Под пористостью горной породы понимают наличие в ней пустот — пор, каверн, трещин и соединяющих их каналов. Пористость измеряется коэффицентом пористости, представляющим отношение объема всех пустот горной породы к ее общему объему, выраженное в процентах или в долях единицы:
В нефтепромысловой практике используется главным образом открытая, эффективная, межзерновая и трещинная пористость.
Открытая пористость — это сообщающиеся друг с другом поры горной породы, объем которых может меняться в пределах 10—20%. Открытая пористость определяется лабораторными методами, гидродинамическими методами исследования пластов и методами промысловой геофизики.
Эффективную, или полезную, пористость характеризует объем только тех поровых пространств, через которые возможно движение жидкости [нефти и воды) или газа под воздействием тех или иных сил, соизмеримых с силами, возникающими при разработке нефтяных месторождений. Тепловое воздействие на пласт ведет вследствие увеличения охвата порового пространства процессом вытеснения к значительному повышению эффективной пористости и, соответственно, нефтеотдачи.
Пористость пластов может изменяться в вертикальном и горизонтальном направлениях: в горизонтальном направлении, или по простиранию пласта, значение ее изменяется постепенно и, наоборот, в вертикальном, или поперек толщины и слоистости пласта, — резко.
По данным геофизических исследований, при определенных геологических условиях можно получить более подробные и достаточно точные сведения о пористости и ее изменении в пределах изучаемого месторождения. В некоторых случаях пористость пласта оценивают с помощью методов потенциалов собственной поляризации (ПС), радиоактивных методов и, в первую очередь, нейтронного по плотности надтепловых и тепловых нейтронов, гамм а-нейтронного и нейтронного гамма-каратажа.
Межзерновая пористость — это пористость, образующаяся между зернами осадочной (терригенной, карбонатной) породы, морфология и объем которой определяются взаиморасположением слагающих породу зерен и цемента. Величина ее колеблется обычно в пределах от 10 до 20%. Межзерновая пористость определяет основной объем коллектора как вместилища нефти.
Трещинная пористость — это пористость или объем трещин, секущих горную породу. Эта величина пористости намного меньше межзерновой пористости и обычно колеблется в пределах от 0,01 до 1%. Трещинная пористость может развиваться в осадочных, магматических и метаморфических породах и в гораздо большей степени, чем межзерновая пористость зависит от величины горного давления. Трещинная пористость определяется промыслово-геофизическими методами.
В большей степени свойства пористых сред определяются размерами поровых каналов, которые разделяются на капиллярные и субкапиллярные. К капиллярным порам принято относить поры, диаметр которых колеблется от 0,0002 до 0,5 мм, а к субкапиллярным — поры с диаметром меньше 0,0002 мм.
В связи с тем, что жидкость и газы могут двигаться не во всех порах, вводят понятие эффективной пористости. Коэффициентом эффективной пористости называется отношение эффективного объема пор породы, по которому может происходить движение жидкости, к видимому ее объему:
В нефтяной практике для характеристики пористости нефтесодержащих пород применяется еще понятие динамической пористости. Коэффициентом динамической пористости называется отношение объема движущейся жидкости в породе (при полном заполнении пор жидкостью) к видимому объему породы:
Динамическая пористость зависит не только от свойств породы, но и от физико-химических свойств пластовых жидкостей и предметов давлений, обусловливающих их движение.
В табл. 1 приводятся коэффициенты полной пористости некоторых горных пород.
Таблица 1
Значение возможных интервалов полной пористости некоторых горных пород
| Наименование породы | Пористость, % |
Коллекторские свойства продуктивного пласта
