Породы - коллекторы (лекция 2)

1.

Породы -коллекторы
Лектор: к.г-м.н.,
профессор
Нурсултанова С.Н.

2.

1.
2.
3.
4.
Framework
Matrix
Cement
Pores
поры
цемент
Engineering
“matrix”
Note different use of “matrix”
by geologists and engineers
FRAME
WORK
MATRIX
(кварц)
FRAMEWORK
(межпоровое
пространство)
0.25 mm
На рисунке представлена модель горной породы ,состоящей из различных
минералов в промежутках которых существуют поровое пространство ,
заполняемое жидкостью (нефть, газ и вода)

3.

Породы-коллекторы
Об объеме всех пустот в породе
судят по их общей Кп пористости,
являющейся отношением всего
объема пустотного пространства
Vпop (порового, кавернового,
трещинного) к объему V породы

4.

Различные типы пустот в породе
а — хорошо отсортированная порода с высокой пористостью;
б — плохо отсортированная порода с низкой пористостью;
в — хорошо отсортированная пористая порода;
г — хорошо отсортированная порода, пористость которой уменьшена в
результате отложения минерального вещества в пустотах между зернами;
д — порода, ставшая пористой благодаря растворению;
е — порода, ставшая коллектором благодаря трещиноватости

5.

Кубическая
упаковка шаров
Ромбическая
упаковка шаров
Упаковка
шаров 2-х
диаметров
Porosity = 48%
Porosity = 27 %
Porosity = 14%

6.

По общей пористости коллектора
делятся на
Пористость 0-5% -ничтожная.
Пористость 5-10%-плохая.
Пористость 10-15%- средняя.
Пористость 15-20%- хорошая.
Пористость 20-25% очень хорошая
Пористость 25-35% супер коллектор
Классификация коллекторов

7.

8.

Породы в которых видны пустоты ,
1 -порода-известняк
2- туф вулканический

9.

Осадочные породы-коллекторы

10.

Открытая пористость рассчитывается по формуле
где Кпо – пористость открытая, %;
m1– масса сухого образца в воздухе, г;
m2 – масса образца, насыщенного рабочей жидкостью и взвешенного
в этой же жидкости, г;
m3 – масса образца, насыщенного рабочей жидкостью и взвешенного
в воздухе, г.
Общая пористость представляет собой отношение объемной плотности
породы ɗп в г/см3 к минералогической плотности ɗм породы в г/см3
Кп общ = ( 1 - ɗп/ ɗм)х100%

11.

Измерение пористости резервуара
Для образцов пород
◦ Цилиндрики керна, полный керн (для конгломератов или
кавернозных карбонатов) или керн, выбуренный из стенки
скважины
Ртутная порометрия
CAT сканер
◦ Горизонтальный срез керна
Визуальная оценка или CAT Scanner
Каротажи в открытом стволе
Измерение пористости в скважинных (пластовых) условиях
Нейтронный каротаж
Акустический каротаж
Плотностной каротаж

12.

По характеру пустот коллектора
подразделяются на 3 типа:
гранулярные или поровые (осадочные
породы
трещинные (любые г.п.)
каверновые (карбонатные породы)
Поровый
Каверновый
Типы коллекторов
Трещинный

13.

Образцы порового пространства в различных
горных породах
Каверны
Сдавленные поры
Трещины
Поры

14.

Н2СО3
Органогенная порода
Хемогенная порода
Углекислота Н2СО3 в процессе прохождения по порам карбонатных пород
разъедает их, благодаря чему седиментационная пористость таких пород
очень высокая, (образует каверны )особенно у рифовых известняков и
ракушечников, а также геометрическое строение порового пространства
благоприятно для движения растворов
Кавернозные коллектора

15.

Каверны в известняках образованы за cчет
процессов выщелачивания
Каверны
Крупнейшие месторождения Казахстана такие как: Кашаган, Тенгиз,
Кайран, Урихтау ,Кожасай ,Жанажол, Алибекмола .представлены
карбонатными породами, пустотное пространство которых представлено
порами и кавернами

16.

