Определение действующего диаметра пор. ???

Пустотное пространство лучше всего изучать визуально прямыми методами, определяя размеры разных элементов и их соотношение. Прямые методы дают возможность изучать морфологию, давать числовые характеристики, анализировать распределение зерен, агрегатов и цемента. Эти замеры позволяют выводить различные свойства, подсчитывать коэффициенты. Например, заполняя полимером отверстия и затем растворяя минеральную часть, получают слепок пустотного пространства. Можно также изучать пустоты в шлифе, что обычно и делается. При этом изучение производится в какой-то определенной плоскости, положение в пространстве которой может быть ориентировано; определяется количество и размер пустот, параметры соединяющих их каналов и трещин. Поры и каналы измеряют по фотографиям шлифов. За размер пор можно принимать диаметр наибольшей вписанной окружности, а за размер каналов - среднюю их ширину. По полученным в шлифах замерам строят кривые распределения пор и каналов по размерам. К числу прямых методов исследования структуры порового пространства можно отнести рентгеновское просвечивание и метод изучения полированных поверхностей, а также некоторые другие.

 

  Билет 23

1.Процессы приводящие к образование вторичной пористости

Вторичная пористость имеет существенное, нередко определяющее значение в формировании эффективной емкости любого типа коллектора (порового, чисто трещинного, сложного). Это обусловливается прежде всего тем, что современные залежи нефти и газа преимущественно молодого возраста; они формировались в отложениях, претерпевших неоднократные изменения структурных и текстурных характеристик (изменение геометрии и морфологии порового пространства) и в различной степени вещественного состава пород. Первичная пористость пласта-коллектора чаще всего характерна для залежей древнего возраста, составляющих небольшую часть современных месторождений углеводородов. При рассмотрении фактического материала нефтегазоносных бассейнов можно видеть, что формирование пустотного пространства коллекторов определяется литологическими особенностями пород и тектоническими условиями их залегания и обусловливается геологической историей развития того или иного региона. Факторами формирования пустот являются термодинамические и геохимические процессы, способствующие постседиментационному изменению минералогического состава горных пород. Тектонические условия залегания пород в различные этапы геологической истории определяют факторы (трансгрессивные и регрессивные циклы, вертикальные, горизонтальные подвижки и др.), которые способствуют развитию дислокационного и гидрохимического эпигенеза, возникновению трещииоватости, а также факторы, обусловливающие направленность и интенсивность постседиментационных преобразований горных пород. Литологический состав отложений и фациальные условия их накопления определяют минералогический состав пород, размер и отсортированность терригенного материала, вещественный состав цемента, химический состав карбонатных образований, структурные и текстурные особенности горных пород. В терригенных породах вторичная пористость образуется в основном за счет изменения структуры и в меньшей степени вещественного состава цемента породы. Причем в некоторых регионах и в поровом коллекторе (песчано-алевритовые породы) вторичная пористость имеет определяющее значение (нижний карбон Волго-Уральской области, нижнекаменноугольные отложения Днепрово-Донецкой впадины). Формирование вторичной пористости поровых коллекторов происходит под воздействием динамической нагрузки и за счет растворения цемента и коррозии обломочного материала. Так, динамическая нагрузка (давление вмещающих толщ на пласт-коллектор, не деформированный складчатостью) в значительной степени

может влиять на изменение морфологии и геометрии пустотного пространства. В песчано-алевритовых породах среди вторичных процессов наибольшее развитие имеют уплотнение и связанная с ним деформация обломочного материала, хлоритизация н гидрослюдизация. В большинстве случаев наличие этих процессов ведет к уменьшению размеров пор, усложнению геометрии пустотного пространства, что значительно снижает емкость коллектора. Например, в процессе гидрослюдизации 100 г монтмориллонита или смешанослойных минералов гидрослюдисто-монтмориллонитового типа высвобождается соответственно 3 или 1 г кремнезема, который поступает в поровое пространство породы. Все эти процессы, видимо, являются причиной того, что при погружении на значительные глубины в песчано-алевритовых породах отмечается закономерное ухудшение характеристик пустотного пространства. Наибольшие изменения качественных и количественных характеристик пустотного пространства пород происходят в процессе взаимодействия отложений и циркулирующих в них флюидов. Минеральные компоненты растворов, минералогический состав пород, термодинамические условия их развития и другие факторы [наличие органического вещества (OB), состав образующихся газов, тектоническая активность региона] обусловливают интенсивность и направленность гидродинамических процессов. Так как большинство из перечисленных факторов меняется во времени, то и направленность и интенсивность процессов изменения пород также имеют переменный характер. Важным фактором, влияющим иа формирование вторичных пустот, являются пути движения флюидов, главным образом трещины. Таким образом, на формирование вторичной пористости пород-коллекторов влияют следующие факторы.

1. Тектонически активное развитие региона (количество регрессивных циклов, их продолжительность, дизъюнктивная тектоника, наличие «долгоживущих» разломов и др.).

2. Палеогидрогеологические показатели региона (наличие агрессивных растворов на различных этапах геологического развития, распределение зон свободного и затрудненного водообмена, наличие минеральных и температурных катализаторов в растворах и т. д.).

3. Вещественный состав пород (распределение в разрезе карбонатных формаций по мощности и протяженности).

 

2. Размеры пор и каналов, способы их определения и распределение в породах???

Важной характеристикой структуры пустотного пространства являются особенности распределения или относительной роли поровых каналов того или иного диаметра в породе. Поскольку диаметр канала сильно меняется в породе, при расчетах под ним понимается диаметр такого капилляра, который по своим свойствам и эффективности фильтрации эквивалентен данному поровому каналу. В таком случае поровое пространство породы можно представить как совокупность капиллярных трубочек разных диаметров. Изучение распределения поровых каналов помогает выяснить причины различий проницаемости пород сходного гранулометрического состава с близкими величинами пористости. Проницаемость будет выше у такого из двух образцов с примерно равной пористостью, у которого каналы более крупного размера составляют больший процент. Изучать распределение поровых каналов можно несколькими методами, в том числе методами капилляриметрии и центрифугирования. Коротко рассмотрим первый из них, а второго коснемся позже. Капиллярометрия может быть водная для песчаных и алеврито-песчаных образцов и ртутная для образцов со значительным содержанием глинистых фракций. Метод, применяемый при использовании смачивающей жидкости (воды), носит название метода полупроницаемой мембраны. Все расчеты строятся с использованием формулы, характеризующей величину капиллярного давления:

Р к = 2 s c o s q / R

где s - величина поверхностного натяжения, Н/м; q - краевой угол смачивания, близкий для воды к 1; R - радиус порового (капиллярного) канала, м. Метод полупроницаемой мембраны имеет несколько модификаций.

Для изучения пород с очень тонкими порами применяется метод ртутной порометрии. Он заключается в измерении объема ртути, вошедшей в поры вакуумированного образца. По мере того как заполняются более крупные каналы (и связанные с ними поры), требуется приложить определенное давление для проталкивания ртути как несмачивающей жидкости через поровые каналы меньших размеров. Эксперимент продолжается до тех пор, пока все открытое поровое пространство не заполнится ртутью. По количеству (объему насыщенности) ртути и по соответствующим интервалам давлений определяют процентное распределение разных поровых каналов и пор и строяткривые. При помощи ртутной порометрии изучают поры радиусом в сотые доли микрометра. Применяемые давления достигают 10 МПа. Структура пустотного пространства помимо фильтрационных и других свойств определяет количественное содержание воды в породе.

 

Билет 24