Основные свойства пластовых флюидов, влияющие на качество заканчивания скважин. Типы и свойства нефтегазовых коллекторов.
v по содержанию тех или иных УВ:
Ø метановые,
Ø метано‑нафтеновые,
Ø нафтеновые,
Ø метано-нафтено-ароматические,
Ø нафтено-ароматические.
v по содержанию твердых парафинов :
Ø малопарафинистые (до 1,5%),
Ø парафинистые (от 1,5 до 6%),
Ø высокопарафинистые (более 6%);
v по содержанию серы :
Ø малосернистые (до 0,5%),
Ø сернистые (0,5‑2%),
Ø высокосернистые (более 2%);
v по содержанию смолистых веществ :
Ø слабосмолистые (до 8%),
Ø смолистые (8‑28%)
Ø сильносмолистые (более 28%).
v по консистенции
Ø легкоподвижные,
Ø текучие,
Ø высоковязкие,
Ø почти не текучие,
Ø застывающие при норм. условиях.
Вязкость нефти (газа) оценивается параметром, называемым динамической (абсолютной) вязкостью. Она определяется из уравнения Ньютона:
dА - площадь перемещающихся параллельных слоев нефти (газа);
dF - сила, необходимая для поддержания разницы скоростей слоев dV;
dZ - расстояние между слоями;
μ - динамическая (абсолютная) вязкость. [Па·с] [МПа·с]
Часть легких УВ нефти по мере ее подъема к устью скважины переходит в газообразное состояние за счет ↓ давления, образуя попутный (нефтяной) газ.
Давление насыщения попутного газа - это давление, при котором все его компоненты перейдут в жидкое состояние.
Содержание растворенного газа в нефти оценивается газовым фактором
Газовый фактор нефти - это объем газа, выделившейся из 1м3 пластовой нефти при ее разгазировании.
Газовые конденсаты в пластовых условиях – это растворы легких жидких УВ в несжижаемой газовой фазе (метане).
При снижении давления до атмосферного, газовый раствор распадается на:
Ø газ,
Ø конденсат
Природный газ - смесь наиболее легких газообразных метановых углеводородов:
метана (CH4),
этана (C2H6),
пропана (С3Н8),
бутана (С4Н10) и др. .
Природные газы, в 1м3 которых содержится более 100г тяжелых УВ газов, (этан, пропан, бутан и др.) называют «богатыми» или «жирными», а менее 100г – «сухими».
v Водав горных породах может пребывать в связанном и свободном состояниях.
Связанная пластовая вода - капиллярная, адсорбционная, пленочная. Связанная вода существенно влияет на характер движения жидкости в пластах.
Свободную пластовую воду по размещению относительно нефтегазаносных горизонтов называют
Ø верхней, если она насыщает пласт, расположенный выше продуктивного;
Ø нижней, если она насыщает пласт, расположенный ниже продуктивного;
Ø подошвенной, если вода заполняет пласт коллектор под залежью нефти или газа;
Ø промежуточной, если она насыщает пропласток в продуктивном пласте.
Типы и свойства нефтегазовых коллекторов.
Типы:
v К гранулярному (или поровому) типу относятся коллекторы, сложенные преимущественно песчано‑алевролитовыми породами, поровое пространство которых стоит из межзерновых пустот.
Коллекторы этого типа подразделяются по размеру зерен, слагающих породу:
· мелкозернистые – размер 0,1-0,25мм;
· среднезернистые –0,25-0,5мм;
· крупнозернистые –0,5-1,0мм.
v В число трещинных коллекторов, представленных в основном карбонатными породами и сланцами, пространство, заполненное нефтью или (и) газом складывается из системы открытых трещин.
v На практике чаще встречаются коллекторы смешанного типа, пространство которых сложено как системой открытых трещин, так и поровым пространством блоков.
Этот тип коллектора подразделяется на:
Ø порово‑трещинный,
Ø трещинно‑поровый,
Ø трещинно‑кавернозный,
Ø трещинно‑карстовые,
Свойства
1. Пористость - наличие пор между слагающими ее частицами. Различают:
‑ абсолютную пористость ma – отношение суммарного объема пор Vпор в породе к объему породы V : ma= Vпор / V
‑ открытую пористость mо – отношение объема открытых пор породы Vотк.пор к объему породы V: mо = Vотк.пор / V
Поровые каналы подразделяются на 3-и группы:
1. Субкапиллярные – меньше 0,0002мм;
2. Капиллярные – от 0,5 до 0,0002мм;
3. Сверхкапиллярные – более 0,5мм.
- эффективная пористость mэфф - отношение проницаемой части открытых пор объекта Vпрон. к общему объему пор V
2. Фильтрационные характеристики пород коллекторов характеризуются проницаемостью.
закон фильтрации Дарси: линейная скорость фильтрации жидкости в пористой среде V пропорциональна градиенту давления и обратно пропорциональна динамической вязкости.
Q - объемный расход жидкости;
F - площадь фильтрации;
μ - динамическая вязкость жидкости;
ΔР - перепад давления на толщине Δh.
3. Пластовое давление, горное давление и давление гидроразрыва.
Пластовое давление – давление пластового флюида в открытых порах.
Нормальное пластовое давление= гидростатическому Р воды плотностью 1 г/см3.
Этому давлению соответствуют градиенты давления 0,01 МПа/м.
- Если градиент давления ≤0,008 МПа/м – аномально низкое давление.
- Если градиент давления ≥0,011 МПа/м, то аномально высокое давление.
Горное (или геостатическое) давление – это давление вышележащих горных пород.
Давление гидроразрыва – это давление пластового флюида или пластовое давление, при котором происходит разрыв пород.
Давление гидроразрыва всегда меньше горного давления, т.к. с одной стороны прочность на разрыв всегда меньше, чем прочность на сжатие, а с другой стороны пластовый флюид облегчает образование трещин в породе, особенно это относится к пластовой воде.