Поняття про породи-колектори

Нафта і газ разом з водою циркулюють в літосфері у породах-колекторах, що характеризуються відносно високою проникністю. За мінеральним складом нафтогазові колектори поділяються на кварцові, кварцпольовошпатові, карбонатні та еваторитові (хемогенні). Продуктивні пласти-колектори характеризуються великим розмаїттям, що зумовлюється різним мінеральним складом скелета, типом міжзернового цементу, глинистістю, розміром пор і зерен породи та ін. За типом порового простору виділяються: міжзернові, міжзерново-тріщинні, тріщинні, тріщинно-кавернові й кавернові.

Пористість гірських порід характеризує наявність у них порожнин (пор). Саме завдяки пористості, породи можуть вміщувати рідини і гази. Розрізняють загальну, відкриту та закриту пористість. Загальна пористість – сумарний об’єм відкритих і закритих пор мінералу або гірської породи. Відкрита пористість – об’єм пор, які сполучаються з атмосферою (або іншим середовищем, у якому перебуває порода (мінерал). Закрита пористість – об’єм пор, що не сполучаються із зовнішнім середовищем (обчислюється за різницею між загальною й відкритою пористостями).

У нафтогазовій геології виділяють ще й ефективну пористість – об’єм пор, який зайнятий рухомим флюїдом (нафтою, газом) при повному насиченні порового простору цим флюїдом. Вона є меншою за відкриту пористість на об’єм зв’язаних (залишкових) флюїдів.

Величина пористості тісно пов’язана з речовинним складом гірських порід. У мулах, лесах вона досягає 80%; в осадових гірських породах (вапняки, доломіти, пісковики) змінюється від одиниць до 35%; у вулканогенно-осадових породах (туфопісковики, туфіти) в межах 5 – 20%; у магматичних породах – не більше ніж 5%. Пористість визначає фізичні властивості гірських порід – міцність, швидкість поширення пружних хвиль, стисливість, електричні, теплофізичні та інші параметри. У нафтогазовій геології методи промислової геофізики основані на використанні залежностей між цими параметрами.

Пористість спричиняє проникність – здатність породи пропускати через систему сполучених пор рідини (воду, нафту та ін.) і гази або інші суміші за наявності перепаду тиску. Проникність кількісно характеризує фільтраційні властивості колектора.

Через відсутність зв’язку між порами порода може бути непроникною навіть за високої загальної пористості (крейда, мергель, деякі глини). Проникність одних і тих же порід для різних флюїдів неоднакова: породи, непроникні для нафти й води, можуть бути проникними для газу (внаслідок його більшої проникної здатності), а породи, що непроникні для високов’язких нафт, – проникними для малов’язких.

У нафтогазових колекторах як пористість, так і проникність залежать від геостатичного тиску (зворотна залежність) і температури (пряма залежність).

Наповненість порового простору нафтою й газом характеризується коефіцієнтами нафто- та газонасиченості. Вони визначаються як експериментально (в лабораторних умовах), так і в процесі промислово-геофізичних досліджень у свердловинах (методи електричного опору, нейтронні методи).