Пористость. Виды пористости

1.

ФЕС и ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ПОРОД
(ПРЕЗЕНТАЦИЯ ЛЕКЦИЯ № 3)
(ПОРИСТОСТЬ)
Лектор: доцент Дахнов А.В.
Состояние разработки
Кафедра газоконденсатнонефтяного
исследования нефтегазовых
пластовых
Мыльджинского
месторождения (Томской
области) на 01.01.2007
систем
Лаборатория физики пласта
ВНИИГАЗ 2016
1

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ПОРИСТОСТЬСПОСОБНОСТЬ ПОРОД СОДЕРЖАТЬ
РАЗНЫЕ НЕ ЗАПАЛНЕННЫЕ ТВЕРДОЙ
ФАЗОЙ ОБЪЕМЫ VПОР В ЕДИНИЦЕ
ОБЪЕМА СУХОЙ ПОРОДЫ VС
КП = VПОР / VС (%, д.е.)
ПОРИСТОСТЬ – ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ СВОЙСТВО
ПОРОДЫ, КОТОРОЕ ОПРЕДЕЛЯЕТ
БОЛЬШИНСТВО ЕЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
2

3. УПАКОВКА ЗЕРЕН

2d
кубическая
ромбоэдрическая
промежуточная
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
3

4.

КП = VПОР / VС . VПОР = 8d3 - π d3/6;
VС = 8d3 ;
→
КП = 1 - π /6;
КП = 1 - π /6(1-cosθ)√1 + cosθ
cos90 = 0;
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
4

5. ВИДЫ ПОРИСТОСТИ

ПОРИСТОСТЬ РАЗЛИЧАЕТСЯ:
- ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ;
- ПО ФОРМЕ;
- ПО РАЗМЕРУ
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
5

6. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПОР

- ПЕРВИЧНЫЕ;
- ВТОРИЧНЫЕ
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
6

7. ПЕРВИЧНЫЕ ПОРЫ

-
-
ВОЗНИКАЮТ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ ПОРОДЫ:
СТРУКТУРНЫЕ (МЕЖДУ ЧАСТИЦАМИ
КЛАСТИЧЕСКИХ ПОРОД)
МЕЖКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ
ПОРЫ, ОСТАВШИЕСЯ ПОСЛЕ РАЗРУШЕНИЯ
ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА (РАСТАНИЙ,
ЖИВОТНЫХ И Т.Д.)
ПОРЫ, ОБРАЗОВАННЫЕ ПУЗЫРЬКАМИ ГАЗОВ, И
Т.Д.
ТИПИЧНЫ, В ПЕРВУЮ ОЧЕРЕДЬ,
ДЛЯ ТЕРРИГЕННЫХ ПОРОД
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
7

8. ПЕРВИЧНЫЕ ПОРЫ

Зёрна песчаные
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
8

9. ПЕРВИЧНЫЕ ПОРЫ

Зёрна песчаные
Зёрна глинистые
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
9

10. ПЕРВИЧНЫЕ ПОРЫ

Зёрна алевритовые
Зёрна песчаные
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
10

11. ВТОРИЧНЫЕ ПОРЫ

-
ВОЗНИКАЮТ В РЕЗУЛЬТАТЕ:
ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ
ДЕФОРМАЦИИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ
ДЕГИДРАТАЦИИ (CaSO4*2H2O → CaSO4)
ДОЛОМИТИЗАЦИИ (CaCO3+MgCO3=CaMg(CO3)2)
ВЫВЕТРИВАНИЯ
БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
- ЧАЩЕ ВСЕГО НАБЛЮДАЮТСЯ
- В КАРБОНАТНЫХ ПОРОДАХ
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
11

12. ВТОРИЧНЫЕ ПОРЫ

Карбонатное вещество
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
12

13. ВТОРИЧНЫЕ ПОРЫ

Состояние разработки
Карбонатное
вещество,
Трещины,
Каверны
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного
месторождения
(Томской области)
на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
13

14. ВТОРИЧНЫЕ ПОРЫ

Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
14

15. ВТОРИЧНЫЕ ПОРЫ

Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
15

16.

ТАКИМ ОБРАЗОМ:
КП = (VПОР.МЗ + VПОР.Т + VПОР.КАВ )/ VС =
= КП.МЗ + КП.Т + КП.КАВ
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
16

17. ФОРМА ПОР

-
Для первичных пор типичны:
Ромбоэдрические
Тетраэдрические
Щелевидные
Каналовидные
Пузырчатые
и др.
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
17

18. ФОРМА ПОР

-
Для вторичных пор типичны:
Трещиновидные
Каверновидные
Каналовидные
Соответствующие выщелаченным
минералам
Ячеистые
и др.
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
18

19. РАЗМЕР ПОР

ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ СРЕДНИМ (ЭФФЕКТИВНЫМ)
ДИАМЕТРОМ
- КРУПНЫЕ СВЕРХКАПИЛЛЯРНЫЕ (>10-1мм)
- КАПИЛЛЯРНЫЕ (10-4 – 10-1мм) (КОЛЛЕКТОРА)
- СУБКАПИЛЛЯРНЫЕ ( 2*10-6 – 10-4мм)
(ПРИРОДНЫЕ АДСОРБЕНТЫ)
Состояние
разработки
- МИКРОПОРЫ (< 2*10-6мм)
(ЦЕОЛИТЫ)
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
19

