Типы пород-коллекторов и их характеристика.

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

БИЛЕТ № 1

Типы пород-коллекторов и их характеристика.

Большинство нефтяных и газовых месторождений приурочена к коллекторам трёх типов

1)гранулярным (коллекторы, сложенные песчано-алевритовыми породами, поровое пространство которых состоит из межзерновых полостей)

2)трещинным (сложенны в основном карбонатами с системой трещин, материнская порода которых не участвует в процессах фильтрации);

3)смешанного строения (коллекторы с наличием поровых пространств в блоках).

Горные породы делятся на три группы: -

осадочные, - изверженные (магматические) и - метаморфические.

Осадочные породы ТЕРРИГЕННЫЕ(пески, песчаники, алевриты, алевролиты, глины, аргиллиты), ХЕМОГЕННЫЕ(каменная соль, гипсы, ангидриты, доломиты, некоторые известняки) ОРГАНОГЕННЫЕ (мел, известняки органогенного происхождения и другие окаменелые останки). Основные коллекторские свойства горных пород, определяющие их способность вмещать и пропускать через себя жидкости и газы при перепаде давления, называются фильтрационно-ёмкостными свойствами (ФЕС). Фильтрационные и коллекторские св-ва пород нефтяных пластов характеризуется след. Основными показателями:1) гранулометрический (механический) состав пород;2) пористость;3) проницаемость;4) капиллярные свойства;5) удельную поверхность;6) механические свойства (упругость, пластичность, сопротивление разрыву, сжатию и другим видам деформаций);7) тепловые свойства (теплоемкость, теплопроводность);8) насыщенность пород водой, нефтью и газом в различных условиях.

2. Давление насыщения нефти газом.

давлением насыщения называется Давление, при котором весь газ растворяется в жидкости (т.е. переходит в жидкое состояние). Если пластовое давление меньше давления насыщения, то часть газа находится в свободном состоянии, залежь имеет "газовую" шапку.

Если пластовое давление больше давления насыщения, то говорят, что нефть "недонасыщена" га- зом и весь газ растворён в нефти.

Давление насыщения может соответствовать пластовому, при этом нефть будет полностью насыщена газом. Давлением насыщения пластовой нефти называют максимальное давление при котором газ начинает выделяться из нефти при изотермическом ее расширении в условиях термодинамического равновесия. Давление насыщения зависит от соотношения объемов нефти и растворенного газа, их состава и пластовой температуры. С увеличением молекулярной массы нефти (плотности) этот параметр увеличивается. С увеличением в составе газа количества компонентов, относительно плохо растворимых в нефти, давление насыщения увеличивается. Особенно высоким давлением насыщения характеризуются нефти, в которых растворено значительное количество азота. С понижением температуры давление насыщения может значительно увеличивается.

БИЛЕТ № 2

Пористость горных пород

Под пористостью горной породы понимают наличие в ней пустот (пор, каверн, трещин).

В зависимости от происхождения различают следующие виды пор

1. Первичные поры, образовавшиеся одновременно с формированием породы. Величина первичной пористости обусловлена особенностями осадконакопления. Она постепенно уменьшается в процессе погружения и цементации осадочных пород.

Вторичные поры

2. Поры растворения, образовавшиеся в результате циркуляции подземных вод. В карбонатных породах в результате процессов карстообразования образуются поры выщелачивания, вплоть до образования карста.

3.Поры и трещины, возникшие под влиянием химических процессов, приводящие к сокращению объёма породы. При доломитизации (превращение известняка в доломит) идет сокращение объемов породы приблизительно на 12 %, что приводит к увеличению объема пор. Аналогично протекает и процесс каолинизации – образование каолинита.

4.Пустоты и трещины, образованные за счет эрозионных процессов: выветривания, кристаллизации, пере-кристаллизации.

5.Пустоты и трещины, образованные за счет тектонических процессов, напряжений в земной коре.

Различают физическую или абсолютную пористость, которые не зависят от формы пустот, открытую, а также динамическую и эффективную пористость, зависящих от формы пустот.

Коэффициент общей (полной, абсолютной) пористости зависит от объема всех пор:

Коэффициент открытой пористости зависит от объёма сообщающихся между собой пор

Коэффициент эффективной пористости определяется объёмом пор (V_{пор фильтр}), через которые идёт фильтрация.

По величине поровые каналы нефтяных пластов условно разделяют на три группы:

1) сверхкапиллярные — размеры больше 0,5 мм;

(соль, гипс, ангидрит)

2) капиллярные — от 0,5 до 0,0002 мм (0,2 мкм)

3) субкапиллярные — меньше 0,2 мкм (0,0002 мм).

Общая и открытая пористость зависят от:

глубины залегания и, как правило, падает с увеличением глубины залегания

от плотности пород; количества цемента и др.

Объём пор зависит от:-формы зёрен и размера зёрен;-сортировки зёрен;-укладки зёрен;-однородности и окатанности зёрен;-вида цемента.

Состав нефти.

Нефть представляет собой сложную смесь органических соединений, преимущественно углеводородов, их производных и гетероатомных соединений.

Основные классы углеводородов в нефти:

Парафиновые углеводороды (алканы) - насыщенные (предельные) углеводороды с общей формулой C_nH₂_n₊₂. Содержание их в нефти составляет 30 - 70%.

Различают алканы:

- нормального (н-алканы - пентан и его гомологи) строения,

- изостроения (изоалканы - изопентан и др.) и

- изопреноидного строения (изопрены - пристан, фитан и др.).

Нафтеновые углеводороды (циклоалканы) - насыщенные алициклические углеводороды.

