Капиллярное давление и качество коллектора
Механизм контроля движения и распространения не замещаемых флюидов (нефть, вода и газ) внутри породы, как в порах, так и в масштабе всего резервуара изначально связано со свойствами флюидов и геометрией поровой системы породы. Для того чтобы нефть вошла в структуру, вода должна быть вытеснена.
Однако нефть никогда не вытеснит полностью воду, изначально заполняющую структуру, и даже там, где замещение воды нефтью окажется огромным, будет существовать остаточное водонасыщение, являющееся функцией свойства породы. Извлекаемые коммерческие запасы нефти варьируются от менее чем 10% до более чем 80% от начальных разведанных запасов. Распределение и продуктивность углеводородов может значительно меняться на разных горизонтах одного и того же резервуара.
Для того чтобы понять процесс, ответственный за такие огромные изменения, требуются базовые знания механизмов контроля движения и распространения флюидов в породе, как в масштабе пор, так и в масштабе всего резервуара. Основной вклад в это вносят такие факторы, как природа поровой системы (размеры и связь пор и каналов, площадь поверхности, шероховатость поверхности, электрический заряд на стенке пор), поведение фаз и свойства флюидов в условиях резервуара (вязкость, поверхностное натяжение, плотность, смачиваемость) и силы, заставляющие флюиды двигаться внутри резервуара (сила земного притяжения, вязкость, капиллярные силы).
Лабораторные измерения капиллярного давления, которое требуется для вытеснения однородной фазы флюида из многофазовой системы, обеспечивают нас
полезной информацией, которая может быть связана с условиями резервуара, и позволяют нам лучше понять и спрогнозировать нахождение углеводородов в резервуаре, т.е. распределение водонасыщенности (начальная водонасыщенность, остаточная нефтенасыщенность), уровни флюидов (ВНК и т.д.) и результаты обводнения.
С ростом проницаемости и сортировки капиллярное давление, требующееся для достижения уровня остаточной водонасыщенности, уменьшается, форма его кривой изменяется от плавной до резкого скачка (быстрое восстановление). Большое увеличение в капиллярном давлении нужно, чтобы заполнить оставшиеся объемы пор, соединенные между собой каналами маленького диаметра. Результатом этого и является резкое восстановление кривой давления. Для плохо отсортированных, мало проницаемых пород диаметр поровых каналов меньше и, следовательно, более высокое капиллярное давление требуется для достижения водонасыщенности по сравнению с хорошо отсортированными, проницаемыми породами.