Деформационные свойства горных пород. Сжимаемость коллекторов нефти и газа.
Деформации бывают: линейные и объемные, упругие и пластичные. Упругие хар-ки – упруг-ть, пласт-ть, прочность на сжатие и разрыв и др. Большая часть г/п выдерживает высокие нагрузки при всестороннем сжатии. Значительно меньшие разруш-ие напряжения при изгибе и растяжении. Если нагружение и разгрузка г/п происходит в короткий промежуток времени, при значит диапазоне напряжний справедлив закон Гука. Если сжимающая нагрузка, составляющая иногда 10 -15% от разрущающей (т. е. не превышающей предел упругости), действует длительно, в породах могут возникать явл ползучести с образованием остаточных деформаций. В отличии от явления ползучести пластич деформации происходят при быстром нагружении пород за пределами их упругости. Явления ползучести и пластической деформации способствует частичной разгрузке продуктивных пластов призабойной зоны от воздействия горного Р – вследствие — «течения» части пород в скважину при ее строительстве под влиянием высоких нагрузок в вертикальном направлении. Поэтому явление ГРП часто оказ-ся значит ниже горного (до 20-40%). Со снижением пластового Р, эффективное напряжение возрастает и поэтому уменьшается объем пор вследствие упругого расширения зерен, их переукпадки и более плотной упаковки. Вначале происходят упругие деформации, а при значительном снижении пластового Р, возможны остаточные деформации пород, которые не восстанавливаются в полной мере даже в процессе заводнения залежи и при увеличении Р, пластового до первоначального. Так как больш-во м/р разраб-ся заводнением, то значительного снижения Р пластового не происходит. Поэтому в больш-ве случаев возникают пр-ссы упругих деформаций пористых сред. Расширяющиеся при этом г/п и пластовые ж-ти находящиеся в зоне пластового Р, обладают упругим запасом, равным сумме объемов расширения пород и пластовых жидкостей. Количественно упругие изменения объема пор оценивают коэффициентом объемной упругости пласта. βс=(1/V)*(dVпор/dP), где V - объем образца породы; dVпор - изменения V пор при уменьшении или увеличении Р пластового на dP. Значение βс зависит от состава, строения и св-в г/п, а также от Р (сжимаемость сокращается с ростом P). При изменении Р, изменяется и объем ж-ти, коэф-т сжим-ти которой (βж хар-ся соотношением βж=(1/V)*(dV/dP), где V - V жидкости; dV - изменение объема ж-ти при изменении Р на dP. Коэффициент сжим-ти нефтей βн, зависит от кол-ва растворенного газа и изменяется в пределах (4 - 140)*10-10 Па-1. Для учета суммарной сжим-ти пор и ж-тей введен комплексный параметр - коэф-т упругоемкости β; =βс+mβж.
|
