Конспект лекций по курсу «свойства пластовых пород и флюидов»

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО КУРСУ «СВОЙСТВА ПЛАСТОВЫХ ПОРОД И ФЛЮИДОВ» ЛЕКЦИЯ №1 ВВЕДЕНИЕ. КОЛЛЕКТОРСКИЕСВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД Вы – будущие нефтяники. И как нефтяники, Вы должны хорошо знать свойства горных пород, вмещающих нефть и газ, а также свойства тех горных пород, которые приходится проходить бурением, чтобы найти нефть и газ, чтобы добраться до этих углеводородов. Процессы разработки и эксплуатации нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений тесно связаны с закономер­ностями фильтрации углеводородов и воды в горных породах, слагающих продуктивные пласты. Поэтому свойства горных по­род и пластовых жидкостей предопределяют рациональную тех­нологию разработки залежей нефти и газа и экономические по­казатели их извлечения из недр. Материалы курса служат основой, на которой строятся все последующие специальные дисциплины, определяющие специализацию горного инженера, работающего в области разработки, эксплуатации газовых, га­зоконденсатных и нефтяных месторождений. По методам исследований, составу рассматриваемых мате­риалов курс «Свойства пластовых пород» близок к курсам «Газонефтепромысловая геология», «Физика» и «Фи­зическая химия». Основные задачи, которые решает физика нефтяного и газового пласта, состоят в изучении коллекторских и фильтрационных свойств горных пород, физических и физико-химических свойств пластовых жидкостей и газов в из­меняющихся условиях залегания и в исследовании физических основ повышения нефте- и газоотдачи коллекторов. В последние годы вовлекаются в эксплуатацию нефтяные, газовые и газоконденсатные месторождения со значительной глубиной залегания пластов. Эта тенденция возрастания глу­бины продуктивных пластов вновь открываемых месторождений, по-видимому, будет наблюдаться и в будущем. Поэтому в данном курсе уделяется внимание методам анализа свойств горных пород и пластовых жидкостей в условиях высоких давлений и темпе­ратур. ^ КОЛЛЕКТОРСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД ТИПЫ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ Подавляющая часть нефтяных и газовых месторождений приурочена к коллекторам трёх типов – гранулярным, трещинным и смешанного строения. К первому типу относятся коллекторы, сложенные песчано-алевритовыми породами, поровое пространство которых состоит из межзерновых полостей. Подобным строением порового пространства характеризуются также некоторые пласты известняков и доломитов. В чисто трещиноватых коллекторах (сложенных преимущественно карбонатами) поровое пространство образуется системой трещин. При этом участки коллектора между трещинами представляют собой плотные малопроницаемые нетрещиноватые блоки пород, поровое пространство которых практически не участвует в процессах фильтрации. На практике, однако, чаще всего встречаются трещиноватые коллекторы смешанного типа, поровое пространство которых включает как системы трещин, так и поровое пространство блоков, а также каверны и карст. Анализ показывает, что около 60% запасов нефти в мире приурочено к песчаным пластам и песчаникам, 39% – к карбонатным отложениям, 1% – к выветренным метаморфическим и изверженным породам. Следовательно, породы осадочного происхождения – основные коллекторы нефти и газа. В связи с разнообразием условий формирования осадков коллекторские свойства пластов различных месторождений могут изменяться в широких пределах. Характерные особенности большинства коллекторов – слоистость их строения и изменение во всех направлениях свойств пород, толщины пластов и других параметров. ^ Нефтяной пласт представляет собой горную породу, пропитанную нефтью, газом и водой.Свойства горной породы вмещать (обусловлено пористостью горной породы) и пропускать (обусловлено проницаемостью) через себя жидкость называются фильтрационно-ёмкостными свойствами (ФЕС). Фильтрационные и коллекторские свойства пород нефтяных пластов характеризуются следующими основными показателями: пористостью; проницаемостью; капиллярными свойствами; удельной поверхностью; механическими свойствами. Рассмотрим подробнее каждый из этих параметров. ^ ГРАУЛОМЕТРИЧЕСИЙ (МЕХАНИЧЕСКИЙ) СОСТАВ ПОРОД Гранулометрический анализ проводится для определения степени дисперсности материальных частиц, слагающих породу. Дисперсность частиц изучаются: для сцементированных пород по их шлифам под микроскопом, для несцементированных (пески) и слабосцементированных (песчаники) пород подвергают гранулометрическому анализу, разделяя частицы на фракции по крупности. От степени дисперсности материалов зависит многие свойства пористой среды: проницаемость, пористость, удельная поверхность, капиллярные свойства, количество нефти, остающейся в пласте после окон- чания его разработки в виде пленок на поверхности зерен. Гранулометрический анализ песков в нефтепромысловой практике используется при подборе фильтров, устанавливаемых на забое для предотвращения поступления песка в скважину. Механический состав пород определяют ситовым и седиментационным анализами. Ситовой анализ применяется для разделения песка на фракции от 0,05 мм и более. Содержание частиц меньшей крупности определяют методом седиментации. Седиментационное разделение частиц по фракциям происходит вследствие различия скоростей оседания зерен неодинакового размера в вязкой жидкости. ПОРИСТОСТЬ Под пористостью горной породы понимается наличие в ней пор (пустот). Пористость характеризует способность горной породы вмещать жидкости и газы. В зависимости от происхождения различают следующие виды пор: Поры между зёрнами обломочного материала (межкристаллические). Это первичные поры, образовавшиеся одновременно с формированием породы. Поры растворения – образовались в результате циркуляции подземных вод. Пустоты и трещины, образованные за счёт процессов растворения минеральной составляющей породы активными флюидами и образование карста. Поры и трещины, возникшие под влиянием химических процессов, например, превращение известняка (СаСО3) в доломит (МgСО3) – при доломитизации идёт сокращение объёмов породы на 12%. Пустоты и трещины, образованные за счёт выветривания, эрозионных процессов, закарстовывания. Виды пор (2)-(5) – это так называемые вторичные поры, возникшие при геолого-химических процессах. Объём пор зависит от: формы зёрен; сортировки зёрен (чем лучше отсортирован материал, тем выше пористость); размера зёрен; укладки зёрен – при кубической укладке пористость составляет » 47,6%, при ромбической укладке – 25,96% (см. рис. 1.1); однородности и окатанности зёрен; вида цемента (см. рис. 1.2). Рис. 1.1. Различная укладка сферических зёрен одного размера, составляющих пористый материал: а – менее плотная кубическая укладка, б – более компактная ромбическая укладка Рис. 1.2. Разновидности цемента горных пород Не все виды пор заполняются флюидами, газами, нефтью. Часть пор бывает изолирована, в основном, это внутренние поры.

