Механические свойства горных пород

КОЛЛЕКТОРСКИЕ СВОЙСТВА ТРЕЩИНОВАТЫХ ПОРОД

УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ПОРОДЫ

Проницаемость

ПОРИСТОСТЬ

Понятие об основных коллекторских свойствах горных пород.

БИЛЕТ № 5

Продуктивные пласты нефтяных месторождений в основном характеризуются следующими свойствами горных пород: пори­стостью, проницаемостью, гранулометрическим составом и удельной поверхностью, механическими свойствами (упру­гостью, сопротивлением разрыву, сжатию и другим видам де­формации), насыщенностью пород нефтью, газом и водой в раз­личных условиях их залегания и молекулярно-поверхностными свойствами при взаимодействии с нефтью, водой и газом. От этих свойств горных пород, слагающих коллектор, зависят ус­ловия разработки нефтяных залежей.

Под пористостью горной породы понимают наличие в ней пустот, пор, каверн, трещин, не заполненных твердым вещест­вом. Пористость определяет способность породы вмещать в себя нефть, газ и воду.

Гранулометрический состав

Под гранулометрическим составом горной породы понимают количественное содержание в ней разных по размеру зерен, со­ставляющих данную породу. От гранулометрического состава зависят пористость, проницаемость, удельная поверхность пори­стой среды, капиллярные свой­ства и др. Как уже отмечалось, если породы представлены неод­нородными по размерам зерна­ми, они обладают меньшими ко­эффициентами пористости и про­ницаемости. Поэтому грану­лометрический состав обуслов­ливает общую поверхность по­ристой среды, контактирующей с нефтью. От него зависит коли­чество оставшейся в порах пла­ста нефти в виде тонких пленок после окончания залежей.

Под проницаемостью горных пород понимают их спрособность пропускать через себя жидкость или газ.

Удельной поверхностью породы называется величина сум­марной поверхности частиц, приходящейся на единицу объема образца.

На многих месторождениях коллекторские свойства пласта определяются не только межзерновой пористостью, но и в зна­чительной степени наличием развитых трещин. Залежи нефти в трещиноватых коллекторах чаще всего приурочены к плотным карбонатным породам, а иногда и к терригенным отложениям, которые практически не пропускают через себя жидкость и газ, если в них нет трещин.

Качество трещиноватых пород как коллектора нефти и газа определяется раскрытостью трещин, их числом, густотой трещин.

Многие процессы, происходящие в пласте при его вскрытии и эксплуатации, связаны с механическими свойствами горных пород — с их упругостью, прочностью на сжатие и разрыв, пла­стичностью.

Установлено, что при снижении пластового давления объем порового пространства уменьшается вследствие упругого рас­ширения зерен породы и уплотнения скелета под действием массы вышележащих горных пород. В результате этого жидкость начнет вытесняться из пор. Упругие свойства пород, т. е. способность их изменять свои объемы пор с изменением давления, влияют на перераспределение давления в процессе эксплуатации.

Об упругих свойствах горной породы судят по величине ее коэффициента сжимаемости. Если образец породы подвергать внешнему давлению, то объем образца и объем его порового пространства будут сокращаться. При снятии давления объем образца и его пористость восстанавливаются до прежних ве­личин.

Основными физико- механическими свойствами горных пород, влияющими на процесс их разрушения при строительстве скважин, являются упругость и пластичность, твердость, абразивность и сплошность.

Основные коллекторские свойства горных пород:

Пористость горной породы—свойство породы, заключающееся в наличии в ней всякого рода пустот (поры, каверны,трещины)

Проницаемость – это свойство горных пород, определяющее возможность фильтрации жидкости.

Горная порода обладает проницаемостью в 1 Дарси, если через ее поперечное сечение в 1 см2 под действием градиента давления в 1 атм, ежесуточно протекает 1см3 жидкости, вязкостью 1спз. Единица измерения –МКМ2 (Дарси).

Нефтенасыщенность – это коллекторское свойство горных пород, характеризующее содержание в ней нефти. Коэффициентом нефтенасыщенности называется отношение объема открытых пор горных пород, занятых нефтью в пластовых условиях, к общему обьему этих пор.

Карбонатность – это суммарное содержание в горных породах всех карбонатных минералов (%). Карбонатность песчаных пород ухудшает их коллекторские свойства. К карбонатам относятся соли угольной кислоты (известняки, доломиты).