Ответ на вопрос: «Фильтрационные свойства горных пород».
- К геометрическим параметрам пористой среды относят:
- гранулометрический (механический) состав;
- пористость;
- удельную поверхность;
- проницаемость.
Гранулометрический анализ проводится для определения степени дисперсности минеральных частиц, слагающих породу.
Гранулометрическим (механическим) составом породы называют количественное (массовое) содержание в породе частиц различной крупности.
От степени дисперсности минералов зависят многие свойства пористой среды: проницаемость, пористость, удельная поверхность, капиллярные свойства и др.
Так как размеры частиц песков обусловливают общую их поверхность, контактирующую с нефтью, от гранулометрического состава пород зависит количество нефти, остающейся в пласте после окончания его разработки в виде пленок, покрывающих поверхность зерен, и капиллярно удержанной нефти.
Под пористостью горной породы понимают наличие в ней пустот (пор). Коэффициентом полной (или абсолютной) пористости mа называется отношение суммарного объема пор Vпор в образце породы к объему образца V.
Т.е. m0 = Vп / V. Измеряется коэффициент пористости в долях единицы или в процентах объема породы.
По происхождению поры и другие пустоты подразделяются на первичные и вторичные.
К первичным относят пустоты между зернами, промежутки между плоскостями наслоения и т.д., образующиеся в процессе осадконакопления и формирования породы.
Ко вторичным – поры, возникшие в результате последующих процессов разлома и дробления породы, растворения, возникновения трещин (например, вследствие доломитизации) и др.
Коэффициентом открытой пористости m0 принято называть отношение объема открытых, сообщающихся пор к объему образца, а динамическая m = Vпп / V,
где Vпп – объем, занятый подвижной жидкостью.
Динамика фильтрационного течения в основном определяется трением флюида о скелет коллекторов, которое зависит от площади поверхности частиц грунта. В связи с этим одним из важнейших параметров является удельная поверхность Sуд, т.е. суммарная площадь поверхности частиц, содержащихся в единице объёма.
Удельная поверхность нефтесодержащих пород с достаточной точностью определяется формулой:
где k — проницаемость в дарси [мкм2].
Проницаемость – параметр породы, характеризующий её способность пропускать к забоям скважины флюиды. Различают проницаемости: абсолютную, эффективную или фазовую и относительную.
Абсолютная проницаемость — характеризует физические свойства породы и определяется при наличии лишь какой-либо одной фазы, химически инертной по отношению к породе.
Фазовой (эффективной) проницаемостью называется проницаемость пород для данного флюида при наличии в порах многофазных систем.
Эффективная проницаемость – это проводимость пористой среды, насыщенной несколькими фазами, для одной из фаз.
Относительной проницаемостью называется отношение фазовой к абсолютной.
Проницаемость измеряется:
в системе СИ — м2;
технической системе — дарси (д);
1д = 1,02 мкм2 = 1,02·10-12м2.
Физический смысл проницаемости k заключается в том, что проницаемость характеризует площадь сечения каналов пористой среды, по которым происходит фильтрация.