Методы определения содержания остаточной воды
Прямой метод (на приборе Закса). Проблема в отборе керна с сохранением нефтеводонасыщенности (бурение на нефтяной основе, отбор проб глубинными пробоотборниками).
Косвеннные методы:
А) Полупроницаемой мембраны Образец насыщают водой, а затем вытесняют ее газом или нефтью под давлением через полупроницаемую мембрану в течение нескольких суток, доводя до постоянного значения. Для низкопроницаемых пород необходимы сравнительно высокие давления 10-15 кг/см3 и выше.
В) Метод центрифугирования. 3800-4200 об/мин. в течение 30 мин. (3 атм). Для карбонатных пород 4600 об/мин. Объем отжатой воды замеряется либо определяется взвешиванием образца.
α = (C3-C1)/(Vn·γв),
где:
α – остаточная водонасыщенность;
С3 – масса образца после центрифугирования;
С1 – масса сухого образца;
Vn – объем пор в образце;
γв – плотность воды.
С) Метод нагнетания ртути для измерения капиллярных давлений (порозиметрия).
D) Метод испарения (Е. Миссер, 1950). Образец высушивают при 105 ◦С, взвешивают, насыщают водой и снова взвешивают, затем помещают в ток воздуха. В течение 1-1,5 ч периодически замеряют потерю веса, добиваясь стабилизации.
Е) Хлоридный метод.
F) Метод электропроводности.
G) Метод капиллярного впитывания.
Н) Геофизические методы.
Вопросы для самоконтроля
3.1 Перечислите виды воды в породах.
3.2 Охарактеризуйте методы определения остаточной воды.
Пористость карбонатных пород, ее особенности
Студент должен разобраться с отличиями пористости карбонатных и гранулярных пород и методами изучения свойств карбонатных коллекторов.
Современная модель трещинного коллектора
К трещинным коллекторам приурочено около половины мировых запасов нефти. В образовании карбонатных формаций наблюдается определенная цикличность, как правило (по Н.М. Страхову), возникают они на средних этапах геотектонических циклов.
При изучении карбонатных пород трудностей до сих пор гораздо больше, чем при изучении терригенных. Выделение коллекторов, определение их свойств геофизическими методами, подсчет запасов сопряжены со значительными ошибками.
Чрезвычайно разнообразны карбонатные породы по структурно-текстурным признакам. Различают три генетических типа карбонатных пород: хемогеннные, органогенные и обломочные.
Хемогенные: кристаллического строения, скрытозернистые (пелитоморфные), оолитовые, псевдооолитовые, пизолитовые; последние три структуры внешне сходны по структуре с обломочными известняками.
Органигенные делят на зоо- и фитогенные; по характеру составных частей на биоморфные и органогенно-обломочные (детритовые).
Отмечаются все виды пустот: первичные (седиментационные и диагенетические) и вторичные. Часто встречаются внутриформенные и первично-реликтовые. Первичная пористость в карбонатных породах сохраняется плохо.
| Пустоты | Характер пустот |
| Первичные | Внутри- и межраковинные, межзерновые, межоолитовые; диагенетические трещины |
| Вторичные: | |
| катагенетические | Поры в кристаллических породах, пустоты растворения (каверны, полости стилолитовых швов и др.), трещины катагенетические (при перекристаллизации, метасоматозе) |
| тектонические | Трещины |
| гипергенетические | Карстовые полости и пещеры |
Вторичные пустоты возникают при выщелачивании, перекристаллизации, доломитизации и раздоломичивании, стилолитизации, образовании трещин.
При выщелачивании образуются пустоты различной формы. Растворение может происходить в несколько этапов. Вдоль трещиноватых зон растворение может происходить на больших глубинах (в Приуралье – до 1000 м).
Особый характер имеют карстовые процессы вблизи ВНК залежей. Углекислый газ появляется здесь при биогенном разложении нефти.
Пористость матрицы
Структура пустот в карбонатных породах определяется зачастую их генетической принадлежностью. Например, внутрираковинные и межраковинные пустоты – «ситчатые» на рифах, «зубчатые» детритовые и т.д.
В хемогенных породах пустотное пространство представлено тремя группами:
1. В оолитовых породах – межоолитовые, трещины между и внутри концентров, отрицательно-оолитовые пустоты.
2. В кристаллических породах – каверны и межзерновые пустоты.
3. Пелитоморфные известняки – обычна повышенная трещиноватость, в том числе трещины сокращения (например, при старении коллоидов), типичны для них и стилолиты.
Обломочные породы сходны с нормалными терригенными, но склонны к вторичным изменениям (растворение, перекристаллизация, доломитизация и др.).
Разновидности трещин
Трещины делят на первичные и вторичные. Первые – диагенетические (при уплотнении, перекристаллизации), вторые – катагенетические, гипергенные, тектонические. Литогенетические чаще встречаются в тонкозернистых породах, часты трещины наслоения, которые внутри пласта не имеют определенной ориентации, часто не выходят за пределы пласта.
Тектонические трещины более прямолинейны, с более гладкими стенками. Образуют системы вплоть до планетарных.
По размерам трещины делятся на микро (менее 0,1 мм) и макро (более 0,1 мм) трещины.
Частота зависит от состава и толщины слоя. Чем больше толщина слоя, тем меньше его трещиноватость.
Изучение трещиноватых пластов (Stearns and Friedman, 1972) показало, что трещинные коллекторы наиболее вероятны в хрупких породах с низкой пористостью, залегающих в областях, где проявлялись благоприятные с точки зрения растрескивания тектонические подвижки. Макро- и микротрещины, образовавшиеся в породе, могут быть связаны при этом с деформацией пород при дизъюнктивных нарушениях, а также с глубокой эрозией перекрывающих пород, которая вызывает неодинаковые напряжения по ослабленным плоскостям.