Породы-коллекторы и породы-покрышки для залежей нефти и газа. Коэффициент пористости, проницаемости. Классификации коллекторов и покрышек

Породы-коллекторы – это горные породы, поры, пустоты и трещины которых способны содержать в своих пустотах УВ разного фазового состояния, обладающие проницаемостью, позволяющей отдавать их в процессе разработки.

Коллектора делятся:

По характеру представленных пород: терригенные (осадочные породы), карбонатные, гидрохимические (гипсы, ангидриты, известняки, соли).

По характеру порового пространства: межзерновые (гранулярные), трещинные, кавернозно-трещинные, смешанные.

Пористость – наличие пустотного пространства. Её оценивают коэффициентом пористости К_п = Vпор/Vпороды (доли единиц или в процентах)

Различают общую (полную, которая учитывает суммарный объем пор ), открытую (эффективную, которая учитывает поры, сообщающиеся между собой ), закрытую пористость. В зависимости от размеров поры различают: сверхкапиллярные(d>0,5мм), капиллярные(d=0.5-0.0002мм),субкапиллярные(d<0,0002мм).

Проницаемость - способность пород пропускать через себя жидкости или газы при наличии перепада давления. Если пористость обуславливает емкость коллектора, то проницаемость определяет пропускную способность колл-ра. Различают абсолютную (это проницаемость пористого пространства для однофазной среды), ф азовую (это проницаемость пород для жидкости или газа, при наличии в пористом пространстве многофазной среды), относительную (отношение фазовой к абсолютной проницаемости).

Прон-ть вытекает из закона Дарси: Q=KSΔP/μΔL → K_пр=QμL/SΔP, где Q- расход жидкости, μ – вязкость, Па*сек; L – длина образца, м; S – площадь фильтрации,м²; ΔP – перепад давления, Па. Измеряется прон-ть в Дарси (Д), 1Д=10^-12м². За единицу Дарси принимается такая проницаемость, при которой через породу с поперечным сечением 1 см² и перепаде давления 1атм в течении 1 с проходит 1 см³ жидкости вязкостью 1с-пуаз.

Проницаемость зависит от размеров поровых каналов, от плотности укладки и взаимного расположения зерен, от степени отсортированности, цементации и трещиноватости, а также от взаимосообщаемости пор, каверн и трещин, также и от свойств движущегося в ней флюида, и от напластования пород (вдоль-проницаемость больше).

Классификация пород-коллекторов.

По величине проницаемости все породы-коллекторы Теодорович разделял на 5 классов:

1-очень хор.прон-ые >1Д,

2-хорошо прон-ые-100мД-1Д,

3-среднепрон-ые-10-100мД,

4-слабопрон-ые-1-10 мД,

5-непрон-ые <1мД. Практическое значение имеют колл-ра первых трех классов.

По коэффициенту пористости:

1-порода-коллектор с очень высокой пористостью, >20%

2-с высокой пористостью, 15-20%

3-со средней пористостью, 10-15%

4-с низкой пористостью, 5-10%

5-порода-коллектор с очень низкой пористостью, <5%.

Породы-покрышки (флюидоупоры) - слабопроницаемые и практически непроницаемые толщи, которые при перепаде давления способны удерживать нефть и газ. Наиболее надежными покрышками явл.глины и эвапориты (соли, гипсы, ангидрит). Трещиноватость, наличие прослоев песчаников, алевр-ов ухудшает качество покрышки. Выделяют покрышки по (лекция Мясниковой):

1. Площади, которую покрышка занимает в бассейне, S>60% площади бассейна – региональная,

S60-30% - субрегиональная,

S30-5% - зональная,

S<5% - локальная.

2. Сложенные

глинами (монтмориланит улучшает экранирующие свойства, каолинит – ухудшает),

соль (самые лучшие), неоген, юра, пермь.

3. Мощности

Сеноманская покрышка около 200 м, алымская ненадежная, около 10 м.

4. Давлению прорыва газа

120 атм – высокие экранирующие свойства

10-20 атм - ненадежные

Экранир.спос-ть зависит от плотности пород, которая зависит от мин.состава и глубины залегания пород. С глубиной кач-во гл.покрышки уменьш-ся (глина уплотняется и растрескивается.)