20. ВИДЫ ПОРИСТОСТИ

1. ОБЩАЯ
Кп. общ=Vпор/Vс
2. ОТКРЫТАЯ
Кп.о=Vо.пор/Vс
3. ЗАКРЫТАЯ
Кп.з=Vз.пор/Vс
4. ЭФФЕКТИВНАЯ
Кп.эф=(Vпор – Vо.в)/Vс
5. ДИНАМИЧЕСКАЯ
Кп.д= (Vпор – Vо.в – Vо.н)/Vс
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
20

21. СТРУКТУРА ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА

ПОД СТРУКТУРОЙ ПОРОВОГО
ПРОСТРАНСТВА ПОНИМАЮТ
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОР ПО
РАЗМЕРАМ
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
21

22. СТРУКТУРА ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ
СТРУКТУРЫ ПОРОВОГО
ПРОСТРАНСТВА:
- ПРЯМЫЕ;
- - КОСВЕННЫЕ (КАПИЛЛЯРНЫЕ)
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
22

23. СТРУКТУРА ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА

ПРЯМЫЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ СТРУКТУРЫ
ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА:
- ОПТИЧЕСКИЕ (ИССЛЕДОВАНИЕ
МИКРОФОТОГРАФИЙ ШЛИФОВ)
НЕДОСТАТОК – ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ
КОНКРЕТНЫЙ СРЕЗ ОБРАЗЦА, А НЕ ВЕСЬ
ЕГО ОБЪЕМ
- ЭЛЕКТРОННАЯ МИРОСКОПИЯ
- ПРИМЕРЫ НА СЛАЙДАХ №№ 16,17
ЛЕКЦИИ
№1
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
23

24. СЛЕПОК ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА ПЕСЧАНИКА

Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
24

25. СТРУКТУРА ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА

КОСВЕННЫЕ МЕТОДЫ:
- ПОЛУПРОНИЦАЕМАЯ МЕМБРАНА;
- - РТУТНАЯ ПОРОМЕТРИЯ;
- КАПИЛЛЯРНАЯ ПРОПИТКА И Т.Д.
- dэф = 4σcosθ/pk,
- dэф – эффективный диаметр, м; σ – поверхностное
натяжение, Н/м; θ – краевой угол смачивания; pk –
капиллярное давление, Па.
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
25

26. ПРИМЕР РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОР ПО РАЗМЕРАМ

100,00
80,00
60,00
40,00
20,00
0,00
1900 1,70
1200
757
473
2,20 303
190 2,70
120
76
Капиллярное давление ртути, кгс/см2
473,20 30
19
12
3,70
0,64
1
7.6
4.8 4,203.0
1.9
1.2
0.3 0.189
4,70 0.76 0.48 5,20
5,70
40
30
20
10
0
0,016
0,025
0,04
0,064
0,1
0,16
0,25
0,4
1,6
2,5
4
6,4
10
16
25
40
64
100
Диаметр поровых каналов, мкм
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
26

27. ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОР

Кп >Кп.о >Кп.эф >Кп.д
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
27

28. ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОР

Кп.эф = Кп.о(1-Кв.св)
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
28

29. ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОР

Кп.д = Кп.о (1 – Кв.о)
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
29

30. НЕОБРАТИМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОРИСТОСТИ С ГЛУБИНОЙ

ЭФФЕКТИВНОЕ ДАВДЕНИЕ
Pэф = P - Pпл
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
30

31. НЕОБРАТИМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОРИСТОСТИ С ГЛУБИНОЙ

ГОРНОЕ ДАВЛЕНИЕ P
P = g∑ hi δ пi
P ~ 2,5 *100(атм)
H =1000м; р ~ 250 атм
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
31

32. НЕОБРАТИМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОРИСТОСТИ С ГЛУБИНОЙ

ПЛАСТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ Pпл
Pпл = g∑ hi δ вi
Pпл ~ 1,1*100(атм)
Н = 1000м; рпл= 110 атм
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
32

33. НЕОБРАТИМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОРИСТОСТИ С ГЛУБИНОЙ

d Kп.о/
Kп.о=
(d Vп.о /Vп.о) – (d V /V ),
т.к. d V ~ d Vп.о, то
d Kп.о/ (1- Kп.о )Kп.о~ (d Vп.о /Vп.о)
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
33

34. НЕОБРАТИМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОРИСТОСТИ С ГЛУБИНОЙ

Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
34

35. НЕОБРАТИМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОРИСТОСТИ С ГЛУБИНОЙ

КОЭФФИЦИЕНТ НЕОБРАТИМОГО
УПЛОТНЕНИЯ ПОРОДЫ βп (t,T)
βп (t,T) = - (d Vп.о /Vп.о)*(1/d(p – pпл )
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
35

36. вопросы для самоконтроля

1. Первичные и вторичные поры в горных
породах. Классификация пор по размерам.
2. Коэффициент пористости. Виды пористости.
Связь коэффициентов общей, открытой,
эффективной и динамической пористости.
3. Методы изучения структуры порового
пространства горных пород.
4. Необратимые изменения пористости с глубиной.
Коэффициент необратимого уплотнения пород.
Факторы, влияющие на него.
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
36

37.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
internet: www.vniigaz.ru
intranet: www.vniigaz.gazprom.ru
e-mail: [email protected]
телефон: (+7 495) 355-92-06
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) факс:
на 01.01.2007
(+7 495) 399-32-63
Лабораторияфизики
физикипласта
пласта
Лаборатория
37