Похожие:

	Конспект лекций по курсу «Картография» Часть 1 «Основные элементы карты» Конспект лекций „Основные элементы карты» по курсу «Картография». Часть 1 (для студентов специальности "Землеустройство и кадастр"...		Этика курс лекций (на основе книги: Этика (конспект лекций) Этика (конспект лекций). – М.: «Приор-издат», 2002. Автор-составитель Аристотель. Никомахова этика. Сочинения: в 4-х т. Т. М.: Мысль,...
	Конспект лекций для студентов направления 070104 «Морской и речной транспорт» Конспект лекций рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Судовождение» кгмту		Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве... Чижов М. И., Юров А. Н. Информатика и информационные системы: Конспект лекций. Воронеж: Воронеж гос техн ун-т, 2003. 148 с
	Конспект лекций по курсу "Общая и книготорговая библиография" для... ...		Конспект лекций по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» Безопасность в чрезвычайных ситуациях и гражданская оборона. Конспект лекций. Рубцов Б. Н. М. Миит, 2001
	Конспект лекций Цифровые системы управления и обработки информации. Конспект лекций. Модуль 1: Организация и программирование систем чпу. (для студентов...		Конспект лекций для студентов сектора второго высшего образования... Конспект лекций разработан кандидатом экономических наук, доцентом кафедры «Экономическая теория и кибернетика» Одесского государственного...
	Конспект лекций по дисциплине "инвестирование" Конспект лекций по дисциплине «Инвестирование» для студентов экономических специальностей всех форм обучения Сост.: В. М. Гридасов...		Конспект лекций Киров 2010 удк 681. 332 Теория автоматов (часть I). Конспект лекций /Киров, Вятский государственный университет, 2010, 56с