Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94

Р= (12)

где г - радиус кривизны горизонтальной проекции частицы; В - радиус максимальной вписанной в проекцию окружности. Так как радиус кривизны горизонтальной проекции частицы на разных участках может быть различным, то необходимо соответствующее число определений р по формуле (12). При этом окончательно формула (12) примет вид

(13)

Анализ фактических данных свидетельствует о том, что между w и р нет отчетливой связи, если не считать некоторой тенденции увеличения р с увеличением w. Анализ песков Миссисипи показал, что W для них изменяется от 0,7 до 0,95, а р - от 0,1 до 0,9.

ТИПЫ ЦЕМЕНТА ОБЛОМОЧНЫХ ПОРОД

Как уже отмечалось выше, на коллекторские п петрофизические свойства терригенных пород решающее влияние оказывает их цементация. В качестве иллюстрации этого влияния И. М. Губкиным [51] приводится пример, согласно которому пористость песка колеблется от 30 до 35%, а при небольшом количестве карбонатного или глинистого цемента снижается до 20-25%; при значительной цементации она может снизиться до 3%. Согласно исследованиям М. А. Цветковой [256] примесь 3-5% глинистых минералов в песке снижает его проницаемость в десятки раз. Таким образом, коллекторские и петрофизические свойства песчаников, вследствие их цементации, могут быть хуже или в лучшем случае такими же, как у алевролитов, несмотря на существенное различие их гранулометрического состава.

Степень влияния цементации терригенных пород на их свойства зависит от типа и строения цемента. Прежде всего цемент может распределяться в породе равномерно и неравномерно. При равномерном распределении он может представлять собою массу, в которую вкраплены частицы породы, при этом пустотность породы равна нулю. Такой цемент относят к базальному типу. Наряду с этим пустотность породы может быть равной нулю, когда часпщы ее расположены плотно, а поры полностью заполнены цементом. В подобных случаях цемент именуется поровым. При малом количестве цемента в породе он может распределяться только в местах контакта частиц или на их поверхности в виде тонкого покрова, соответственно называясь контактовым, или пленочным. Перечисленные типы цементов могут встречаться одновременно в различных соотношениях. Из этого нетрудно заключить, что тип цемента в терригенных породах существенно зависит и от его количества.

Кроме того, цементацию пород характеризуют также структурой цемента, изучение которой облегчает решение вопросов, связанных

с образованием цементирующих минералов и др. По структуре цементы делятся на следующие типы: 1) цемент обрастания; 2) цемент нарастания; 3) цемент прорастания и 4) цемент разъедания.

Различное строение цемента оказывает влияние на прочность, хрупкость и другие свойства пород, представляющие в ряде случаев существеппый практический интерес.

Исследования Н. В. Смирновой [227] показали, что содержание цемента в песчаных коллекторах нефти п газа в зависимости от его типа колеблется от долей процента до 45-50%. Одновременно было установлено, что с увелрхчеиием количества цемента в породе проницаемость ее резко уменьшается. При этом наихудшие показатели получаются при базальпом и поровом цементе. Кроме того, было выясиепо, что иа полную пористость пород существеппое влияние оказывает минералогический состав цемента. Наихудшие в этом отиошепии карбонатный и кварцевый цементы. Так, мелкозернистые литологические разности при глинистом цементе могут иметь большую пористость, чем крупиозериистые, сцементированные карбонатным или кварцевым цементом.

Однако значение цемента в коллекторах этим не ограничивается. В последующих главах показано, что от типа п состава цемента песчаных пород зависит также пх пефтепасыщепиость и нефтеотдача.

Глава II ЕМКОСТЬ ПУСТОТ ПОРОД ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПОРИСТОСТИ

Как уже отмечалось, емкостью коллекторов нефти и газа могут быть поры, каверны и трещины. При этом емкость пустот самой матрицы коллектора ограничивается порами и кавернами. В соответствии с этим коллекторы нефти и газа характеризуются пористостью, кавернозностью и трещиноватостью.

Под пористостью горной породы понимается наличие в ней пор, не заполненных твердым веществом. Такая пористость в нефтяной технике носит название полной пористости. Полная пористость включает в себя абсолютно все поры горной породы (открытые и закрытые) независимо от их формы и взаимного расположения. В соответствии с этим наряду с полной пористостью существует понятие открытой пористости, характеризующей емкость пор, сообщающихся с поверхностью образца.

К пористости не относят пустоты в виде каверн и трещин, так как они существенно отличаются от пор по размеру и определяются обычно раздельно. Из самого понятия «пористость» следует, что речь в данном случае идет только о суммарной емкости пор в породе независимо от наличия в ней каверн. В настоящее время, однако, нет установившихся представлений об отличительных особенностях пор и каверн. Г. И. Теодорович [235] считает, что к кавернам следует относить пустоты, которые в трех взаимно перпендикулярных направлениях имеют размеры более 2 мм. Такое разграничение, конечно, весьма условно, вместо 2 мм можно было бы принять, например, 1,5 мм или 3 мм.

Нам представляется, что в основу деления пустот матрицы на поры и каверны должны быть положены физическая сущность явлений и вытекающие из нее практические выводы. Например, во многих отношениях к порам следует относить пустоты исследуемого образца породы, в которых вода или нефть могут удерживаться капиллярными силами, т. е. в которых капиллярные силы преобладают над гравитационными, а к кавернам - пустоты, в которых гравитационные силы преобладают над капиллярными, и поэтому жидкость в них не удерживается. Из такого деления пустот породы на поры и каверны следует, что: 1) содержание капиллярно-связанной воды в кавернах можно всегда принимать практически равным нулю, 2) коэффициенты нефтеотдачи и газоотдачи каверн и пор в этом случае при прочих равных условиях всегда различны и 3) методы определения их емкости также различны. Дальнейшее рассмотрение пустотного пространства пород будет основываться на этом подходе.