К ним относятся: - моноциклические с формулой C_nH₂_n, - бициклические - C_nH₂_n_-2, - трициклические - C_nH₂_n_{-4, -}тетрациклические - C_nH₂_n_-6. Содержание их в нефти 25 - 75%.

Из моноциклических углеводородов в нефти присутствуют в основном пяти - и шестичленные нафтены. Содержание нафтенов растёт по мере увеличения молекулярной массы нефти.

Ароматические углеводороды (арены) - их в нефти от 10 до 50%. К ним относятся представители

- моноциклических- бензол и его гомологи (толуол, о-, м-, п-ксилол и др.),

- бициклические- нафталин и его гомологи,

- трициклические- фенантрен, антрацен и их гомологи,

-тетрациклические- пирен, его гомологи и другие.

Гибридные углеводороды (церезины ) - углеводороды смешанного строения:

-парафино-нафтенового, -парафино-ароматического, -нафтено-ароматического.

В основном это твердые алканы с примесью длинноцепочечных углеводородов - являются основной частью парафиновых отложений в скважинах.

Гетероатомные соединения - углеводороды, в состав молекул которых входят кислород, сера, азот, металлы. К ним относятся:

1. Кислородсодержащие - фенолы, нафтеновые кислоты,., содержание в нефтях от 0,1-1

2. Серосодержащие - меркаптаны, сульфиды, дисульфиды,., содержание в нефтях от 0,1 1-6 %;

3. Азотсодержащие - амины, пиридин, хинолин, пирролы и др. и их производные, от 0.02-1

4. Порфирины -содержание в нефтях меньше 1%;

5. Смолы и асфальтены - высокомолекулярные соединения, содержание в нефтях от 1 до 35%.

6. Минеральные вещества и вода в нефтях содержатся в малых количествах.

БИЛЕТ № 3

БИЛЕТ № 4

БИЛЕТ № 5

БИЛЕТ № 6

Теплота сгорания нефти.

Теплота сгорания характеризует количество тепла, выделившегося при сгорании 1 кг жидкости. Различают высшую и низшую теплоту сгорания. Высшая теплота сгорания-это количество тепла, выделившегося при сгорании 1 кг жидкости при наличии в ней влаги. Низшая теплота сгорания - это коли- чество тепла, выделившегося при сгорании 1 кг жидкости за вычетом тепла направленного на испарения воды и влаги. С увеличением молекулярной массы газообразного углеводорода, влажности, молекулярной массы фракций теплота сгорания растет.

БИЛЕТ № 7

Силы, действующие в залежи.

Все залежи обладают запасом энергии,кол-во кот зависит от пластового давления и от объеомв залежи с окружающей залеж водой.После вскрытия пласта и сооружения скважины под действием перепада давления, флюид начинает перемещаться в зону пониженного давления, т.е. к забою скважины. Пластовая энергия будет расходоваться на это перемещение и на преодоление сопротивлений, возникающих при этом движении. Пластовое давление будет уменьшаться. Все силы действующие в пласте можно разделить на две группы: 1) силы,обуславливающие движение; 2)силы,-сопротивления движению.

Группа: -силы,вызываемые напором пластовых контурных вод; -силы,вызываемые в результате упругости флюида и пород пласта; -силы,вызываемые напором свободного газа,заключенного в газовой шапке; -силы,вызываемые расширением газа, растворенного в нефти; -силы,вызываемые силой тяжести.

Группа:-внутреннее трение жидкости и газа, связанное с преодолением вязкости;-трение нефти,газа и воды о стенки поровых каналов;-межфазное трение при относительном движении жидкости и газа по пласту;-капиллярные и молекулярно-поверхностные силы,удерживающие нефть в пласте из-за смачивания нефтью стенок поровых каналов.

БИЛЕТ № 8

БИЛЕТ № 9

БИЛЕТ № 10

БИЛЕТ № 11

БИЛЕТ № 12

Плотность и вязкость газов.

сопротивление перемещению одной части газа относительно другой.Вязкость газа зависит от его состава, давления и температуры.Различают динамическую вязкость и кинематическую вязкость.Кинематическая вязкость учитывает влияние силы тяжести. Вязкость углеводородного газа при нормальных условиях невелика и не превышает 0,01 сантипуаза. Неуглеводородные компоненты природного газа: гелий, азот, углекислый газ, се- роводород, воздух - более вязкие составляющие. Величина вязкости для них изменяется от 0,01 до 0,025 спз. Динамическая вязкость зависит от средней длины пробега молекул газа и от средней скорости движения молекул газа.С возрастанием температуры увеличиваются средняя длина пробега молекулы и средняя скорость движения молекулы, поэтому вязкость газа возрастает, несмотря на уменьшение плотности. Повышение давления от 1 до 10 атм не влияет на вязкость газа, поскольку уменьшение средней длины пробега молекулы и средней скорости движения молекулы компенсируется увеличением плотности. Однако эти закономерности при давлениях выше 30 атм (более 3 МПа) изменяются. Газ приближается к области критического давления и переходит в жидкое состояние. Вязкость жидких систем описываться законом Ньютона и для нее характерны свои закономерности. Плотность газов – это масса вещества в единице объема – г/см3. Для практических целей используется относительная плотность газа по воздуху, т.е. отношение плотности газа к плотности воздуха p_см=p_см/p_возд.Чем больше в газе доля компонентов с высокой молекулярной массой, тем больше молекулярная масса газа, которая линейно связана с плотностью газа:Pсм = Мсм / 22,41.Обычно P находится в пределах 0,73 - 1 кг/м3. плотность индивидуальных компонентов углеводородных газов (и сероводорода), за исключением метана, больше 1.

БИЛЕТ № 13

БИЛЕТ № 14