Пористость пород

Азербайджанская Государственная Нефтяная Академия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самостоятельная работа на тему «Пористость»

Студента  III курса группы 280.0

Эльнура Абдуллаева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Баку 2012-12-18

Введение

Полная пористость есть часть объема породы не занятая  твердыми частицами. Если принят объем  твердых частиц как Vs  и объем пор как Vp= V – Vs  мы можем записать пористость как :

 

Пористость  можно выразить как доли единицы  или же проценты.

Необходимо  отметить что пористость не дает никакой информации о размере пор, их распределении и степени связанности пор. Как пример можно привести карбонатную породу и песчаник. Пористость обоих пород = 0,2, но поры в карбонате обычно очень разобщены т.е. не связаны, в результате проницаемость в песчанике гораздо выше чем в карбонатной. Различают целый ряд видов пористости используемых в нефтегазовой индустрии:

 

(i) Полная пористость Разъяснена выше.

(ii) Связанная пористость. Доля пор соединенных друг с другом.

(iii) Effective porosity The same as the connected porosity. Эффективная пористость. То же что и связанная пористость.

(iv)

Первичная пористость. Пористость породы в ее первоначальном состоянии.

(v) Пористость образовавшаяся в результате диагенеза

(vi) Микропористоть. Пористость маленьких пор (< 2 мкм) обычно используется в отношении глин.

(vii) Межзерновая пористость. Поры состоящие из межзерного пространства.

(viii) Внутризерновая пористость. Пористость вследствие внутренних пустот зерен. 

(ix) Растворенная пористость. Пористость образующаяся в результате растворения зерен породы.

(x) Трещинная пористость. Пористость породы учитывающая объем трещин.

(xi) Интеркристаллическая пористость. Микропористость присутствующая вдоль внутрикристаллических границ в карбонатных породах

 

Первичные факторы влияющие на пористость

Первичная пористость образуется под влиянием трех основных факторов: размер зерен, упаковка зерен, форма частиц и распределение  размеров частиц. Однако, первичная пористость в реальных породах очень редко встречается, так как они впоследствии подвергаются влиянию вторичных факторов: сжатия и процессам геохимического диагенеза.

 

 

 

Размер зерен.

Пористость  породы состоящей из случайно упакованных  сферических зерен зависит от стабильности сил трения и сцепления  между зернами.

Эти силы пропорциональны  удельной поверхности зерен.

 Удельная поверхности зерен обратно пропорциональна размеру зерен.

 Как следствие  порода сложенная большими зернами  будет мене пористой чем порода сложенная маленькими зернами. Для осадочных пород зависимость размера зерен и пористости показана на рисунке. Видно что изменение пористости становится значительным только при размере частиц меньше 200 мкм. При увеличении размера частиц после 100 мкм, силы сцепления ослабевают и пористость уменьшается до пористости 0,399 при которой пористость не зависит от размера частиц. Пористость породы сложенной случайно упакованными сферическими частицами более не зависит от размера частиц и может изменятся по действием различных деформаций связанных с растворением - рекристаллизацией, трещинами и т.п. факторы называются уплотнением.

Упаковка зерен 

Теоретическая пористость для различных упаковок может  быть рассчитана.

Кубическая упаковка сферических частиц обладает максимальной теоретической пористостью.

Упаковка	Максимальная  пористость
Случайная Кубическая Орторомбическая Ромбоэдральная Тетрагональная	>=0.399(зависти от размера частиц) 0,476 0,395 0,260 0,302

 

Форма зерен

Это параметр не очень хорошо исследован. Несколько исследований показали что для случайно упакованных несферических частиц пористость обычно выше чем для сферических.Table 5.2 shows data for various shapes, where the porosity is for the frictionless

limit. Figure 5.1 shows data comparing rounded and angular grains, again showing that the

porosity for more angular grains is larger than those that are sub-spherical.

Table 5.2 The effect of grain shape on porosity

Форма зерен	Максимальная пористость
Сфера Куб Цилиндр Диск	>0.399(зависит от размера частиц) 0,425 0,429 0,453

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гранулометрический состав

Реальные  породы состоят из частиц различных форм и размеров.

Лучший способ понять, это рассмотреть смесь частиц двух диаметров.

Поведение смеси  частиц двух диаметров. Пористость смеси  меньше пористости чистой фракции.

 

Пористость  смеси частиц упала ниже 100% для  каждой чистой фракции.

  Здесь действуют два механизма. Первый: представьте породу с частицами диаметры которых относится как 1/100. В данном случае большие зерна создаю твердый скелет – матрицу. А маленькие частицы занимают пространство между большими тем самым уменьшая пористость породы. Второй механизм действует когда скелет сложен частицами маленького размера. Между маленькими частицами будет поровое пространство. Большие зерна вставая на места маленьких будут уменьшать пористость так как пористое пространство которые раньше было между маленькими зернами теперь занял твердый материал.