Пористость и удельная поверхность пород

16.11.2020

Практически все осадочные породы являются пористыми. Абсолютной пористостью называют отношение суммарного объема пор Vпор в образце породы к видимому его объему Vобр

Поры, соединенные друг с другом, образуют поровые каналы. Поровые каналы пород нефтяных и газовых месторождений условно делят на три группы:

а) сверхкапиллярные — с размером более 0,5 мм;

б) капиллярные — от 0,2 мкм до 0,5 мм;

в) субкапиллярные — менее 0,2 мкм.

Нефть, газ и вода по сверхкапиллярным порам движутся свободно под действием даже небольшого перепада давлений или силы гравитации; по капиллярным — движение происходит при значительном участии капиллярных сил. В субкапиллярных порах силы молекулярного притяжения жидкости стенками каналов столь велики, что в природных условиях жидкость по ним перемещаться практически не может. Субкапиллярные поры характерны для глин, глинистых сланцев, аргиллитов, являющихся покрышками нефтегазонасыщенных пород. Хорошими коллекторами нефти и газа являются те породы, в которых преобладают сверхкапиллярные поровые каналы.

Коэффициентом открытой пористости называют отношение суммарного объема пор, сообщающихся друг с другом, к видимому объему образца породы. Коэффициент открытой пористости всегда меньше абсолютной пористости, так как в породе имеются замкнутые поры. Если для песков разница между ними мала и обычно не превышает 5—6%, то для карбонатных коллекторов разница может быть весьма значительной.

Коэффициент открытой пористости можно определить методом взвешивания. Для этого измеряют массу M1 воздушносухого образца породы, а затем массу M2 того же образца, насыщенного под вакуумом керосином. Тогда коэффициент открытой пористости

где рк — плотность керосина.

Суммарную поверхность всех поровых каналов, содержащихся в единице объема образца породы, называют удельной поверхностью. Величина удельной поверхности зависит от формы зерен и гранулометрического состава породы. Так как размер зерен обычно мал, а пористость довольно значительна, удельная поверхность породы может быть очень большой. Чем больше удельная поверхность, тем больший объем жидкости физически удерживается на ней в виде пленок.

Существуют несколько способов определения удельной поверхности пород. Простейший из них основан на зависимости между удельной поверхностью и гранулометрическим составом породы.

Если бы все частицы породы имели сферическую форму и одинаковый диаметр, суммарная поверхность всех частиц в 1 м3 породы была бы равна

где dч — диаметр частиц.

Реальные зерна имеют угловатую форму и далеко не одинаковые размеры. Поэтому удельную поверхность естественных песков вычисляют как сумму удельных поверхностей всех фракций гранулометрического состава

где kч — поправочный коэффициент, учитывающий увеличение поверхности из-за несферичности частиц (по данным К.Г. Opкина, kч = 1,2-1,4; меньшие значения коэффициента относятся к окатанным частицам, большие — к угловатым); Mi — масса данной фракции частиц; di — средний диаметр i-й фракции частиц

Здесь di' и di'' — ближайшие стандартные размеры отверстий сит.

Удельная поверхность образцов песчаников, отобранных из продуктивных пластов Ромашкинского и Туймазинского нефтяных месторождений, например, колеблется от 38000 до 113000 м2/м3.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна