Пористость горных пород

Неправильность форм песчаных зерен и частиц карбонатного материала не позволяет обеспечивать их идеальное прилегание друг к другу, следовательно между зерен в горных породах всегда присутствует пустотное пространство, которое в свою очередь заполнено флюидами (жидкостями или газами).

Пористость горных пород является одним из параметров, учитываемых при подсчете запасов нефти, а также при прогнозировании процессов фильтрации в пористых средах.

Пористость горной породы
Визуализация порового пространства на керне

Пористость – свойство горных пород, определяемое наличием в них пустот (крупных и мелких пор, каналов, трещин, каверн).

Коэффициент пористости Кп – отношение объема пор образца Vпор к объему самого образца Vобр. В зарубежной литературе для обозначения пористости принято сокращение PHI или Φ.

Теоретически пористость породы может иметь любое значение (от нуля до единицы), но в реальности, исходя из теоретических расчётов, пористость большинства осадочных пород не может превышать 47 % (Vшара=4/3πR3)

формула для расчета пористости

Общая пористость

Просуммировав объем пустот в породе и зная объем самой породы можно получить значение общей пористости или же коэффициент общей пористости (выражается в процентах к объему образца или в долях единицы).

Формула для расчета общей пористости:

Kп=Vпор/Vобр

Важно понимать, что значение общей пористости не всегда отражает качество коллекторских свойств породы, т.к. некоторый объем пор может не сообщаться между собой (тупиковые или изолированные поры).

Открытая пористость или пористость насыщения

При определении открытой пористости учитываются только объемы связанных и сообщающихся между собой пор. Получаемое при этом значение пористости будет всегда меньше значения общей пористости того же образца.

Открытую пористость также называют пористостью насыщения т.к. при ее расчете учитывается только объем пустот, в который проникает жидкость при заданном при проведении эксперимента давлении насыщения.

Как правило, в качестве жидкости, насыщающей поры образца используется керосин (он хорошо проникает в поры и не вызывает разбухания глинистых частиц).

Формула для расчета открытой пористости:

Kо=Vо./Vобр

Обозначения:

Ко – коэффициент открытой пористости

Vо.– объем открытых и взаимосообщающиихся пор

Vобр – объем образца породы

Эффективная пористость

Эффективная пористость представляет собой объем пор, по которым флюид может извлекаться при разработке пласта (значения как правило меньше открытой пористости). В значение эффективной пористости не входит поровое пространство субкапиллярных пор, так как в них не происходит движение жидкости. Также при учете эффективной пористости не учитывается объемом пор, занятых неподвижной пленкой, обволакивающей зерна породы, и объемом неподвижной жидкости на контактах зерен, где жидкость удерживается молекулярно-поверхностными силами.

Формула для расчета эффективной пористости:

Kэ=Vэ.пор/Vобр

Обозначения:

Кэ – коэффициент эффективной пористости

Vэ.пор– объем пор, обеспечивающий движение флюида

Vобр – объем образца породы

Генетическая классификация пористости

Исходя из генетической классификации, пористость подразделяется на:

  • Первичную – поры образованы в процессе седиментации осаждаемых отложений
  • Вторичную – пустоты образованы в результате последующих вторичных процессов, таких как растрескивания, дробления, растворения, перекристаллизации и. т.д.

Объем пор зависит от формы и размеров частиц обломочной породы, их уплотненности, отсортированности, количества, качества и типа цемента.

Зачастую при определении пористости на керне также проводят определение проницаемости.

Пористость горных пород (лекция)
Понравилась статья? Сделай репост: