Материал: Физика пласта. учебное пособие. Булыгин Ю.А
Ю. А. Булыгин
ФИЗИКА ПЛАСТА
Учебное пособие
Воронеж 2018
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»
Ю. А. Булыгин
ФИЗИКА ПЛАСТА
Утверждено учебно-методическим советом университета в качестве учебного пособия
Воронеж 2018
УДК 622.276.031 ББК 22.171я73 Б907
Рецензенты:
кафедра математического моделирования Воронежского государственного университета (зав. кафедрой д-р физ.-мат. наук, проф. В. А. Костин); канд. техн. наук, доц. Ю. М. Зинюков
Булыгин, Ю. А.
Б907 Физика пласта: учеб. пособие / Ю. А. Булыгин. Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2018. 157 с.
ISBN 978-5-7731-0655-5
Учебное пособие включает в себя основные сведения о закономерностях взаимодействия пластовых флюидов и пород-коллекторов.
Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению 21.03.01 «Нефтегазовое дело» (профиль подготовки «Эксплуатация и обслуживание объектов транспорта и хранения нефти, газа и продуктов переработки), дисциплине «Физика пласта».
Табл. 2. Ил. 38. Библиогр.: 6 назв.
УДК 622.276.031 ББК 22.171я73
S 978-5-7731-0655-5 Булыгин Ю. А., 2018
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2018
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Пласт – это слой осадочных горных пород в виде тела, более или менее однородного по составу, ограниченного двумя приблизительно параллельными поверхностями. Толщина пласта много меньше его протяжённости. Мощность пласта (толщина) обычно измеряется от долей до нескольких метров (иногда десятков метров). Ограничивающая пласт верхняя поверхность называется кровлей, нижняя – подошвой.
Нефтяной пласт представляет собой горную породу, пропитанную нефтью, газом и водой.
Под горной породой понимается естественный твёрдый минеральный агрегат определенного состава и строения, образующий в земной коре тела различной формы и размера. Горные породы делятся на 3 группы:
-осадочные;
-изверженные (магматические);
-метаморфические.
Осадочные породы возникают в результате преобразования в термических условиях поверхностной части земной коры осадков, представляющих собой выпавшие механическим или химическим путём продукты разрушения более древних пород, изверженных вулканов, жизнедеятельности организмов и растений (пески, песчаники, галечники, глины, глинистые сланцы, мел, известняки, мергели).
Пески по величине зёрен подразделяются на тонкозернистые, мелкозернистые, среднезернистые, крупнозернистые (от 1 до 2 мм). Гравий имеет размеры частиц от 2 до 10 мм, галечник и брекчия – свыше 10 мм. Галечником называется скопление окатанных частиц, а брекчией – скопление угловатых частиц.
Если через поры между зернами песка протекает вода с растворами солей, то они откладываются в порах и соединяют
3
отдельные зёрна песка – цементируют их; сцементированные пески называются песчаниками.
Глины представляют собой плотные однородные породы, не проницаемые для жидкостей. Бывают глины, которые при смачивании водой сильно увеличиваются в объеме (набухают); при бурении таких глин ствол скважины суживается, что может привести к заклиниванию долота и бурильных труб. Встречаются также оскольчатые глины, при бурении которых происходят обвалы стенок скважины.
Сланцы (тонкослоистая структура) и мергели являются видоизмененными глинами со слоистым строением.
Известняки бывают плотными и однородными (мрамор) или могут состоять из скоплений раковин, скорлупок и т.д., сдавленных и сцементированных в общую массу средней твёрдости. Но встречаются окремненные известняки чрезвычайно большой твёрдости, которые образуются в результате оседания в промежутках между раковинами и в трещинах различных солей. Кроме того, к осадочным породам относятся слои мела, гипса поваренной соли и др.
Метаморфические (преобразованные) породы образовались следующим образом: на протяжении миллионов лет изверженные и осадочные породы под влиянием высокой температуры и высокого давления воды, изменились по своему составу и структуре. Под влиянием высокого давления изверженные не пластичные породы сделались сланцеватыми, а осадочные породы приобрели кристаллическое строение. Таким образом, получались кристаллические сланцы, гнейсы, кварцы, шпаты, минералы, слюдяные сланцы и др.
Пласты осадочных пород редко бывают ровными, в большинстве случаев они согнуты в складки различной формы. Складки земной коры образовались в результате горообразования, т.е. в результате действия боковых и вертикальных сил, сжимающих горизонтальные пласты.
4