Трещинные коллектора
Трещинные коллектора представлены крепкими породами,
отличающимися наличием трещин с различным характером
взаимосвязи и широкой раскрытостью при практически непористой
матрице. Емкость трещин 0.9мкм, проницаемость 0.89 миллидарси

17.

Средняя
пористость
Максимальная пористость
Общая пористость ( определена как количество порового пространства
внутри породы, выраженного во фракциях или процентах
Это мера приемистости горной породы
Общая пористость это:
= объем пор
общий объем
= объем пор x 100
общий объем
когда выражено как фракция
выражено в процентах

18.

Условия применения закона Дарси:
Нетурбулентный поток ;
Однофазный флюид ;
Инертный скелет

19.

Типы проницаемости
Абсолютная (физическая) проницаемость – это проницаемость
породы при фильтрации через нее однородной жидкости или газа
Эффективная проницаемость - это способность пород, насыщенных
водонефтегазовыми смесями пропускать отдельно нефть, газ и воду
( проницаемость одного флюида в присутствии одного или большего
числа флюидов)
Относительная проницаемость – отношение эффективной
проницаемости конкретного флюида к абсолютной проницаемости в
процентах
За единицу проницаемости принимается дарси –это проницаемость такой
породы, при фильтрации через образец которой площадью 1 кв.м при перепаде
давления 0,1Мпа расход жидкости вязкостью 1Мпа*с составляет 1м3/сек1 Дарси =1000миллидарси

20.

Причины анизотропии проницаемости
Слоистость
Неоднородность распределения песчаных тел
Неоднородность распределения глин
Диагенетическая слоистость (doggers)
Анизотропия проницаемости ткани
Анизотропия проницаемости слоя

21.

Класс
коллектора
1
2
3
4
5
Название породы по преобладанию
фракции
Песчаник среднезернист
Песчаник мелкозернист
Алевролит крупнозер.
Алевролит мелкозерн.
Ф эффек %
Песчаник среднезернист
Песчаник мелкозернист
Алевролит крупнозер.
Алевролит мелкозерн.
15-16.5
18-20
21.5-23.5
26.5-29
Песчаник среднезернист
Песчаник мелкозернист
Алевролит крупнозер.
Алевролит мелкозерн.
11-15
14-18
16.8-21.5
20.5-26.5
Песчаник среднезернист
Песчаник мелкозернист
Алевролит крупнозер.
Алевролит мелкозерн.
5.8-11
8-14
10-16.8
12-20.5
Песчаник среднезер.
Песчаник мелкозер.
Алевролит крупнозер.
Алевролит мелкозер.
0.5-5.8
2.0-8.0
3.3-10
3.6-12
≥16.5
≥20
≥23.5
≥29
К по газу
м.дарси
Характеристика
коллектора
≥1000
Очень высокая
500-1000
Высокая
100-500
Средняя
10-100
Пониженная
1-10
Низкая
Классификация терригенных коллекторов по Ханину

22.

Согласно оценочно-генетической классификаци карбонатных коллекторов все
породы
– коллекторы подразделены на группы А, Б, В.
Группы А и Б в основном представлены коллекторами порового и каверно – порового
типов; группа В – коллекторами смешанного и трещиноватого типов.
Так, в породах группы А развиты седиментационные поры, размеры которых
увеличены за счет вторичных процессов выщелачивания, иногда до размеров каверн.
Существенного различия между порами и кавернами нет и влияние их на
коллекторские свойства одинаковы.
В породах группы Б развиты седиментационные поровые каналы, но размеры их резко
сокращены, и пустоты выщелачивания играют меньшую роль. Основное отличие
породы этой группы от группы А заключается в большей сложности строения порового
пространства, что обусловлено действием вторичных процессов.
Карбонатные породы группы В отличаются наиболее сложным характером порового
пространства.
Развиты мелкие поровые каналы, которые обладают извилистостью, плохой
сообщаемостью. Характерны изолированные пустоты выщелачивания (каверны) и
трещины различной ориентировки.
Оценочно-генетическая классификация карбонатных коллекторов
Багринцевой