Роль физики пласта в процессе разработки месторождений нефти и газа (стр. 1 )

1. Роль физики пласта в процессе разработки месторождений нефти и газа.
Процессы разработки и эксплуатации нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений тесно связаны с закономерностями фильтрации углеводородов и воды в горных породах, слагающих продуктивные пласты. Поэтому свойства горных пород и пластовых жидкостей предопределяют рациональную технологию разработки залежей нефти и газа и экономические показатели их извлечения из недр.

Основные задач, которые решает физика нефтяного и газового пласта:

изучение коллекторских и фильтрационных свойств горных пород;

физических и физико-химических свойств пластовых жидкостей и газов в изменяющихся условиях залегания;

освоение физические основы повышения нефте - и газоотдачи коллекторов.

2. Классификация горных пород по происхождению.

Изверженные (магматические) – образовались в результате застывания и кристаллизации магматической массы сложного минерального состава:

Интрузивные – застывают в недрах литосферы.

Эффузивные – застывают на дневной поверхности.

Осадочные – образовались на поверхности или вблизи поверхности земли при низких температурах и давлениях. В результате проявления поверхностных (экзогенных процессов) таких как геологическая работа рек, озер и т. д.

Терригенные

Карбонатные

Метаморфические – образовались из осадочных и магматических пород в результате физико-химических  процессов при высоких температурах и давлениях в недрах земли.

3. Осадочные породы. Классификация осадочных пород.

Осадочные – образовались на поверхности или вблизи поверхности земли при низких температурах и давлениях. В результате проявления поверхностных (экзогенных процессов) таких как геологическая работа рек, озер и т. д.

Терригенные - состоящие из обломочного материала

Хемогенные - образующиеся из минеральных веществ, выпавших из водных растворов в результате химических и биохимических реакций или температурных изменений в бассейне

Органогенные, сложенные из скелетных остатков животных и растений.

4. Понятие структурно-текстурного строения нефтегазового пласта.

Текстура – совокупность признаков строения породы, обусловленных ориентировкой и относительным расположением составных частей породы (минералы, поры, цемент), взаиморасположением и количественным соотношением цемента и зерен.

Слоистость:

Горизонтальная

Косая

Неправильная

Основные типы цементов:

Контактовый

Сгустковый

Пленочный

Поровый

Базальный

Структура – характеристика породы, преимущественно определяемая размером и формой зерен.
Структуры ГП

Псефитовая - >2мм

Псаммитовая - 0.1-2мм

Алевритовая - 0.01-0.1мм

Пелитовая - <0.01мм

5. Понятие коллектора и неколлектора.

Коллектор – ГП содержащая поры и пустоты, способная вмещать, фильтровать флюиды и отдавать их при разработке.
Большинство пород коллекторов имеют осадочное происхождение.
Основные критерии коллектора – его емкостные и фильтрационные характеристики.

Абсолютно непроницаемых пород не существует, однако в условиях возможных при разработке месторождений перепадов давлений многие породы не проницаемы для флюидов, такие породы относят к - неколлекторам

6. Типы коллекторов нефти и газа.

Классификация коллекторов нефти и газа возможна по различным характеристикам:

По типу породы:

Терригенный (обломочный) – песок, песчаник, алевриты, алевролиты.

Карбонатные – известняк, доломит.

По типу строения порового пространства:

Гранулярного типа - коллекторы, сложенные песчано-алевритовыми породами, поровое пространство которых состоит из межзерновых полостей

Трещинного типа - коллекторы поровое пространство слагается системой трещин. При этом участки коллектора, залегающие между трещинами, представляют собой плотные малопроницаемые нетрещиноватые массивы пород.

Смешанного типа - коллекторы поровое пространство которых слагается как системами трещин, так и поровым пространством блоков, а также кавернами и карстами. В зависимости от наличия в них пустот различного вида подразделяются на подклассы — трещиновато-пористые, трещиновато-каверновые, трещиновато-карстовые и т. д.

7. Основные свойства горных пород и методы их определения.

гранулометрический  (механический) состав пород;

Методы определения:

Микроскопический

Ситовый

Седиментационный

Лазерный

Оптический

пористость;
Методы определения в лаборатории, завися

по

метод Мельчера

…….

Методы определения на месторождении:

Электрокаротаж

Индукционный каротаж

Диэлектрический каротаж

Акустические методы

Радиоактивный

проницаемость;

Для оценки проницаемости горных пород обычно пользуются линейным законом фильтрации Дарси, согласно которому скорость фильтрации жидкости в пористой среде пропорциональна градиенту давления и обратно пропорциональна динамической вязкости:

Методы определения абсолютной проницаемости в лаборатории проводится на различных приборах, но принципиальная схема их устройства одинакова— все они состоят из одних и тех же основных элементов: кернодержателя, позволяющего фильтровать жидкость и газы через пористую среду, устройств для измерения давления на входе и выходе из керна, расходомеров и приспособлений, создающих и поддерживающих постоянный расход жидкости или газа через образец породы.

Методы определения относительной проницаемости в лаборатории проводится на установках, состоящих из следующих частей:

приспособления для приготовления  смесей  и  питания керна;

кернодержателя специальной конструкции;

приспособления и устройства для приема, разделения и измерения раздельного расхода жидкостей и газа;

устройства  для  измерения  насыщенности  различными фазами пористой среды;

приборов контроля и регулирования процесса фильтрации.

капиллярные свойства;

удельная поверхность;
Методы определения:

Аналитический (по Гранулометрическому составу, пористости и проницаемости)

Фильтрационный (основан на измерении сопротивления течению ч/з пористое тело разреженного воздуха)

Адсорбционный

Метод меченых атомов

механические  свойства  (упругость, пластичность, сопротивление разрыву, сжатию  и  другим  видам  деформаций);

насыщенность пород водой, нефтью и газом.
Насыщенность порового пространства различными фазами можно определить несколькими способами: измерением электропроводности пористой среды, взвешиванием образца (весовой метод) и т. д.

тепловые свойства (теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность)

8. Гранулометрический состав пород.

Гранулометрическим (механическим) составом породы называют количественное (массовое) содержание в породе частиц различной крупности.

Гранулометрический состав Терригенных пород зависит:

Минералогического состава материнской породы

Климатической обстановки в период выветривания

Условий переноса и седиментации обломочного материала и т. д.

9. Определение гранулометрического состава пород.