Download Bài Giảng + Thuyết Trình Môn Tính Chất Vật Lý Tầng Chứa 1 Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội

Download Bài Giảng + Thuyết Trình Môn Tính Chất Vật Lý Tầng Chứa 1 Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Hà NộiTên môn học: Tính chất vật lý tầng chứa Mã số môn học:4060410Số tín chỉ:2Mục tiêu :Trang bị cho sinh viên khái niệm, định nghĩa các thuật ngữ trong lĩnh vực mỏ dầu khí.Nắm bắt được các tính chất cơ bản của các pha rắn, lỏng, khí.Biết cách xác định các thông số vật lý của đá và chất lưuSau khi kết thúc môn học, sinh viên có thể vận dụng kiến thức đã học để ứng dụng vào các môn chuyên sâu hơn.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN KHOAN – KHAI THÁC

BÀI GIẢNG

TÍNH CHẤT VẬT LÝ TẦNG CHỨA

Giảng viên : ThS Doãn Thị Trâm Email : maitramkktdk@gmail.com Tel : 0904698066

Hà Nội, 08 - 2015

GIỚI THIỆU MÔN HỌC

Tên môn học: Tính chất vật lý tầng chứa

Mã số môn học: 4060410

Số tín chỉ: 2 Mục tiêu : Trang bị cho sinh viên khái niệm, định nghĩa các thuật ngữ trong lĩnh vực mỏ dầu khí.

Nắm bắt được các tính chất cơ bản của các pha rắn, lỏng, khí.

Biết cách xác định các thông số vật lý của đá và chất lưu Sau khi kết thúc môn học, sinh viên có thể vận dụng kiến thức đã học để ứng dụng vào các môn chuyên sâu hơn.

2

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 TS Lê Văn Bình: Vật lý vỉa dầu khí, Hà Nội, 2011

2 SK Gumatudinov: Fizica nhefchianovoi gasovo plaxta Nhedra, Moxcova, 1982

3 James w Amyx: Petroleum reservoir Engineering – Physical Properties

Newyork – Toronto – London, 1960

3

Chương 1: ĐÁ CHỨA DẦU KHÍ Chương 2: DẦU MỎ

Chương 3: KHÍ TỰ NHIÊN VÀ KHÍ ĐỐT Chương 4: NƯỚC TRONG CÁC MỎ DẦU KHÍ Chương 5: TRẠNG THÁI PHA CỦA HỆ DẦU – KHÍ – NƯỚC TRONG ĐIỀU KIỆN VỈA Chương 6: CHẾ ĐỘ NĂNG LƯỢNG TỰ NHIÊN CỦA KHOÁNG THỂ

Chương 7: TƯƠNG TÁC VẬT LÝ GIỮA CÁC PHA TRONG VỈA Chương 8: VẬN ĐỘNG CỦA CHẤT LƯU TRONG VỈA DẦU KHÍ

MỤC LỤC BÀI GIẢNG

4

I Khái quát chung về đá chứa

1 Khái niệm

2 Các loại đá Collector

II Tính chất Collector của đá

1 Thành phần hạt của đá

2 Độ rỗng

3 Độ thấm

4 Độ bão hòa chất lưu

5 Độ lớn riêng bề mặt III Tính chất cơ lý của đá chứa

Chương 1: ĐÁ CHỨA DẦU KHÍ

5

1 Khái niệm

- Các đá có khả năng chứa, cho các chất lưu như dầu, khí, nước thấm qua và nhả các chất lưu đó khi người ta khai thác được gọi là đá Collector.

- Các tính chất quyết định khả năng chứa và nhả các chất lưu của đá Collector được gọi là tính chất Collector của đá.

2 Các loại đá Collector

 Colector là đá trầm tích:

Collector là trầm tích lục nguyên: dăm, sỏi, cát, bột…

Collector là Cacbonat: đá vôi và đolômit

Collector là hỗn hợp của đá lục nguyên và đá Cácbonat

- Trầm tích lục nguyên: Là sản phẩm của quá trình phong hoá  rửa trôi  vận chuyển  tích tụ  tạo đá Loại đá

này đóng vai trò quan trọng hàng đầu trong đá chứa dầu khí, độ rỗng đạt 30-40% (chủ yếu là khe hổng nguyên sinh), độ thấm trên 1D

- Collector thuộc nhóm Cacbonat: Sản phẩm các quá trình hoá học hoặc sinh hoá.Tiêu biểu nhất trong nhóm này là đá

vôi và Dolomit Vai trò Collector của Cacbonat là không nhỏ Độ rỗng đạt từ 0,5- 50; 60% (chủ yếu là khe rỗng thứ sinh), độ thấm đạt 1-1000mD Đá loại này cũng có thể là đá sinh

Khái quát chung về đá chứa

6

 Collector là đá Macma: Là sản phẩm được tạo ra do quá trình nguội lạnh, kết tinh và đông cứng của nham thạch

nóng chảy Sản phẩm ban đầu thường là khối đậm đặc, gần như chặt xít, giống với thuỷ tinh Nhưng chính các quá trình biến đổi sau đó do tác động từ bên ngoài đã tạo ra trong đá các khe hổng, giúp cho Macma có thể trở thành Collector đối với dầu khí

