3.3. Проницаемость

Проницаемость пористой среды определяется ее способностью пропускать через себя жидкость или газ при наличии перепада давления. Проницаемость зависит от размеров и формы (извилистости) открытых пор. Для оценки проницаемости пользуются линейным законом фильтрации Дарси, согласно которому скорость фильтрации в пористой среде прямо пропорциональна проницаемости породы, перепаду давления и обратно пропорциональна вязкости фильтрующейся жидкости.

Формула, выражающая отмеченную зависимость, приводится ниже:

К

(3.3)

_пр=QµL/F ∆Р

где К_пр- коэффициент проницаемости, м²;

Q - объемный расход жидкости за единицу времени, м³/сек;

µ- абсолютная вязкость жидкости, Па.с;

L- длина образца, м;

F- площадь сечения образца, м²;

∆P - перепад давлений на концах испытуемого образца, Па.

За единицу измерения проницаемости принимают м². Это соответствует расходу за 1 сек. 1 м³ жидкости вязкостью 1 Па∙с через образец сечением 1 м² и длиной 1 м при перепаде давления 1 Па. Ранее была распространена другая единица - Дарси, которая равна 1,02- 10 ^-12 м².

Различают абсолютную, эффективную и относительную проницаемость.

Абсолютной проницаемостью называется проницаемость пористой среды для газа или однородной жидкости при условии отсутствия физико-химического взаимодействия между ними и пористой средой и при полном заполнении пористой среды жидкостью или газом.

Эффективной является проницаемость для одной фазы (жидкости или газа) при присутствии в поровом пространстве другой фазы - газа или жидкости.

Относительная проницаемость определяется отношением эффективной проницаемости к абсолютной, и ее величина меняется в интервале 0-1.

Эффективная проницаемость всегда ниже, чем абсолютная, т.к. при определении эффективной проницаемости в поровом пространстве присутствует другая фаза, которая занимает часть порового пространства и приводит к уменьшению эффективного сечения, через которую идет фильтрация жидкости. Величина эффективной проницаемости кроме других факторов существенно зависит от степени насыщения соответствующей фазой: она максимальна при полном насыщении данной фазой и приближается к абсолютной проницаемости и минимальна при слабом насыщении. При достижении определенного предела проницаемость по данной фазе может снизиться до нуля [38].

3.4. Водоудерживающая способность

При образовании пород-коллекторов в водной среде их поровое пространство изначально заполнено водой. Залежи нефти и газа формируются в процессе миграции углеводородов через поровое пространство коллекторов при вытеснении воды углеводородами и накоплении последних в наиболее приподнятых участках пластов (ловушках нефти и газа). Из-за особенностей порового пространства и способности пород удерживать в себе воду это вытеснение никогда не бывает полным, и в поровом пространстве залежей наравне с нефтью или газом всегда присутствует некоторое количество воды. Реальное количество этой воды в различных породах неодинаково и зависит от размеров и формы пор: чем они тоньше и извилистее, тем большее количество воды способна удерживать порода. Поэтому в сильно глинистых и тонкозернистых породах доля воды всегда выше, чем в грубозернистых неглинистых разностях.

Водоудерживающая способность пород характеризуется коэффициентом остаточной водонасыщенности К_ов, который определяется несколькими методами. Наиболее достоверным способом определения остаточной водонасыщенности является так называемый прямой метод, основанный на лабораторных исследованиях образцов пород, отобранных при бурении скважин с растворами на нефтяной основе. При этом обеспечивается сохранность насыщения пород, имеющего место в природе, поэтому анализ таких образцов дает истинное значение остаточной водонасыщенности. К сожалению, этот метод довольно дорогой, т.к. бурение скважин на растворах с нефтяной основой требует больших трудовых и материальных затрат. Поэтому чаще используется косвенный метод определения К_ов, основанный на отжатиигш воды из образца центрифугой или при помощи фильтровальной бумаги. Этот метод не дает абсолютное значение указанного коэффициента, т.к. результаты анализа зависят от параметров центрифугирования: числа оборотов и времени и для получения достоверных значений должны быть отградуированы по данным прямых методов.