Роль физики пласта в процессе разработки месторождений нефти и газа (стр. 2 )

Гранулометрический состав пород определяется следующими методами:

Микроскопический

Ситовый

Седиментационный

Лазерный

Оптический

Лазерный - Принцип действия основан на регистрации оптического излучения, рассеянного частицами в кварцевой кювете анализатора. Рассеянное лазерное излучение под разными углами регистрируется с помощью фотодиодной линейки. Распределение частиц по размерам определяется по зависимости интенсивности рассеянного частицами излучения от угла рассеяния.

Диспергирование проб в жидкости осуществляется с помощью встроенной магнитной мешалки, совмещенной с кюветой.

Оптический гранулометрический анализ сыпучих тел обеспечивает возможность автоматического подсчета числа частиц определенной фракции. Это достигается тем, что используют сканирование предметного поля (прибора) несколькими световыми лучами разного сечения. Для осуществления способа используется прибор, в котором применена дифференциальная фотоэлектрическая схема для счета частиц, соединенная со счетчиками импульса. Для создания одинаковых условий счета частиц на всем предметном поле прибора в нем применен механизм, обеспечивающий возвратно-поступательное перемещение светового пятна сканирующего луча по предметному полю со смещением его в перпендикулярном направлении, равным диаметру светового пятна при каждом изменении направления движения.

10. Микроскопический, ситовый и седиментационный анализы

Микроскопические исследования проводят с помощью микроскопа, который позволяет изучать невидимые глазом объекты При использовании оптического микроскопа структуру породы можно изучать при общем увеличении от нескольких десятков до 2 000–3 000 раз. Микроанализ позволяет характеризовать размеры и расположение зёрен и пустот между ними.

Ситовый анализ - способ определения крупности измельченных материалов просеиванием через набор стандартных сит с отверстиями разных размеров. Позволяет определить процентные содержания (по массе) фракций в пылевидном или зернистом материале, состоящих из частиц определенного размера.

Седиментационный анализ - совокупность методов дисперсионного (гранулометрич.) анализа, в основе к-рых лежит зависимость между размером (массой) и скоростью движения тела в вязкой среде (газе или жидкости) под действием гравитац. или центробежных сил. Позволяет определять как усреднённые характеристики дисперсности, так и дисперсный (гранулометрич., зерновой, фракционный) состав анализируемой системы, т. e. долевое распределение массы, объёма, площади поверхности, линейных размеров или числа частиц дисперсной фазы по классам крупности.

11. Форма представления результатов гранулометрического анализа.

Результаты определения механического состава заносят в таблицу и оформляют графически в виде кривых:

Кривая суммарного гранулометрического состава (по оси ординат откладывают нарастающие массовые, или весовые, проценты, а по оси абсцисс — логарифмы диаметров частиц):

На данной кривой надо обратить внимание не только на характер кривой, но и на три характерные точки на кривой.

Перпендикуляр, опущенный на ось абсцисс, из точки а, соответствующая размеру отверстия сита, на котором задерживается 10% более крупных фракций дает диаметр зерен песка d90 , по которому определяется, размер щелей забойного фильтра.

Точка в, соответствующая 60%-ному суммарному весовому составу, включая все более мелкие фракции, используется для определения коэффициента неоднородности.

Точка с, соответствующая 10%-ному суммарному весовому составу, включая все более мелкие фракции, дает так называемый эффективный диаметр частиц. Отношение d60/d10 характеризует коэффициент неоднородности песка.

Кривая распределения зерен песка по размерам (по оси абсцисс откладывают диаметры частиц, а по оси ординат — содержание каждой фракции в исследуемой породе в % по массе)

12. Физические принципы изучения гранулометрического состава пород.

Микроскопический – изучение шлифов

Ситовый – разделение песка по размерам через сита с разными размерами отверстий

Седиментационный – основан на различной скорости оседания частиц в воде

Лазерный

Оптический

СМотри 9-10!!!!

13. Плотность горных пород.

Плотность горной породы определяется по формуле:

В зависимости от того какие масса и объем (с учетом или без учета пор, флюидов и т. п.) берутся, выделяют 3 вида плотности ГП:

Истинная – плотность породы в условиях залегания (с пластовым флюидом, в данных термобарических условиях)

Кажущаяся – с учетом порового и пустотного пространства.

