Свойства пород-коллекторов. Оценка кондиционных свойств продуктивных пластов
План
- 1. Понятие о породах-коллекторах;
- 2. Гранулометрический состав пород;
- 3. Изучение однородности пород-коллекторов по данным гранулометрического состава;
- 4. Подбор параметров фильтров эксплуатационных скважин;
- 5. Емкостно-фильтрационные свойства пород (пористость, проницаемость).
- 6. Классификация пород-коллекторов.
- 7. Остаточная вода в коллекторах. Нефте-, газо- и водонасыщенность пород.
- 8. Оценка кондиционных (промышленных) свойств продуктивных пластов.
Понятие о породах-коллекторах
Коллектором (породой-коллектором) называют горную породу, которая может служить вместилищем для нефти, газа и воды и в то же время обладает достаточной проницаемостью, чтобы отдавать их в процессе разработки нефтяных и газовых залежей. В качестве коллекторов могут выступать все известные разновидности горных пород, однако подавляющая часть выявленных запасов нефти приурочена к коллекторам осадочного происхождения.
Осадочные породы подразделяются на 3 большие группы с точки зрения условий их образования: обломочные (кластические), хемо-генные (химического происхождения) органогенные.
Обломочные породы образуются в результате разрушения ранее существовавших пород. Среди проницаемых пород выделяют:
- 1) терригенные: песок, песчаник, алевролит, представленные в основном зёрнами кварца, более или менее сцементированными между собой;
- 2) карбонатные породы сложены в основном кластическими известняками и доломитами;
- 3) смешанные (терригенно-карбонатные породы).
Хемогенные осадочные породы представлены в основном известняками и доломитами. Значительно реже коллекторами могут быть ангидритами, гипс и даже каменная соль, которые приобретают емкостные и фильтрационные свойства в результате выщелачивания под действием подземных вод с образованием каверн и каналов.
Органогенные (известняки) состоят из остатков животных и растительных организмов, образуются в условиях мелководного моря.
Гранулометрический состав пород
Гранулометрический состав пород является важнейшей характеристикой терригенных пород и характеризует процентное содержание в породе частиц (фракций зёрен) различной величины.
Количественное содержание фракций определяет удельную поверхность породы-коллектора, и как следствие, пористость, нефте-или газонасыщенность, проницаемость и продуктивность.
Так, с уменьшением размера зёрен увеличивается величина капиллярного поднятия (всасывания). Кроме того, в значительное влияние на процесс разработки оказывает также количество в породе глинистой фракции. По гранулометрическому составу выделяют разнообразные типы пород: глины, алевриты, пески и т.п. (табл. 14.1).
Таблица 14.1
Гранулометрический состав и свойства пород-коллекторов (по Н. В. Логвиненко с изменениями)
№ п/п |
Размер частиц в мм по выделенным группам |
Литифицированные породы (размер частиц, мм) |
Свойства пород |
||||||||||
Рыхлые |
Сцементированные |
Содержание обломков |
Преобладающий минеральный состав |
Коэффициент фильтрации м’/сут |
Максимальная молекулярная влагоемкость, % |
Максимальная высота капиллярного поднятия, м |
Общая поверхность частиц, см2 |
||||||
Окатанные |
Угловатые |
Окатанные |
V 2 я а 5 h |
||||||||||
I |
5,0-1,0 Грубообломочные псефиты |
Гравий мелкий |
Дресва мелкая |
Гравийный мелкий конгломерат-гравелит |
Дресвяная брекчия мелкая - дресвит |
Много, часто до 50№ |
Кварц, полевые |
шпаты, ксенолиты |
50-100 |
- |
0,06 |
- |
№ п/п |
Размер частиц в мм по |
выделенным группам |
Литифицированные породы (размер частиц, мм) |
Свойства пород |
||||||||
Рыхлые |
Сцементированные |
Содержание обломков |
Преобладающий минеральный состав |
Коэффициент фильтрации м3/сут |
Максимальная молекулярная влагоемкость, % |
М акси м ал ы i ая высота капиллярного поднятия, м |
Общая поверхность частиц, см2 |
|||||
Окатанные |
§ я о >> |
Окатанные |
Угловатые |
|||||||||
П |
4 j | 1 Е С 5 |
1 [ 1 г |
Песок крупный 1,0-0,5. Песок средний 0,5-0,25 Песок мелкий 0,25-0,5 |
Песчаник крупный 1,0-0,5. Песчаник средний 0,5-0,25. Песчаник мелкий 0,25-0,5 |
S о i О S 8 |
Кварц, полевые шпаты, глауканиит |
2-50 |
4 |
1,05 |
(ребро кубика 1мм) 60 |
||
Ш |
0,5-0,005 Пылеватые |
алевриты |
Алевролит грубый 0,05-0,01. Алевролит тонкий 0,01-0,005 |
Алевролит грубый 0,05-0,01. Алевролит тонкий 0,01-0,005 |
Нет |
Кварц, полевые шпаты, глауконит |
0,1 |
10 |
2 |
|
||
IV |
0,005-0,001 Глинистые |
i с |
Глина грубая 0,005-0,001. Глина тонкая <0,001 |
Аргиллит грубый 0,005-0,001. Аргиллит тонкий <0,001 |
Нет |
Глинистые минералы, слюда |
0,001 |
44 |
10 |
|
Реальные продуктивные пласты часто имеют неоднородный состав (табл. 14.2). В этом случае различают переходные типы пород, например песчаник глинистый, алеврит глинистый и т.п. Характеристика пород разного грансостава зависит от степени их цементации (Н. В. Логвиненко).
Таблица 14.2
Результаты гранулометрического анализа
Скв. куст |
Содержание фракций в % по массе при диаметре зерен, мм |
Итого |
||||||||
Ситовый анализ |
Седиментационный анализ |
|||||||||
еч © 1 © |
В; п О 1 гч © |
© 1 с* П © |
0,021 - 0,149 |
0,149 - 0,074 |
0,074 - 0,05 |
0,05 - 0,01 |
0,01-0,005 |
<0,005 |
||
15/2 |
- |
1,5 |
3,2 |
19,6 |
65 |
5 |
3 |
1,5 |
1,2 |
100 |
224/2 |
1,5 |
2,0 |
15,2 |
20,3 |
37 |
16,3 |
4,5 |
1,8 |
1,4 |
100 |