Лекция 1 . Коллекторские свойства горных пород

ФИЗИКА ПЛАСТА

Учебное пособие

(курс лекций)

Ставрополь

Издательство СевКавГТУ

УДК 622.

ББК

С

Рецензенты:

Петренко В. И., доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры РЭНГМ, СевКавГТУ.

Васильев В. А., кандидат технических наук, доцент кафедры РЭНГМ, СевКавГТУ.

Сизов, В. Ф., Дегтярев, Н. М.

С Физика пласта: учебное пособие (курс лекций) / В. Ф. Сизов, Дегтярев, Н. М. – Ставрополь: Северо-Кавказский государственный технический университет, 2006. – 120 с.

Курс лекций по дисциплины «Физика пласта» для студентов специальности 130503 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений разработан в соответствии с программой дисцплины и государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования.

Целью написания курса лекций является описание физических свойств продуктивных пластов, основных процессов происходящих в пластах: законы фильтрации жидкостей и газов, схемы вытеснения нефти водой из пласта, нефтеотдача пласта при различных условиях дренирования залежи и др.

© Сизов В. Ф., 2006

© ГОУВПО «СевКавГТУ», 2006

Содержание

Введение

ЛЕКЦИЯ 1 КОЛЛЕКТОРСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД 6

1.1 Типы пород-коллекторов 6

1.2 Гранулометрический состав пород-коллекторов …… 7

1.3 Пористость 8

1.3.1 Виды пористости 9

ЛЕКЦИЯ 2 ПРОНИЦАЕМОСТЬ..12

2.1 Оценка проницаемости при прямолинейно-параллельной фильтрация 13

2.2 Оценка проницаемости при плоско-радиальной фильтрации…… …16

2.3 Оценка проницаемости неоднородного пласта..17

ЛЕКЦИЯ 3 КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОНИЦАЕМЫХ ПОРОД..20

3.1 Зависимость проницаемости от пористости..21

3.2 Виды проницаемости..24

ЛЕКЦИЯ 4 ТЕПЛОВЫЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД 27

4.1 Тепловые свойства горных пород 28

4.2 Состав и физические свойства газа, нефти и пластовой воды 30

ЛЕКЦИЯ 5 РАСТВОРИМОСТЬ ГАЗА В НЕФТИ И ВОДЕ 38

5.1 Состав и физико-химические свойства пластовой воды 40

ЛЕКЦИЯ 6 СОСТАВ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕФТИ 45

6.1 Фазовое состояние углеводородных систем 50

ЛЕКЦИЯ 7 СХЕМА ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ 51

7.1 Фазовые переходы в нефти, воде и газе 54

7.2 Поверхностно-молекулярные свойства системы пласт – вода 56

ЛЕКЦИЯ 8 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ, КОНДЕНСАТА И ГАЗА ИЗ ПОРИСТОЙ СРЕДЫ 61

8.1 Источники пластовой энергии 61

8.2 Силы, действующие в залежи 62

8.3 Поверхностные явления при фильтрации пластовых жидкостей 64

8.4 Общая схема вытеснения нефти водой из пласта 65

8.5 Нефтеотдача пласта при различных условиях дренирования залежи 67

8.6 Роль капиллярных процессов при вытеснении нефти водой из пористой среды 71

8.7 Зависимость нефтеотдачи от скорости вытеснения нефти водой 72

Список рекомендуемой литературы 74

ВВЕДЕНИЕ

Физика пласта это наука, изучающая физические свойства пород нефтяных и газовых коллекторов, свойства пластовых жидкостей, газов и газоконденсатных смесей, а также физические основы увеличения нефте- и газоотдачи пластов. От свойств пористых сред, пластовых жидкостей и газов зависят закономерности фильтрации нефти, газа и воды, дебиты скважин, продуктивность коллекторов. Поэтому проектирование разработки месторождения и реализации проектов добычи нефти начинается и сопровождается детальным изучением физических свойств пород пласта пластовых жидкостей и газов.

Эти свойства изучают путем лабораторного анализа кернов и методами промысловой геофизики.

В процессе эксплуатации залежей условия залегания нефти, воды и газа в пласте изменяются. Происходят изменения свойств пород, пластовых жидкостей, газов и газоконденсатных смесей. Необходимо поведение этих свойств рассматривать в динамике, в зависимости от изменения пластового давления, температуры и других условий в залежах.

Курс лекций посвящен описанию свойств пористых сред и насыщающих их жидкостей и газов и их использованию в практических расчетах.

Студент должен хорошо знать геологическое строение залежи, её физическую характеристику, физические и физико – химические свойства насыщающих пород нефти, газа и воды; должен уметь правильно обрабатывать и оценивать данные, которые получены при вскрытии пласта и при его последующей эксплуатации.

Лекция 1. КОЛЛЕКТОРСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД