин. Тогда объемная деформация пород при всестороннем сжатии описывается тремя коэффициентами сжимаемости:
Г де - коэффициенты сжимаемости породы, пор и твердой фазы,
И ндексы при скобках указывают на условия определения частных производных при постоянном Р или постоянной разности напряжений
М ежду существует следующая связь:
Как показано В.Н Щелкачевым, в процессах, протекающих в пластах, важное значение имеет коэффициент объемной упругости пласта
П.Состав и физические свойства природных нефтей и газов.