Минералогическая – плотность породы без учета пор и пустот, т. е. плотность породообразующих минералов и цемента.

14. Пористость горных пород.

Пористость – важнейшая емкостная характеристика ГП.

Пористость ГП - определяется наличием в породе пор (пустот), характеризует способность ГП вмещать и отдавать флюиды.

Различают следующие виды пористости:

Общая (полная) - 

Открытая - 

Эффективная - 

Динамическая – пористость в зависимости от градиента давления

Пористость хороших коллекторов находится в пределах 15-25%.

По величине поровые каналы нефтяных пластов условно разделяются на три группы:

сверхкапиллярные — более 0,5 мм;

капиллярные — от 0,5 до 0,0002 мм (0,2 мкм);

субкапиллярные — менее 0,0002 мм (0,2 мкм).

15. Первичная и вторичная пористость. Породы, обладающие этой пористостью.

По происхождению поры и другие пустоты подразделяются на:

Первичные – поры и пустоты образующиеся в процессе осадконакопления и формирования породы

Вторичные – поры, образующиеся в результате последующих процессов разлома и дробления породы, растворения, возникновения трещин, доломитизации и т. д.

С пористостью связаны величины насыщения пласта флюидами: Водо-, нефте-, газонасыщенность.

16. Факторы, влияющие на коэффициент пористости.

Пористость зависит от:

Формы зерен

Сортировки зерен

Размера зерен

Укладки зерен

Однородности и окатанности зерен

Вида цемента

17. Пористость идеального грунта. Коэффициент пористости.

Под идеальным грунтом понимается пористая среда, поровые каналы которой представляют пучок цилиндрических трубок с параллельными осями.

18. Коэффициенты полной, открытой, эффективной и динамической пористости.

Различают следующие виды пористости:

Общая (полная) -  - отношение суммарного объема пор в образце породы к видимому объему образца

Открытая -  - отношение объема открытых, сообщающихся пор к объему образца

Эффективная -  - отношение объема пор, которые могут быть заняты нефтью или газом к объему образца

Динамическая –  характеризует относительный объем пор и пустот, через которые могут фильтроваться нефть и газ в условиях, существующих в пласте, в процессе разработки.

19. Лабораторные методы определения пористости.

Если объем минеральной части образца породы обозначить через Vм, то выражение (1) примет вид:

mпп= 1- Vмин/Vп  (5)

  Выразив объемы Vмин и Vп через их массу и плотность, получим

mпп= 1- rп/rмин  (6)

Из (5) и (6) видно, что коэффициент полной пористости породы можно определить, если известны объем образца и объем минеральной части, или объем образца и объем пор, или плотность породы и слагающих ее минеральных частиц.

  Для определения объема образца может быть применено несколько способов:

-если правильная форма, то V=a*b*c

-метод парафинизации

-с помощью закона Архимеда

20. Трещиноватость и кавернозность пористых сред.

Трещиноватость – явление разделения горных пород трещинами различной протяженности, формы и пространственной ориентировки. По происхождению трещиноватость горных пород разделяется на нетектоническую, тектоническую и планетарную. Трещины различного размера могут формировать трещинные системы.

Параметры трещиноватости ГП:

Трещиноватость:

Раскрытость:

Густота: , где l - длина поры, f-площадь сечения.

Кавернозность горных пород – наличие в горных породах мелких пустот (каверн). Кавернозность ГП может быть:

Первичная – наблюдается в некоторых излившихся магматических породах, а так же в рифовых известняках.

Вторичная – возникает под влиянием растворяющего действия воды.

21. Кавернозность горных пород.

Кавернозность горных пород - Наличие в горных породах мелких пустот (каверн). Кавернозность горных пород может быть первичная и вторичная. Первичная наблюдается в некоторых излившихся магматических породах (обусловлена особенностями застывания лавы), а также в рифовых известняках. Вторичная возникает под влиянием растворяющего действия воды и особенно хорошо развита в карбонатных породах: известняках, доломитах. Изучение Кавернозности горных пород, т. е. определение общего объема пустот, выявление процессов их роста и залечивания, соединений между ними и т. п., имеет большое значение в инженерной геологии, т. к. от кавернозности зависит прочность пород. При наличии свободно соединяющихся пустот Кавернозности горных пород может быть уменьшена путем нагнетания соответствующих растворов, выполняющих пустоты.