Тема: Определение открытой пористости методом гидростатического взвешивания (способом Преображенского)

Цель: Изучить методику определения открытой пористости консолидированных образцов керна песчано-глинистых и карбонатных пород.

Задачи:

1. Описать суть методики определения открытой пористости способом гидростатического взвешивания (использовать стандарт ООО НПЦ «Тюменьгеофизика» и составить перечень необходимого оборудования.

2. Используя данные замеров, рассчитать Объем порового пространства нескольких (не менее 3-х) образцов из предложенной коллекции водонасыщенного керна.

3. Используя данные замеров на коллекции водонасыщенного керна рассчитать объемы образцов и коэффициенты открытой пористости.

Теория.

Пористость - наличие в горной породе пространства не заполненого твердой фазой (пор).

В зависимости от размера выделяют мегапоры, сверхкапиллярные, капиллярные и субкапиллярные.

Мегапоры - полости, средний радиус которых > 10 мм, иногда (карстовые полости) достигающий многих метров, размер сверхкапиллярных пор от 0,1 до 10 мм, капиллярных пор - 10⁻³ до 0,1 мм и субкапиллярных пор - < 10⁻³ мм.

По происхождению выделяют межзерновую (первичную), трещинную и кавернозную (вторичную) пористость.

Различают общую, открытую, закрытую, эффективную и динамическую пористости горных пород.

Общая пористость - характеризует пространство горной породы не заполненное твердой фазой. Коэффициент общей пористости Кп представляет отношение объема всех пор Vnop к полному объему полностью сухого образца Vc.

Кп = Vnop/Vc = (Vc - VT)/VC = 1 - VT/VC = 1 - mTδc/mсδт, (1)

где Vт, Vc, δт, δс, mт, mс - соответственно объемы, плотности и массы твердой фазы и сухой породы.

В сухом состоянии mт ≈ mс и, следовательно,

Кп ≈ 1 – δс/δт. (2)

Открытая пористость - отражает совокупность пор, сообщающихся между собой и атмосферой. Коэффициент открытой пористости Кпо рассчитывается как отношение объема открытых пор Vno к объему сухой породы Vc.

Кпо = Vnop/Vc. (3)

Объем открытых пор определяют по изменению массы образца при его полном насыщении известной (рабочей) жидкостью (способ Преображенского)

Vnop. о= (-mп.ж – mс)/δж, (4)

где mс, mп.ж - соответственно массы сухого образца и образца, полностью насыщенного рабочей жидкостью плотностью δж. В качестве рабочей жидкости используют керосин или модель пластовой воды. Как правило, измерение коэффициентов открытой пористости для одних и тех же образцов проводят как по керосину, так и по воде.

Объем образца Vc определяют по потере массы образца при

погружении его в жидкость

Vc = (mп.ж - m᾽п.ж + mпр)/ δж, (5)

где mп.ж - масса насыщенного рабочей жидкостью образца в воздухе; mп.ж и mпр - соответственно массы образца, насыщенного рабочей жидкостью, и проволочки, полученные при взвешивании их в рабочей жидкости плотностью δж. Расчет Кпо производят с учетом формул (3 - 5) следующим образом: (mп.ж - mс)/ (mп.ж - m᾽п.ж + mпр). (6)

Установлено, что для пластов коллекторов Западной Сибири величина закрытой пористости Кпз невелика и соотносится с погрешностью определения пористости лабораторными методами. В связи с этим, различием между общей и открытой пористостью можно пренебречь.

Эффективная пористость - отражает поровое пространство, в котором могут содержаться углеводороды. Коэффициент эффективной пористости Кпэф определяют следующим образом:

Кпэф = Кпо (1 - Кво), (7)

где Кво - коэффициент остаточной водонасыщенности.

Динамическая пористость - характеризует поровое пространство, в котором могут передвигаться флюиды. Коэффициент динамической пористости Кпд определяется по формуле:

Кпд = Кпо (1 - Кво- Кно), (8)

где Кно - коэффициент остаточной нефтенасыщенности равный отношению объемов остаточной нефти и порового пространства.