Водо-, нефте-, газонасыщенность

ВОДОНАСЫЩЕННОСТЬ - (коэффициент водонасыщеиности) коллекторское свойство горной породы, характеризующее содержание в ней пластовой воды. Водонасыщенность измеряется отношением объема открытых пор породы, занятых пластовой водой, к общему объему этих пор. Значение водонасыщенности горных пород необходимо для определения их коэффициентов нефте- и газонасыщенности, которые в свою очередь определяют геологические запасы нефти и газа в месторождении.

Водонасыщенность образца горной породы определяют в лаборатории с помощью экстрагирования в аппарате Закса. При этом необходимо использовать образец керна, выбуренного с применением бурового раствора на нефтяной основе и тщательно загерметизированного (запарафинированного) после подъема его на дневную поверхность. В ином случае в керн проникнет фильтрат бурового раствора. Сам метод экстрагирования заключается в том, что с помощью растворителя, кипящего при температуре >100°С (толуол, ксилол), из порового пространства образца удаляются содержащиеся там вода и нефть, которые, конденсируясь вместе с парами растворителя в холодильнике, попадают затем в измерительную бюретку.

НЕФТЕНАСЫЩЕННОСТЬ— содержание нефти в породе-коллекторе. Выражается в долях или процентах от объёма порового пространства (неполное насыщение нефтью всего порового пространства обусловлено наличием в нём т.н. остаточной, или связанной, воды и газа в свободном состоянии). Для подавляющего числа пород-коллекторов начальная нефтенасыщенность (определяется до начала разработкиместорождений

) зависит от проницаемости горной породы (чем меньше проницаемость, тем меньше нефтенасыщенность). В дальнейшем (в процессе разработки месторождения) различают нефтенасыщенность среднюю для пласта-коллектора, а также нефтенасыщенность в зонах активного дренирования (подвергаемых непосредственному воздействию нагнетаемых рабочих агентов, например, в обводнённых зонах при заводнении нефтяных пластов) или в зонах, из которых нефть вытеснялась при естественных режимах истощения. Значение первой всегда выше при малых значениях коэффициента охвата (см. Нефтеотдача) из-за наличия целиков нефти, неистощённых зон и пропластков (особенно при значительной прерывистости пласта), в которых нефтенасыщенность породы-коллектора на всех стадиях разработки остаётся практически неизменной. Нефтенасыщенность в зонах активного дренирования nн определяется эффективностью или полнотой вытеснения нефти рабочим агентом, т.е. величиной коэффициента вытеснения b_выт, и выражается nн=n_нo(1-Я_выт), где n_нo — начальная нефтенасыщенность.

ГАЗОНАСЫЩЕННОСТЬ— степень заполнения пустот (пор, каверн и трещин) в горных породах природными газами. Газонасыщенность обусловлена сорбционной способностьюминералов

, слагающих породу, пористостью и трещиноватостью горной породы, давлением газов. Численно оценивается коэффициентом газонасыщения К_г, равным отношению объёма природного газа, заполняющего породу, к объёму открытых пор и пустот в породе. Применительно к твёрдым полезным ископаемым (в основном углю) газонасыщенность определяется как объёмное количество свободных и сорбированных газов (главным образом метана), содержащихся в единице массы или объёма горной породы и извлекаемых путём откачки, вакуумирования или вытеснения жидкостью. В натурных условиях при измерении газонасыщенности массивов горных пород учитывают в первую очередь газы, свободно выделяющиеся из пород.
Применительно к залежам природного газа коэффициент газонасыщенности характеризует долю объёма открытых пор породы, занятых свободным газом в термобарических условиях пласта. Коэффициент газонасыщенности породы (К_г) количественно оценивают по её водонасыщенности (К_в) исходя из баланса несмешивающихся флюидов в порах породы; К_г = (1-К_в). При продвижении вод и обводнении пласта наблюдается остаточная газонасыщенность, соответствующая количеству неподвижного газа (защемлённого в порах, разобщённого). К_г определяют в скважинах: по материалам промыслово-геофизических исследований (в основном по данным электрического каротажа) с привлечением сведений о петрофизических свойствах пород; по данным детальной газометрии в процессе бурения скважины с приведением к условиям залегания; на керне — исследованием равновесных и остаточной водонасыщенностей. Изучение газонасыщенности применяют для оценки породы как коллектора, подсчёта запасов и контроля за разработкой месторождений газа.

Связь коэффициентов:

Кн + Кв = 1 – для нефтенасыщ коллектора

Кг + Кв = 1 – для газонасыщ коллектора

Кг + Кв + Кг = 1 – для газонасыщ коллектора, содерж кроме остаточной воды остаточную нефть