Склад колекторів пласта родовища

СКЛАД КОЛЕКТОРІВ ПЛАСТА МІСТОРОДЖЕННЯ. ТИПИ КОЛЕКТОРІВ НАФТИ І ГАЗУ

1. Умови залягання нафти, води та газу у родовищі

2. Склад колекторів

3. Формування колекторів нафти та газу

4. Властивості колекторів нафти та газу

1) Гранулометричний (механічний) склад порід

2) Методи виділення та поділу глинистих фракцій

3) Визначення карбонатності колекторів

4) Пористість гірських порід

5) Пористість фіктивного ґрунту

6) Пористість природних порід

7) Проникність гірських порід

8) Ефективна (фазова) та відносна проникності гірських порід

9) Лабораторні методи визначення проникності порід

10) Проникність гірських порід за умов залягання продуктивних пластів

11) Колекторські характеристики тріщинуватих порід

12) Питома поверхня гірських порід

13) Механічні властивості колекторів

14) Електричні та радіоактивні властивості гірських порід. Визначення колекторських властивостей пластів геофізичними методами

15) Стан залишкової (пов'язаної) води в нафтових та газових колекторах

1. УМОВИ ЗАЛЕЖАННЯ НАФТИ, ВОДИ ТА ГАЗУ В МІСТОРОДЖЕННІ

Переважна частина родовищ нафти і газу приурочена до осадових порід, що є добрими колекторами нафти. З мінералів, що входять до складу нафтовмісних порід, найбільш поширені кремнезем, що містять. Значну роль у складі порід відіграють також глинисті мінерали, слюди та польові шпати. Багато покладів нафти і газу приурочені до колекторів, складених переважно карбонатними породами — вапняками, доломітами та ін.значення мають колектори, складені сланцями та його різновидами.

Зрідка нафта виявляється й у тріщинах вивержених порід, але ці скупчення зазвичай немає промислового значення.

Осадові гірські породи (за винятком карбонатні) складаються з зерен окремих мінералів різної величини, зціментованих тією чи іншою мірою глинистими, вапняними та іншими речовинами. Хімічний склад порід нафтових та газових родовищ може тому відрізнятися великою різноманітністю компонентів. Основні складові піщаних колекторів та пісковиків – зерна кварцу, польового шпату, слюди, глауконіту та інших мінералів.

Нафта і газ у нафтових і газових покладах розташовуються в порожнечі між зернами, в тріщинах і кавернах порід, що складають пласт.

Наявність колектора, який має лише поровий простір, — недостатня умова існування нафтового покладу. Нафта в промислових кількостях зазвичай знаходять тільки в тих колекторах, які спільно з оточуючими їх породами утворюють пастки різних форм, зручні для накопичення нафти (антиклінальні складки, монокліналі, обмежені скидами або іншими порушеннями складчастості, пастки літологічного типу, що утворилися внаслідок фаціальних змін порід, навколишніх колектор нафти, та ін).

Різноманітність умов залягання нафти та газу та геологічної будови покладів безмежна. Однак більшість з них має деякі спільні риси будови, характерні для певних груп родовищ. Ця обставина дає змогу враховувати особливості будови покладу та умов залягання нафти у процесах їх розробки та експлуатації.

До розкриття родовища свердловинами всі фізичні параметри пласта - температура, тиск, розподіл нафти, води та газупоклади - перебувають у стані, що встановився протягом геологічних періодів, що пройшли з моменту формування покладу.

З розкриттям пласта і початком його експлуатації ці умови порушуються, і настає динамічний період в історії покладу, що супроводжується зміною властивостей пластових рідин, їх рухом і перерозподілом в пористому середовищі. Закономірності руху нафти, газу та води та зміни всіх їх параметрів залежать не тільки від умов експлуатації та розробки покладу, а й від початкових умов пласта. Тому вивчення особливості будови покладу та умов первісного залягання нафти, газу та води надзвичайно важливе для розробки.

Нафта і газ розташовуються в покладі зазвичай відповідно до густин - у верхній частині пастки залягає газ, нижче розташовується нафта і ще нижче вода. У газовому покладі, що не містить нафти, газ залягає безпосередньо над водою.

Колектори нафти та газу змінюються за мінеральним складом та іншими фізичними властивостями по вертикалі та горизонталі. Лінзи пісковиків і пропластки піску іноді без будь-яких закономірностей переходять у глинисті породи.

У зв'язку зі зміною властивостей порід покладу в різних її частинах не однакова також і нафто-, водо-і газонасиченість порід. Рідина та гази у пласті знаходяться під тиском, величина якого зростає з глибиною покладу.

