Гранулометрический состав

Физико-механические свойства пород-коллекторов.

Основы нефтепромысловой геологии и физики пласта.

Геологическая информация является основой решения прак­тически всех задач при проектировании и управлении процес­сами строительства скважин. Характеристики пород и пласто­вых флюидов, проходимого скважиной разреза во многом обус­ловливают выбор долот, бурового раствора, методов вскрытия, вызова притока и др.

Каждый продуктивный пласт в нефтяной и газовой залежи характеризуют совокупностью величин. Знание этих величин необходимо для того, чтобы определить вероятные и извлекаемые запасы нефти и газа, оценить возможный потенциальный дебит жидкости, выбрать оптимальный фильтр для предотвращения разрушения коллектора в период эксплуатации скважины, правильно выбирать состав и свойства промывочной жидкости для разбуривания продуктивного пласта, конструкцию нижней части скважины, предвидеть и предотвратить аварии, осложнения, а также предотвратить ухудшение естественных фильтрационно-емкостных свойств продуктивных пластов.

Нефть и газ аккумулируются в трещинах, порах и пустотах горных пород. Нефть и газ обычно заключены в песчаниках, песках, известняках, кон­гломератах, которые являются хорошими коллекторами и ха­рактеризуются определенными параметрами: гранулометрическим составом, пористостью, проницаемостью, удельной поверхностью, прочностными свойствами скелета.

Нефть и газ содержатся в порах и трещинах пород-коллекторов. Если порода-коллектор состоит из зерен разной формы, сцементированных между собой (например, песчаник) или несцементированных (песок), и жидкость (нефть, газ, вода) заполняет поры такой породы, коллектор называют гранулярным (от слова «гранула»—зерно). Если же жидкость содержится в основном лишь в трещинах породы, коллектор называют трещинным. В природе встречаются также смешанные, или гранулярно-трещинные коллекторы.

Песчаные пласты состоят из зерен разных формы и размера. Гранулометрическим составом такой породы называют совокупность данных о размере (массе) зерен разных фракций. В состав одной фракции включают все зерна, размер (или масса) которых не выходит за пределы, установленные для данной фракции. От гранулометрического состава пород зависят пористость, проницаемость, удельная поверхность, капиллярные свойства и некоторые другие характеристики.

Гранулометрический состав пород определяют с помощью ситового и седиментометрического анализа. Гранулометрический состав сцементированных пород оп­ределяется после их предварительного разрушения Ситовой анализ применяют для рассева фракций сыпучих пород с размером частиц не менее 0,05 мм. В лаборатории обычно используют набор проволочных или шелковых сит (всего 10—11 сит) с размерами отверстий (стороны квадрата в свету) от 0,053 до 3,36 мм. Сита размещают одно над другим так, чтобы в самом верху было сито с наиболее крупными отверстиями. На верхнее сито насыпают навеску сыпучей породы (обычно 50 г) и просеивают ее в течение 15 мин. Затем взвешивают оставшуюся на каждом сите породу, и результат записывают в таблицу против размера соответствующего сита.

Седиментометрическим анализом пользуются для определения содержания частиц крупностью менее 0,05 мм. Способ этот основан на том, что осаждение столь мелких частиц в вязкой жидкости подчиняется закону Стокса. Закон Стокса справедлив при нестесненном движении частиц. Поэтому массовая концентрация частиц в жидкости не должна превышать 1 % •

Размер зерен большинства нефтеносных пород колеблется от 0,01 до 0,1 мм. Однако обычно при изуче­нии гранулометрического состава горных пород выделяют сле­дующие размерные категории (в мм):

Галька, щебень......................... >10

Гравий..................................... 10-2

Песок:

грубый................................. 2-1

крупный.............................. 1-0,5

средний................................ 0,5-0,25

мелкий................................. 0,25-0,1

Алевролит:

мелкий................................. 0,1-0,05

крупный.............................. 0.05-0.01

Глинистые частицы.................. < 0,01

Размеры частиц пород могут колебаться в весьма широком диапазоне (от коллоидных размеров до нескольких сантиметров). В большинстве пород-коллекторов размеры частиц находятся обычно в пределах от 0,01 до 1 мм. Степень неоднородности частиц породы принято характеризовать отношением диаметра отверстий сита, через которое прошло 60% общей массы навески, к диаметру отверстий того сита, через которое прошло только 10% массы. Для большинства нефтяных и газовых пластов степень неоднородности колеблется от 1,1 до 20.

Дата добавления: 2015-07-13