10. Линейный закон фильтрации. Физический смысл коэффициента проницаемости.

Для оценки проницаемости горных пород обычно пользуются линейным законом фильтрации Дарси (Henry Darcy – французский учёный). В 1865 году Дарси, изучая течение воды через песчаный фильтр (рис. 1.15), установил линейную зависимость объёмного расхода жидкости (скорости фильтрации) от градиента давления. Согласно эксперименту Дарси, линейная скорость фильтрации чистой воды (v) в пористой среде пропорциональна перепаду давления (ΔР здесь и далее равно Р1–Р2) по длине образца (L): V= Q/F = k * дельтаP/L

Физический смысл размерности коэффициента проницаемости –это величина площади сечения каналов пористой среды горной породы, по которым происходит фильтрация флюидов.

12. Классификация коллекторов нефтяных и газовых месторождений по величине проницаемости.

Проницаемость – это фильтрующий параметр системы: горная порода, флюид, градиент давления. Проницаемость характеризует способность породы пропускать через себя жидкости и газы при перепаде давления. Для нефтяных месторождений по величине коэффициента проницаемости (мкм2) выделяют 5 классов коллекторов.

1. Очень хорошо проницаемые (kпр > 1).

2. Хорошо проницаемые (kпр ≈ 0,1–1).

3. Средне проницаемые (kпр ≈ 0,01–0,1).

4. Слабопроницаемые (kпр ≈ 0,001–0,01).

5. Плохопроницаемые (kпр < 0,001).

Классификация коллекторов газовых месторождений по величине коэффициента проницаемости включает 1–4 классы. По характеру проницаемости (классификация Г.И. Теодоровича) различают следующие виды коллекторов: равномерно проницаемые; неравномерно проницаемые; трещинные.

В реальных условиях редко встречаются пласты, однородные по проницаемости на всём протяжении. Нефтяной пласт неоднороден и состоит из продуктивных пропластков разной проницаемости. Коллекторы нефти и газа меняются по минералогическому составу, физическим свойствам по вертикали и горизонтали, по направлениям напластования пород. Линзы песчаников, пропластки песка иногда без каких–либо закономерностей переходят в глинистые породы. Поэтому коэффициент

средней проницаемости продуктивного пласта ( пр k ) оценивается с учётом проницаемости пропластков и направления фильтрации.

13. Понятие нефте – водо и газонасыщаемости. Методы определения.

Насыщенность – один из важных параметров продуктивных пластов, характеризует запасы нефти (газа и воды) в пласте, количественно оценивается величиной коэффициента S, тесно связан с фазовыми

проницаемостями флюидов:

• водонасыщенностью – Sв;

• газонасыщенностью – Sг;

• нефтенасыщенностью – Sн.

Водонасыщенность (Sв) характеризует отношение объёма открытых пор, заполненных водой, к общему объёму пор горной породы. Аналогичны определение для нефте- (Sн) и газонасыщенности (Sг):

Sв= Vв/Vпор * 100% Sн= Vн/Vпор * 100% Sг= Vг/Vпор * 100%

где Vв, Vн, Vг – соответственно объёмы воды, нефти и газа в поровом объёме (Vпор) породы.

От объёма остаточной воды в залежи зависит величина статической полезной ёмкости коллектора. Статическая полезная ёмкость коллектора (Пст) характеризует объём пор и пустот, которые могут быть заняты нефтью или газом. Величина порового пространства, занятая остаточной водой влияет на динамическую полезную ёмкость коллектора. Динамическая полезная ёмкость коллектора (Пдин) характеризует относительный объём пор и пустот, через которые может происходить фильтрация нефти или газа в условиях, существующих в пласте. На практике насыщенность пород определяют в лабораторных условиях по керновому материалу в аппаратах Закса или по данным геофизических исследований в открытых стволах скважин.