 Đá phong hoá biến chất: Quá trình biến chất của đá dưới tác động của áp suất, nhiệt độ, nhiệt dịch cùng các chất có

hoạt tính hoá học mạnh có thể xẩy ra đối với bất kể loại đá nào nằm trong vỏ Trái đất Sự biến chất của đá có thể dẫn đến sự biến đổi toàn phần hay một phần về thành phần khoáng vật, về cấu trúc đá và thường là kéo theo sự hình thành các khe hổng trong đá, làm tăng khả năng chứa chất lưu trong chúng

Khái quát chung về đá chứa

7

Thành phần hạt: đặc trưng cho tính phân tách của hạt khoáng vật

- Kích thước của hạt đá quyết định kích thước các khe hổng và độ lớn mặt tiếp xúc giữa các chất lưu với đá, cũng chính là quyết định về lượng chất lưu có thể chứa và lấy ra từ các khe hổng nằm trong khối đá

- Trong khai thác các chất lưu, thành phần hạt của đá chứa còn làm cơ sở để lựa chọn kích thước ống lọc trong giếng khai thác

• Cách xác định thành phần hạt:

- Xác định thành phần hạt trầm tích bở rời bằng hệ thống sàng rung

- Xác định thành phần hạt trầm tích hạt vụn bằng thiết bị kính hiển vi phân cực Axio Skope và phần mềm Petrog

Thành phần hạt

8

Độ rỗng của đất đá

-Là tính chất của đất đá tồn tại những lỗ hổng không chứa những vật thể cứng

- Độ rỗng tuyệt đối:

Được dùng để đánh giá trữ lượng tuyệt đối của dầu

-Độ rỗng hiệu dụng: tỷ số giữa thể tích hiệu dụng của các khe hở mà chất lỏng và chất khí có thể chảy qua trên thể tích thực của đất đá:

-Độ rỗng động: tỷ số thể tích của chất lỏng chuyển động trong đất đá và thể tích











V

Vr











V

Vhd

hd











V

Vl

đ

Phân loại độ rỗng

 Theo hình dạng khe rỗng:

 Khe rỗng giữa hạt:

 Khe rỗng dạng khe nứt:

10

Phân loại độ rỗng

 Phân theo nguồn gốc các khe rỗng

 Khe rỗng nguyên sinh

 Khe rỗng thứ sinh

 Phân loại theo kích thước các khe rỗng

 Khe rỗng trên mao dẫn (macro) d > 0,5mm  Khe rỗng á mao dẫn d = 0,50,0002mm  Khe rỗng mao dẫn d < 0,0002mm

Đối với khe nứt  Khe nứt macro d > 0,1mm  Khe nứt micro d < 0,1mm

11

Cách xác định độ rỗng

 Phương pháp Preobrazensky Y.A xác định độ rỗng mở của đá

 Xác định độ rỗng tương đối của đá bằng máy có sử dụng khí

 Xác định độ rỗng hiệu dụng bằng phương pháp tính toán dựa trên kết quả do địa vật lý giếng khoan

 Xác định độ rỗng mẫu lõi hình trụ bằng máy đo độ rỗng mẫu lõi PORG-200 (xác định trong phòng thí nghiệm)

12

1 Độ thấm của đất đá là khả năng của đất đá cho chất

lỏng và chất khí đi qua khi có sự chênh lệch áp suất.

+ Độ thấm tuyệt đối (k): là tính thẩm thấu của đất đá khi

trong đất đá chỉ có một pha bất kỳ chuyển động

+ Độ thấm hiệu quả (ko, kw, kg): là độ thẩm thấu của đất đá

đối với khí hoặc chất lỏng khi trong không gian rỗng của

đất đá có hệ thống nhiều pha tồn tại hoặc chuyển động

+ Độ thấm tương đối

-Xác định độ thấm của đất đá: theo Darcy

Độ thấm của đất đá

13

Độ thấm, độ bão hòa chất lưu của đất đá

+ Đơn vị: D, mD

+ Ý nghĩa: Tính thấm đặc trưng cho diện tích của khe hổng xảy ra

quá trình thấm

- Xác định độ thấm mẫu lõi hình trụ bằng máy đo độ thấm mẫu lõi

UltraPerm-500

14

Mối quan hệ giữa độ thấm và độ bão hòa

2 Độ bão hoà chất lưu của đá là hệ số được đo bằng tỉ lệ

phần trăm (hoặc phần đơn vị) giữa tổng thể tích các khe hổng

được lấp đầy bởi chất lưu và tổng thể tích chất lưu có thể chiếm

chỗ và tự do di chuyển

(%)

ΣVV cl - tổng thể tích các khe hổng chất lưu thực sự lấp đầy

ΣVV dc - tổng thể tích chất lưu có thể chiếm chỗ và tự do di chuyển

cl bh

dc

V

V



15

Độ lớn riêng bề mặt của đá

Độ lớn riêng bề mặt của đá là tổng diện tích bề mặt của các phần tử, bề mặt các khe hổng trong một đơn vị thể tích đá

Độ lớn riêng bề mặt của đá chứa quyết định lượng chất lỏng cần thiết để tẩm ướt toàn bộ bề mặt đá, lượng chất lưu hấp thụ trên bề mặt đá (nước liên kết; khí hấp thụ)