Горная энциклопедия - коллекторские свойства горных пород

(a. reservoir properties of rocks; н. Speichervermogen der Gesteine; ф. caracteristiques de reservoir des roches; и. propiedades de reservorio de rocas) способность горн. пород пропускать через себя жидкие и газообразные флюиды и аккумулировать их в пустотном пространстве. Осн. параметры: проницаемость, ёмкость, флюидонасыщенность. Проницаемость г. п. наиболее важный параметр коллектора, определяющий потенциальную возможность извлечения из породы нефти и газа. Породы, способные при гидростатич. давлениях пропускать жидкие и газообразные флюиды через сообщающиеся пустоты, наз. проницаемыми. Скорость и направление течения флюида связаны c особенностями геометрии порового пространства коллектора, c интенсивностью, ориентировкой, сообщаемостью трещин, a также физ.-хим. свойствами флюида. Проницаемость существенно зависит от размеров, извилистости поровых каналов и трещиноватости пород. Проницаемость пористой среды для многофазных систем ниже, чем для однофазных. Процесс движения жидкостей или газов в трещинно-пористых средах подчиняется линейному закону фильтрации Дарси, где проницаемость г. п. выражается через коэфф. пропорциональности K (м2 или Д).

Различают абсолютную, эффективную и относит. проницаемости. Абсолютная (физическая) Ka проницаемость при фильтрации однородной жидкости или газа; определяется геометрией порового пространства и характеризует физ. свойства породы. Эффективная Kэф способность породы пропускать флюид в присутствии др. насыщающих пласт флюидов; зависит от сложности структуры порового пространства, поверхностных свойств, наличия глинистых частиц. Относительная Kэф/Ka возрастает c увеличением насыщенности породы флюидом и достигает макс. значения при полном насыщении; для нефти, газа, воды колеблется от нуля при низкой насыщенности до единицы при 100%-ном насыщении.

Общую ёмкость пород-коллекторов составляют пустоты трёх осн. типов, различающихся по генезису, морфологии, условиям аккумуляции и фильтрации нефти и газа. Общая ёмкость г. п. характеризуется суммарным объёмом пор, каверн, трещин. Определяют три вида Пористости г. п.; общую, открытую, эффективную. Общая пористость объём сообщающихся и изолированных пор; открытая объём сообщающихся между собой пор, заполняющихся флюидом при насыщении породы под вакуумом, она меньше общей на объём изолир. пор; эффективная характеризует объём, занятый подвижным флюидом; она меньше открытой на объём остаточных флюидов. Величина пористости оценивается отношением объёма пор к объёму породы и выражается в процентах или в долях единицы.

Трещиноватость г. п. значительно повышает их фильтрац. свойства; ёмкость трещин 0,1-0,5%, в карбонатных породах за счёт растворения и выщелачивания существенно увеличивается 1,5-2,5%.

Кавернозность вторичная пустотность, образовавшаяся в растворимых карбонатных породах. Пo генезису и значимости для запасов выделяют унаследованную и вновь образованную кавернозность. Унаследованная кавернозность развивается в пористопроницаемых разностях c благоприятной структурой пор; вновь образованная кавернозность в первичноплотных породах (см. Карст, Кавернометрия).

Остаточная водонефтенасыщенность характеризует неизвлекаемую часть флюидов. Остаточные флюиды занимают в породе микропоры и снижают величину полезной ёмкости коллектора.

Кол-во и характер распределения остаточной (связанной, погребённой) воды зависит от сложности строения пористой среды, величины уд. поверхности, a также от поверхностных свойств породы (гидрофильности и гидрофобности). Кол-во остаточной воды в породах разл. литологич. состава изменяется от 5 до 70-100%. B песчано-алевритовых породах содержание остаточной воды увеличивается при наличии большой глинистости. Заполнение и вытеснение флюидов в пластах зависят от особенностей строения ёмкостного пространства г. п. (т.к. размер, форма, сообщаемость разл. видов пустот предопределяют режим фильтрации жидкостей и газов), от степени проявления капиллярных сил, от характера распределения остаточных флюидов. Поровые каналы характеризуются преобладанием капиллярных сил над гравитационными, каверны преобладающим воздействием гравитац. сил, в трещинах одновременно проявляется действие капиллярных и гравитац. сил. Проявление тех или др. сил обусловливает величины эффективной пористости, проницаемости и сохранение части остаточной воды в коллекторах. K. c. г. п. важный количеств. параметр для оценки запасов м-ний нефти, газа, водных ресурсов, для выбора режима эксплуатации м-ний.

K. И. Багринцева.

См. также:

Растворимость, Сжимаемость, Липкость, Проницаемость, Хрупкость, Магнитная восприимчивость