2 Определение пористости горных пород
Пористостью называется совокупность всех пустот в горных породах. Величина пористости численно оценивается показателем общей пористости – отношением объема всех пор к общему, выраженному в долях единицы или в процентах:
,
где VПОР – объем пор; VСК – объем минерального скелета.
По размерам поры подразделяются на субкапиллярные (размер пустот менее 0,2 мкм), капиллярные (0,2 – 100 мкм) и сверхкапиллярные (более 100 мкм).
Пористость породы – важный параметр, необходимый для оценки запасов нефти и выяснения процессов фильтрации в пористой среде.
Различают следующие виды пористости породы.
1. Общую (абсолютную, физическую или полную) пористость, которая определяется разностью между объемом образца и объёмом составляющих его зёрен, т.е. включающую связанные и не связанные между собой поры. Определение коэффициента общей пористости сопряжено с обязательным дроблением образца породы до составляющих его зёрен.
2. Открытую пористость или пористость насыщения, включающую все сообщающиеся между собой поры, в которые проникает данная жидкость (газ) при заданном давлении (вакууме). Не учитываются те поры, в которые не проникает жидкость при рассматриваемом давлении насыщения. Обычно в качестве насыщающей жидкости используется керосин (хорошо проникающий в поры и не вызывающий разбухания глинистых частиц) и насыщение происходит под вакуумом при 760 мм рт.ст.
3. Динамическую (эффективную) пористость, включающую только ту часть поровых каналов, которая занята подвижной жидкостью в процессе фильтрации при полном насыщении породы жидкостью. Не учитываются при этом объем субкапиллярных пор и пор, где жидкость удерживается молекулярно-поверхностными силами. Динамическая пористость в одном и том же образце не имеет постоянного значения, а изменяется в зависимости от перепада давления, скорости фильтрации и свойств жидкости.
Пористость нефтесодержащих пород характеризуется коэффициентом пористости.
Коэффициентом пористости КП называется отношение объёма пор образца VП к видимому объёму этого же образца V0 :
.
(2)
Коэффициент пористости выражается в долях единицы или в процентах к объёму образца.
Определение коэффициента пористости сводится к определению веса образца сухой породы, веса породы, насыщенной керосином на открытом воздухе и при погружении в керосин. Этот способ получил название весового метода определения коэффициента открытой пористости. При этом объем открытых взаимосвязанных пор
,
где Рk – вес образца горной породы, насыщенной керосином на открытом воздухе, г; РС – вес сухого образца породы на открытом воздухе, г.
Объём образца исследуемой породы
,
где Pk – вес образца горной породы, насыщенной керосином на открытом воздухе, г; Pk.k – вес образца горной породы, насыщенной керосином при опускании в керосин, г; ρk – плотность керосина, г/см3.
После расчета объема открытых взаимосвязанных пор и объема исследуемой породы по формуле (1) рассчитывают коэффициент открытой пористости горных пород.
Таблица 2
-
Варианты
заданий
РС, г
Рк, г
Р к.к, г
ρк , кг/м3
1
27,4
29,2
147
716
2
19,3
20,7
114
716
3
25,3
27,7
123
716
4
23,3
25,3
119
716
5
20,0
22,4
167
716
6
18,5
22,1
158
684
7
18,7
24,2
176
686
8
20,1
24,4
169
665
9
18,0
22,9
159
705
10
21,6
23,7
174
734