5. Породы коллекторы нефти и газа.

Г.п., обладающая способностью вмещать Н, Г и В и отдавать их при разработке, наз коллом. Больш-во пород-колл имеет осад происх-ие. Коллекторами м/б как терр породы, так и карб-ые. Основные физич параметры, характ-щие кол-кие св г.п – это пористость и проницаемость. Кол-е св г.п. обусловлены наличием в них пор (до 2 мм), каверн (>2 мм), микро-, и макротрещин. В завис от происх-ия различают пустоты:

1) Поры м/у зернами обломочных и карб пород, обусл-ые их текстурными особ-ми. 2) Поры раств-я, образ-ся в рез-те циркуляции подз вод преимущ-но в карб пор. 3) Пустоты и трещины, возникающие под влиянием хим. процессов (доломитизация). 4) Пустоты и трещины, возникающие в результате выветривания. 5) трещины тект происхождения, возникающие при процессах складкообразования. Пористость г.п. – это свойство г.п., заключающееся в наличии в ней всякого рода пустот. Различают след. виды пористости: 1) Общая пористость – объем всех пор в породе, 2) Откр пористость – объем сообщающихся м/у собой пор, каверн, трещин. 3) Эфф.пористость – определяется наличием таких пор, из которых м/б извлечена нефть или газ при разработке. k_п=17-24%, иногда до 40%. По размерам все пустоты или поры делятся: 1) Сверхкапиллярные >0,5мм – движ флюидов подчинено законам гидравлики, т.е. НиГ перемещаются под действием гравитац сил. 2) Капиллярные 0,5-0,0002мм – движ жидк затруднено вследствие сил молек сцепления. 3) Субкапиллярные <0,0002мм – хар-ны для глинистых пород. Фильтрация жидкости невозможна, возможен только процесс диффузии. Диффузия – это самопроизвольное перемещение в-в на молекулярном уровне по направлению умен-ия концентрации. По характеру зерен пустоты делятся на: 1) гранулярные – для облом пород, 2) каверновые – для карб пород, 3) трещинные – для любых г.п. Объем пор зависит от формы частиц и от их окатанности. По происхождению поры м/б: 1) первичные – образ-ся при образовании самой г.п. (сингенетич), 2) вторичные – каверны, трещины в г.п., образ-ся при раств-ии, выветривании, кристал-ии, перекристал-ии, т.е. при вторичных процессах (эпигенетические). Определение пористости: шлифы и методы геофизики. Проницаемость – это свойство г.п. пропускать ч/з себя Ж и Г.

V – скорость фильтрации [м/с], μ – динамическая вязкость [Па·с], ΔР - перепад давления [Па] на отрезке L [м]. К_пр=[м²]. Г.п., обладающая проницаемостью в 1 Дарси может пропустить ч/з 1 см² площади 1 см³ жидкости вязкостью 1 санти Пуасс в 1 сек при перепаде давления 1 кг /см² на расстоянии 1 см. 1 Дарси=10^-12 м². Данное уравнение полностью описывает только ламинарное движение для одного флюида в пористых средах с однородной упаковкой частиц и постоянным поперечным сечением. Закон Дарси, которому подчиняется фильтрация флюидов в пористой среде основывается на допущении, что в пласте присутствует только 1 флюид, и что он полностью насыщает породу. В практике, в поровом пространстве в разл. кол-ах газ, нефть и вода, причем каждый из этих флюидов препятствует течению других. Различают следующие виды проницаемости: 1) абсолютная проницаемость пористой среды для газа или однородной жидкости при отсутствии физико-химического взаимодействия м/у жидкостью и пористой средой и при условии полного заполнения пор среды газом или жидкостью. 2) эффективная проницаемость пористой среды для данного газа или жидкости при одновременном наличии в порах другой фазы – жидкости или газа. 3) относительная проницаемость, которая определяется отношением эффективной проницаемости к абсолютной и выражается безразмерной величиной <1. При заполнении нефтью только 20-30% объема порового пространства в/нас-го колл эффективная проницаемость для нефти снижается почти до 0. Хорошими коллекторами являются пески, песчаники, кавернозные и трещиноватые известняки и доломиты.

При изучении колл.св. ГП иссле-ют контакты м/у зернами. Уплотнение ГП приводит к изменению контактов и к уменьш-ю пористости. Удельная протяж-ть контактов показ сум-ю протяж-ть контактов на ед. площ. Чем больше длина контактов, тем ниже откр. порист. Гидравлич. хар-ка – равна отнош периметра эквивалентной (воображаемой) поры, опред-ой по сум-ой площади сечения пор. каналов к суммарному периметру пор. каналов на ед. площ. Ф=Р/∑Р. Чем Ф ближе к 1, тем каналы более извил-ые.При изуч-ии поров простр-ва часто опред площ порового простр-ва – пов-ть отделяющ тв. фазу от всез остальных. Уд.пов-ть зависит от минер. и гранулометрич состава, формы и размера зерен, от состава и кол-ва цемента. Чем больше уд.пов-ть, тем меньше диаметр зерна. Наибольшую имеет глина.

Классификация пород коллекторов

По величине эфф пористости: А – 20% и  коллектора большой емкости, В – 20- 15 % большой, С – 15 – 10% средней, D – 10-5 % средней, E -  5 % малой.

По коэф прониц: I – 1 мкм² и , II – 0,1- 1 мкм², III – 0,01-0,1 мкм², IV – 0,001 – 0,01, V -  0,001. Промышл значение первые четыре класса.

Каждый из 5 классов разбивается на три группы по гидравлической характеристике диаметра:

1.при диаметре больше 0.25 скорость движения значительная

2.при диаметре 0,10-0,20 скорость движения средняя

3.менее 0,10 скорость движения незначительная