Курс «Физика пласта»
«Физика пласта» -- курс, содержащий сведения о физических свойствах и физико – химических процессах нефтегазового пласта, происходящих в нем. Данный курс является основной для специальных курсов по технологии разработки нефтяных, газовых, нефте – газовых месторождений.
Изучение курса опирается на использование сведений из фундаментальных наук – физики, химии, геологии, петрофизики, геофизических методов, высшей математики.
Основные содержания курса включают разделы:
· Физические свойства горных пород – коллекторов нефти и газа и методы их определения;
· Состав и физические свойства природных газов и нефти;
· Фазовые состояния углеводородных систем
· Пластовые воды и их свойства.
Физические свойства горных пород – коллекторов нефти и газа.
Как известно коллекторы – это пористые и проницаемые горные породы, благодаря чему в них возможны движение и накопление подвижных компонентов – флюидов (нефти, газа, воды).
Уже из этого определения вытекает, что горные породы – коллекторы нефти и газа являются сложными физическими объектами, т.к. они:
|
|
· Многофазны (включают твердую, жидкую, газообразную фазы);
· Неоднородны (их физические свойства изменяются в пространстве, пример – слоистость);
· Нестационарны (их физическое состояние и физические свойства изменяются во времени, как при формировании залежи, так и при их эксплуатации).
Типы пород – коллекторов:
· Гранулярные (поровое пространство состоит из межзерновых полостей – песчано – алевролитовые (обломочные) породы и изредка – пласты известняков и доломитов);
· Трещиноватые (поровое пространство – система трещин – карбонатные отложения, сланцы, блоки пород между трещинами – плотные малопроницаемые породы);
· Смешанные (поровое пространство – система трещин и поровое пространство блоков, а также каверны и карстовые полости).
Установлено, что в настоящее время запасы нефти распределены следующим образом:
1. Песчаные пласты и песчаники – 60 %;
2. Карбонатные породы – 39 %;
3. выветреные метаморфические и изверженные породы – 1 %.
Это значит, осадочные породы – основные коллекторы нефти и газа. Коллекторские и фильтрационные свойсива горных пород определяются следующими основными показателями:
1. гранулометрическим (механическим) составом пород;
2. пористостью;
3. проницаемостью;
4. капиллярными свойствами;
5. удельной поверхностью;
6. механическими свойствами (упругостью, пластичностью, сопротивлению разрыву и другим видам напряжений);
7. насыщенностью пород водой, нефтью, газом.
Указанные показатели определяются структурой, текстурой горных пород и их количественным составом.
|
|
Структура обломочных осадочных пород зависит преимущественно от размеров и формы зерен. По размерам зерен выделяют структуры:
· псефитовую (размеры зерен обломков более 2 мм);
· псаммитовую (0,1 – 2 мм);
· алевритовую (0,01 – 0,1 мм);
· пелитовую (0,01 мм и менее).
Текстурные особенности пород:
· слоистость;
· количественное соотношение и расположение цемента и зерен и др. параметры.
Цемент чаще всего представлен глинами, иногда карбонатами, окислами и гидроокислами, сульфатами.