Градієнт тиску, тобто приріст тиску на 1 ж глибини, коливається у значних межах — від 6 до 15 кн/м 2 , а в середньому приблизно приймається рівним 10 кн/м 2 . 9> Тиск, під яким знаходяться нафта, вода та газ у родовищі, прийнято називати пластовим тиском.

У газовому покладі воно однаково по всій площі або змінюється незначно. У зв'язку з більшою щільністю нафти та водипорівняно з газом у нафтовому родовищі при значних кутах падіння пластів тиск у різних частинах покладу не однаковий — у склепінних частинах воно менше, у крильових більше. У міру вилучення нафти та газу тиск у покладах зазвичай падає, що позначається на стані їхнього вмісту.

Як і тиск, у міру заглиблення в надра землі зростає температура. Глибина в метрах, необхідна підвищення температури на 1град,називається геотермической щаблем.

Середня всім шарів землі величина геотермічної щаблі становить приблизно 33м/град.Однак ця величина різко коливається в різних частинах земної кулі і навіть по вертикалі в одних і тих же родовищах. Отже, пластова температура у різних покладах різна (табл. 1).

Тиск і температура в деяких свердловинах

Місце виміру	Глибина свердловини,м	Пластовий тиск Мн/м 2 ,	Пластова температура, про С
Суперіор, Пасіфік-Крік (США)	6259	95,8	154,5
Острів Андрос, Бріт. Вест-Індія………………………	4448,5	42,1	36,7
Карадаг, Баку…………………….	3500	38,2	90
Пласт XIIТашкалинського родовища (Грозний)………	1700	17,2	80
Жигулі, Зольне, пласт Б2…….	1200	11,0	28

Природно, такі великі тиску і температури істотно впливають на властивості, а іноді і на якісний стан пластових рідин і газів. У покладах, розташованих на великій глибині, з великим пластовим тиском та високими температурами за наявності достатньогокількості газу значна частина нафти у вигляді газового розчину. Такі родовища називають газоконденсатними.

Фізичні властивості гірських порід у пластових умовах у зв'язку з високим тиском також відрізняються від їх властивостей на поверхні. Величина гірського тиску, обумовлюваного вагою вищележачих порід, на глибинах 2000-3000 м досягає 40-65 кн!м 2 . Для промислової практики дуже важливо знати ці властивості, так як гірські породи, складові пласт, представляють резервуар нафти і є служать шляхами руху їх до вибоїв свердловин під час експлуатації родовища.

2. СКЛАД КОЛЕКТОРІВ

При вирішенні конкретно-наукових завдань нафтогазопромислової геології одне з вихідних завдань - вивчення внутрішньої будови покладу нафти та газу. Суть цього завдання зводиться до виділення в обсязі покладу геологічних тіл, складених породами-колекторами та породами-неколекторами, а потім до виділення в обсязі, зайнятому породами-колекторами, геологічних тіл, що відрізняються значеннями основних геолого-промислових властивостей - пористості, проникності, продуктивності та т.п. Іншими словами, у статичному геологічному просторі необхідно виділити деяку систему на основі списку властивостей, що відповідає меті дослідження, та виявити структуру цієї системи.

При віднесенні породи до колекторів чи неколекторів необхідно виходити з можливості руху нафти чи газу її поровом просторі. Колектором називається гірська порода, що має такі геолого-фізичні властивості, які забезпечують фізичну рухливість нафти або газу в її пустотному просторі. Порода-колектор може бути насичена нафтою або газом, так і водою. Вище ВНК (ГВК) колектор нафтонасичений (газонасичений), нижче - водонасичений. Порода-колектор водонасиченаза зовнішнім контуром нафтоносності, нафтонасичена у внутрішньому контурі нафтоносності, газонасичена у внутрішньому контурі газоносності.

Як показує практика, не всі породи-колектори, що містять фізично рухливу нафту, віддають її за існуючих у наш час технологій і систем розробки. У зв'язку з цим колектори поділяють продуктивні і непродуктивні, тобто. що віддають та не віддають нафту чи газ при сучасних системах розробки.

Здатність порід-колекторів утримувати нафту, газ і воду визначається наявністю в породах порожнин, тобто. існуванням порожнього простору (або порожнечі), який може бути представлений порами, кавернами та тріщинами. Відповідно до сказаного ємнісні властивості колекторів нафти або газу зумовлюються пористістю, кавернозністю та тріщинуватістю.

---