|
|
|
содержание .. 15 16 17 18 ..
Гл. VI. Горные породы как вместилище нефти и газа
Тогда линейный закон фильтрации (закон Дарси) примет вид
Проницаемость измеряется в дарси. За дарси принимается такая проницаемость, при которой через породу с поперечным сечением 1 еж 2 и при перепаде давления 1 am на протяжении 1 см проходит 1 см ъ
жидкости вязкостью 1 спз. Так как величина коэффициента проницаемости горных пород, развитых в нефтегазоносных районах, в большинстве случаев меньше 1 д, то проницаемость пород обычно характеризуют в единицах миллидарси, составляющих 0,001 д. Из определения и физического смысла коэффициента проницаемости следует, что величина его не должна зависеть от природы жидкости, которая движется через образец пористой среды.
Однако на практике обычно наблюдаются изменения этого коэф- фициента в зависимости от природы фильтрующихся веществ. Эти изменения иногда превышают 100%. Не должен изменяться коэф- фициент проницаемости и во времени. Но в опытах часто наблюда- лось падение проницаемости более чем на 50% за 1 ч.
Существуют различные объяснения причин, вызывающих изме- нение проницаемости во времени и влияние на нее свойств жидкости. При фильтрации жидкостей в рыхлых коллекторах и наличии весьма мелких фракций песка возможны перегруппировка зерен породы няющими проницаемость среды. Частицы, находящиеся в нефти во взвешенном состоянии, при выпадении вызывают закупоривание пор. В результате выделения смолистых веществ, содержащихся в сырой нефти, происходит отложение их на поверхности зерен породы, что приводит к уменьшению поперечного сечения поровых каналов. При фильтрации воды в коллекторах, содержащих глинистые частицы, последние разбухают, что вызывает уменьшение поперечного сечения поровых каналов. При воздействии воды на кремнезем возможно образование коллоидального кремнезема в поровых каналах, это также ведет к их закупориванию. При выделении из воды СО 2 значительно уменьшается растворимость СаС0 3 , и последний осаждается в порах, уменьшая их эффективный диаметр.
Изменение проницаемости вследствие цементации количественно учесть довольно трудно. А. А. Ханин приводит экспериментальные данные для песчаных пород (рис. 43). Резкое падение проницаемости наблюдается в песчаных породах, в которых содержание цемента достигает 4—10%. В обломочных породах плотность упаковки частиц ведет не только к уменьшению пористости, но и к уменьшению раз- мера пор. Поэтому при увеличении плотности пород следует ожидать в общем уменьшения проницаемости. Экспериментальные данные об изменении проницаемости в зависимости от плотности пород при- ведены на рис. 44. Как видно из этого графика, наиболее резко па- 130
§ 2. Проницаемость горных пород дает проницаемость песчаных пород, плотность которых превышает
2,0 г!см 3 . е
Выше отмечалась обратная связь между плотностью пород и общей пористостью. Значительно сложнее связь в обломочных породах ме- жду проницаемостью п пористостью. Некоторые экспериментальные
Рис. 44. Зависимость проницаемости от плотности породы (по А. А. Ханину).
1 — мелкозернистые песчаники пашийского горизонта и живетского яруса девона Башкирии и Татарии; 2 — мелкозернистые песчаники бугурусланской (уфимской) свиты казанского яруса верхней перми Тарханского газового месторождения; 3—алевролит абазип-ской свиты нижнего палеогена Ахтырско-Бугундырского нефтяного месторождения! 4 — мелкозернистые песчаники майкопской свиты Краснодарского района; 5 — алевриты хадумского газоносного горизонта Ставрополья.
данные по этой зависимости приведены на рис. 38 для менилито-вых и эоценовых отложений Долинского и Битковского месторождений. Как видно из рис. 38, зависимость между пористостью и проницаемостью не имеет линейного характера, хотя в общем увеличение пористости приводит к росту проницаемости. Проницаемость наиболее тесно связана с размером пор и их конфигурацией, в то время как общая пористость по существу не зависит от размера пор. Много раз связь между этими параметрами пытались определить теоретическим путем. При этом обычно для выражения связи 131 Рис. 43. Зависимость проницаемости
от содержания цемента в песчаных
породах (по А. А. Ханипу).
1 — средне- и мелкозернистые песчаники доживетского возраста Пачелмы; 2 — мел- козернистые песчаники свиты Горячего Ключа Ставрополья; 3 — мелкозернистые песчаники угерской свиты Бильче-Волицы; 4 — мелкозернистые песчаники угленосной свиты Арчеды; 5—мелкозернистые пес- чаники угленосной свиты Жирное.
|