1. Коллект. Св - а

Одна из важнейших характеристик пористой среды — по­ристость, измеряемая коэффициентом пористости. Под по­ристостью обычно понимают наличие пор, трещин и каверн в объеме породы, не заполненных твердым веществом.

Коэффициентом полной (или абсолютной) пористости m называют отношение суммарного объема всех пор Q в неко­тором элементе пористой среды ко всему объему породы V.

В среднем для гранулярных коллек­торов он составляет 15-20%, для трещиноватых – 5-10%.

Коэффициентом открытой пористости m₀ принято назы­вать отношение объема Vo сообщающихся между собой пор к объему образца V.

Эффективной пористостью m_э для газоносных пластов следует называть отношение объемов V_э, занятых газом, че­рез которые возможно движение газа при данном режиме фильтрации, к объему образца V.

Упругость и деформации горных пород. Горные породы обладают упругостью, т.е. способностью при изменении давления изменять свой объем. Для оценки сжимаемости пород пользуются коэффициентом объемной упругости пласта (бета) β_с, который характеризует уменьшение объема порового пространства в единице объема породы при изменении давления на 1 МПа.

Проницаемостью называют свойство горных пород пропускать сквозь себя жидкости и газы при наличии перепада давления.

Для характеристики только физических свойств пород используется ее абсолютная проницаемость.

Под абсолютной принято понимать проницаемость пористой среды, которая определена при движении в ней лишь одной какой-либо фазы (газа или однородной жидкости), химически инертной по отношению к породе. Для этой цели обычно используется воздух или газ, так как установлено, что при движении жидкостей в пори­стой среде на величину ее проницаемости оказывают влияние физико-химические свойства жидкостей.

Эффективной или фазовой называется проницаемость пород для данного газа или жидкости при наличии или движении в порах многофазных систем. Величина ее зависит не только от физических свойств пород, но также от степени насыщенности порового про­странства жидкостями или газом и от их физико-химическихсвойств.

Относительной проницаемостью пористой среды называется отно­шение эффективной проницаемости этой среды для данной фазы к абсолютной.

2. Механические свойства горных пород:

Упругость, прочность на сжатие и разрыв, пластичность – наиболее важные механические свойства горных пород, влияющие на ряд процессов, происходящих в пласте в период разработки и эксплуатации месторождений.

Упругость – свойство горных пород сопротивляться изменению их объёма и формы под действием приложенных сил. Абсолютно упругое тело восстанавливает первоначальную форму мгновенно после снятия напряжения. Если тело не восстанавливает первоначальную форму или восстанавливает её в течение длительного времени, то оно называется пластичным.

Упругие свойства горных пород совместно с упругостью пластовых жидкостей в пласте влияют на режим перераспределения давления в пласте. Давление в пласте, благодаря упругим свойствам пород и жидкостей перераспределяется не мгновенно, а постепенно, после изменения режима работы скважины. Упругие свойства пород и жидкостей создают запас упругой энергии в пласте, которая освобождается при уменьшении давления и служит одним из источников движения нефти по пласту к забоям скважин.

При снижении пластового давления, объем жидкости будет увеличиваться, а объем порового пространства будет уменьшаться. Считается, что основные изменения объема пор при уменьшении пластового давления происходят вследствие увеличения сжимающих условий на пласт от веса вышележащих пород. При одинаковой прочности пород интенсивность трещиноватости будет увеличиваться при уменьшении мощности пласта.

Упругие свойства горных пород описываются законом Гука:

, =m·β_п где β_с – коэффициентобъемной упругости пористой средыβ_п - коэффициент сжимаемости пор V_о – объем образца; ΔV_пор - объем порP – давление; m - коэффициент пористости.

Коэффициентобъемной упругости пористой среды (β_с) будет влиять на коэффициент сжимаемости пор (β_n) и на пористость пород:

β_n = β_с / m_o

Прочность на сжатие и разрыв горной породы оценивается через модуль объемного сжатия, представляющее собой сопротивление, которое оказывает данное тело всестороннему сжатию. Данные о прочности пород на сжатие и разрыв необходимы при изучении процессов разрыва пластов.

Тепловые свойства горных пород:

Тепловые свойства горных пород характеризуются, в основном, удельной теплоёмкостью, коэффициентом температуропроводности и коэффициентом теплопроводности.

Удельная (массовая) теплоёмкость характеризуется количеством теплоты, необходимым для нагрева единицы массы породы на 1С:

. Этот параметр необходимо учитывать при тепловом воздействии на пласт. Чем меньше плотность пород, тем выше величина удельной теплоёмкости. Удельная теплоёмкость зависит от минералогического состава, дисперсности, температуры, давления и влажности горных пород. Теплоёмкость пород зависит от минералогического состава пород и не зависит от строения и структуры минералов. Удельная теплоёмкость увеличивается при уменьшении плотности породы и растёт с увеличение температуры и влажности в пределах 0,4 - 2 кДж/ (кгК).

Коэффициент теплопроводности (удельного теплового сопротивления)  характеризует количество теплоты dQ, переносимой в породе через единицу площади S в единицу времени t при градиенте температуры dT/dx:

.

Коэффициент температуропроводности (α) характеризует скорость прогрева пород или скорость распространения изотермических границ.