Ермилов О.М. Физика пласта, добыча и подземное хранение газа

СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД    стр 5-6-7-8-9

Освоение и ввод в эксплуатацию крупнейших в мире по запасам газа
сеноманских залежей месторождений Западной Сибири осуществляются на
основе достижений научно-технического прогресса в области физики пласта,
техники и технологии добычи нефти и газа, совершенствования проекти-
рования систем разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторож-
дений, разработки и внедрения методов увеличения компонентоотдачи
пластов.
В последние годы получены новые теоретические данные относительно
физики нефтяного и газового пластов, коллекторских и фильтрационных
свойств горных пород, физических свойств пластовых жидкостей и газов.
Некоторые из них успешно применяются на практике.
В книге обобщены устоявшиеся, нашедшие подтверждение в практике
добычи нефти и газа основы физики нефтяного и газового пластов,
рассмотрены новые элементы техники и технологии добычи и подземного
хранения газа, получили дальнейшее развитие вопросы абсолютной и
относительной шероховатости каналов пористой среды, связи относитель-
ной шероховатости каналов пористой среды с коэффициентами проницае-
мости и пористости, с числом Слихтера, показано влияние геолого-физичес-
ких параметров пористой среды на критическое число Рейнольдса, темпе-
ратуры - на фазовые проницаемости нефти, воды и газа. Большое
внимание уделено капиллярному впитыванию воды в пористые среды,
расчету высоты капиллярного впитывания воды, связи эффективного диа-
метра частиц газонасыщенного пласта со средним диаметром каналов
пористой среды.
В работе исследована проблема аналитического определения состава
пластового газа по данным исследований много- и малодебитных скважин,
имеющих жидкость на забое, коэффициентов фильтрационных сопротивле-
ний "средней" скважины, обобщен вопрос о коэффициенте газоотдачи.
Значителен вклад отечественных ученых во всех областях физики
пласта: в теории и практике определения свойств горных пород и
пластовых жидкостей и газов, в исследовании вопросов фильтрации и
вытеснения нефти, конденсата и газа из пористой среды.
Труды академика П.А. Ребиндера, доктора химических наук М.М. Куса-
кова, докторов технических наук Ф.И. Котяхова, Ф.А. Требина, Б.Б. Ла-
пука, Б.А. Шейнмана, Ш.К. Гиматудинова и др. по физике пласта
продолжают оставаться в этой области основополагающими.
Значительный вклад в разработку новых методов нефтеотдачи,
механику и физико-химию пласта сделан докторами технических наук
В.Н. Щелкачевым, Г.А. Бабаляном, Г.Г. Вахитовым, А.Х. Мирзад-
жанзаде, И.А. Мархасиным, Ю.П. Желтовым и другими отечественными
учеными. Большие успехи в исследовании физики нефте- и газоносных
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ГОРНЫХ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ
НЕФТИ И ГАЗА
ТИПЫ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ
Подавляющая часть нефтяных и газовых месторождений приурочена к коллек-
торам трех типов - гранулярным, трещинным и смешанного строения. К первому типу
относятся коллекторы, сложенные песчано-алевритовыми породами, поровое прост-
ранство которых состоит из межзерновых полостей. Подобным строением перового
пространства характеризуются также некоторые пласты известняков и доломитов.
В чисто трещиноватых коллекторах (обычно сложенных преимущественно карбонат-
ными отложениями, сланцами) поровое пространство образуется системой трещин.
При этом участки коллектора между трещинами представляют собой плотные
малопроницаемые нетрещиноватые блоки пород, поровое пространство которых прак-
тически не участвует в процессах фильтрации. На практике, однако, чаще встре-
чаются трещиноватые коллекторы смешанного типа, поровое пространство кото-
рых включает как системы трещин, так и поровое пространство блоков, а также
каверны и карст. По предложению Г.И. Баренблатта и Ю.П. Желтова, при изучении
процессов фильтрации жидкостей и газов в таких трещиновато-пористых коллекто-
рах принято их поровое пространство рассматривать как непрерывную сложную
среду, состоящую из двух сред - трещиноватой и межзерновой, вложенных одна в
другую.
Трещиноватые коллекторы смешанного типа в зависимости от наличия в них пустот
различного вида подразделяют на подтипы - трещиновато-пористые, трещиновато-
каверновые, трещиновато-карстовые и т.д.
Анализ показывает, что около 60% запасов нефти в мире приурочено к песчаным
пластам и песчаникам, 39% - к карбонатным отложениям и 1% - к выветренным
метаморфическим и изверженным породам. Следовательно, породы осадочного проис-
хождения - основные коллекторы нефти и газа.
В связи с разнообразием условий формирования осадков коллекторские свойства
пластов различных месторождений могут изменяться в широких пределах. Харак-
терные особенности большинства коллекторов - слоистость их строения и изменение
во всех направлениях свойств пород, толщины пластов и других параметров.
Фильтрационные и коллекторские свойства пород нефтяного и газового пластов
характеризуются следующими основными показателями:
1) гранулометрическим (механическим) составом пород;
2) пористостью;
3) проницаемостью;
4) капиллярными свойствами;
5) удельной поверхностью;
6) механическими свойствами (упругостью, пластичностью, сопротивлением раз-
рыву, сжатию и другим видам деформаций);
7) насыщенностью пород водой, нефтью и газом.