Стандартные исследования образцов горных пород (продолжение)

образцов горных пород;
- физические основы методов.
Основные коллекторские свойства горных пород,

определяющие их способность вмещать и пропускать через себя жидкости и газы при перепаде давления, называются фильтрационно-ёмкостными свойствами (ФЕС).

/ Vпор, sн = Vн / Vпор, sг = Vг

/ Vпор
где: s – насыщенность, Vпор –объем пор, Vв, Vн, Vг – объемы, занимаемые водой, нефтью, газом соответственно.
sв + sн + sг = 1,
Для двухфазных систем (вода-нефть или вода-газ):
s = sв, 1 - s = sн

После формирования коллектора наряду с углеводородами содержат и некоторое количество воды (связанная вода).
Для определения количества углеводородов в коллекторах необходимо знать начальные насыщенности водой, нефтью и газом.

измерения
Прямые измерения как водо- так и нефтенасыщенности
Приемлемая точность
«-»

Высокие температуры
Образец не пригоден к другим исследованиям
Вода кристаллизованная в глинах может испаряться. Необходимы методы учета кристаллизованной воды
Коксование нефти

Аппарат Закса

«+»
Точное измерение водонасыщенности
Образец остается целым
«-»
Медленный (до нескольких дней)
Объем нефти определяется косвенно

течение 40 мин со скоростью вращения 5000 об/мин

площадь поперечного сечения проводника
L – длина проводника
Pп – параметр пористости
δп-

удельное сопротивление породы, насыщенной водой, имеющей удельное сопротивление δв

Электрические свойства пород зависят от геометрии порового пространства и свойств жидкостей.
Нефть, газ, дистиллированная вода, порода (за исключением некоторых глинистых минералов) не проводят электрический ток.
Проводником является минерализованная, вода при этом удельное электрическое сопротивление воды зависит от степени минерализации и термобапрических условий

поперечном сечении образца, м2
Lа – путь который, проходит ион при

своем движении в поровых каналах, м
τ – извилистость поровых каналов,
R1, R2 – сопротивления воды, насыщенного водой образца

поперечном сечении частично насыщенного образца, м2
Lн – путь который, проходит

ион при своем движении в частично насыщенных водой поровых каналах, м
R3 – сопротивление частично насыщенного водой образца.

и параметра насыщения Рн от водонасыщенности Кв (б)
для пород

пластов группы АС2-5 Фёдоровского месторождения

для пород пластов группы БС1-11 Фёдоровского месторождения

ДАВЛЕНИЕМ, ЧЕМ НЕСМАЧИВАЮЩАЯ

и газом.


СВОБОДНАЯ ПОВЕРХНОСТНАЯ ЭНЕРГИЯ - РАБОТА, НЕОБХОДИМАЯ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ЕДИНИЦЫ

ПЛОЩАДИ НОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ

ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ — ЭТО СИЛА НА ЕДИНИЦУ ДЛИНЫ, НЕОБХОДИМАЯ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ НОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ, ВЫРАЖАЕМАЯ В Н/м И ЧИСЛЕННО РАВНАЯ ВЕЛИЧИНЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЭНЕРГИИ В Дж/м2

Силы на границах фаз несбалансированны

“ФАЗА” — ЭТО “ОПРЕДЕЛЕННАЯ ЧАСТЬ СИСТЕМЫ, КОТОРАЯ ЯВЛЯЕТСЯ ГОМОГЕННОЙ И ФИЗИЧЕСКИ ОТДЕЛЕНА ОТ ДРУГИХ ФАЗ ОТЧЕТЛИВЫМИ ГРАНИЦАМИ”.

тела в присутствии другого флюида. Флюиды несмешивающиеся
Смачиваемость характеризует взаимодействие между

флюидами и твердым телом
Контактный угол θ.

Уравнение Юнга

тело
Смачивается водой
Поверхность гидрофильная
(900>>00)
Смачивается обеими жидкостями
(псевдосмачивание)
(=900)
Не смачивается водой
Поверхность гидрофобная

(>900)

Полное смачивание (=00)

(синий цвет) на гидрофильной поверхности, образует каплю (а). Краевой угол

смачивания 0 практически равен нулю. Если поверхность смачивается нефтью (в), капля растекается, и краевой угол приближается к 180°. На поверхности с промежуточной смачиваемостью (б) также образуется капля, но краевой угол зависит от баланса сил поверхностного натяжения (для границ«поверхность/нефть», «поверхность/вода» и «нефть/вода» соответственно).

объемов подвижной нефти при использовании воды в качестве вытесняющего агента
Входные

данные для программ по гидродинамическому моделированию разработки месторождений

фазы возрастает

любой точке порового пространства

стойки из люцита;
4 – сжатый воздух;
5 – редуктор;
6 – ртутный

манометр.

– стальное кольцо;
4 – вал;
5 –шариковый подшипник;
6 – универсальный шарнир;
7

– кожух ротора;
8 – кернодержатель;
9 – пробирка;
10 – стробоскопическая лампа;
11 – контактор;
12 – окошко;
13 – генератор постоянного тока;
14 – электродвигатель переменного тока

Нет однозначной связи давления, необходимого для моделирования остаточной водонасыщенности, с фильтрационно-емкостными свойствами образца и техническими параметрами центрифуги. Поэтому существует несколько формул, определяющих эту связь