Материал: Разработка залежей высоковязких нефтей и битумов с применением тепловых методов

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

14. Все измеренные величины приводятся к единой системе единиц СИ и заносятся в таблицу 1.1.1.

Таблица 1.1.1 – Результаты исследований

4.Обработка полученных результатов.

1.Масса жидкости (нефти и воды), находившейся в керне до экстрагирования:

1.2 Определение коэффициента открытой пористости и газопроницаемости горных пород

Цель лабораторной работы: закрепление теоретических сведений и получение практических навыков определения пористости и газопроницаемости горных пород при помощи современных средств измерения.

1. Краткие теоретические сведения.

Под пористостью какого-либо материала понимается наличие в нём между твёрдыми частицами, образующими этот материал, пустот– пор (трещин, каверн).

Связанные между собой поры принято называть открытыми, а несвязанные – закрытыми. Суммарный объём закрытых и открытых пор горной породы даёт объём всех пор или характеризует её общую пористость Vпор:

Коэффициентом общей пористости называют отношение суммарного объёма пор Vпор к общему объему сухой породы Vс:

По аналогии вводятся понятия коэффициентов открытой kп.о, закрытой kп.з, и эффективной статической kп.ст и динамической kп.д пористости.

7

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Эти коэффициенты необходимы при подсчёте ёмкостей коллекторов: 1) открытой, образованной взаимосвязанными порами; 2) закрытой; 3) полезной, т. е. открытой за вычетом объёма связанной воды, и 4) содержащей извлекаемые запасы нефти и газа.

Коэффициенты пористости обычно выражают в процентах и варьируют в чрезвычайно широких пределах. В зависимости от минерального состава, условий залегания, степени диагенеза, возраста, структуры осадков или породы, они изменяются от значений, близких к нулю, до 90%.

В данной лабораторной работе предстоит определить коэффициент открытой пористости kп.о:

При определении kп.о используются весовой, объёмный, объёмно-весовой способы, а также способы, основанные на измерении давления газа. Наиболее точным является весовой– путем взвешивания сухого образца и образца, насыщенного рабочей жидкостью с известной плотностью, в воздухеи жидкости.

2.Аппаратура, оборудование и материалы.

−Аналитические весы;

−Аппарат Сокслета (при необходимости);

−Сушильный шкаф;

−Сатуратор;

−Рабочая жидкость (керосин);

−Фильтровальная бумага;

−Стакан мерный с подставкой.

3.Порядок проведения работы.

1)Экстрагированный и высушенный (при температуре 103 ÷ 105°С) ранее образец взвешивают в воздухе с точностью до 0,01 г.

2)Образец помещается для насыщения керосином и, затем, в вакуумную установку (сатуратор) до полного прекращения выделения пузырьков воздуха.

3)Насыщенный образец вынимают из вакуумной установки, кладут на фильтровальную бумагу и несколько раз перекатывают для осушения поверхности.

4)Насыщенный образец взвешивают на воздухе и в керосине на аналитических весах, предназначенных для гидростатического взвешивания.

5)Результаты всех измерений заносят в таблицу 1.2.1. Необходимо отметить, что все измеренные величины при занесении в таблицу должны быть приведены к единой системе единиц СИ.

8

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Таблица 1.2.1 – Результаты измерений

Определение пористости горных пород с применением газоволюметрического пикнометра «Поромер»

1. Физические основы метода.

Принцип работы прибора основан на определении объёма замкнутого пространства по закону Бойля – Мариотта для идеального газа. Прибор реализует газоволюметрический метод измерения объёма твёрдой фазы пористого физического тела.

2. Аппаратура, оборудование и материалы.

Прибор «Поромер» (рис. 1.2.1) предназначен для определения неразрушающим и не загрязняющим способом коэффициента открытой пористости образцов керна.

Рисунок 1.2.1 – Лицевая панель прибора «Поромер»

9

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Экспрессное определение объёма твёрдой фазы образца выполняется полностью, исключая длительный процесс насыщения рабочей жидкостью образцов керна. Включив в состав прибора высокоточные весы, можно определять минералогическую и объёмную плотность. Для определения внешнего объёма используется электронный штангенциркуль. Прибор предназначен для эксплуатации в условиях стационарных лабораторий.

3. Порядок проведения работы.

1)Включить и прогреть прибор в течение 1-2 мин.

2)Запустить программу «Поромер.ехе». Дождитесь надписи «Поромер готов к работе» в верхней части окна программы.

3)Создайте базу данных, нажав «Файл» – «Создать». Название базы данных должно содержать фамилию и группу студента, выполняющего работу.

4)Очистить блок кернодержателя от посторонних предметов и пыли. Установить резиновое уплотнительное кольцо в вырез паза блока кернодержателя и поместить в него исследуемый образец. Установить блок кернодержателя в измерительную камеру и закрыть окно камеры.

5)В зависимости от того, что вы собираетесь измерить (пористость или минералогическую плотность), можно выбрать соответствующий пункт во вкладке «Параметры». Если же вы собираетесь измерить только объём образца, то снимите все галочки во вкладке «Параметры».

6)Нажмите кнопку «Старт».

7)Если вы не создали базу данных ранее, то вам будет предложено создать её.

Окончание процесса измерения сопровождается надписью «Процесс измерения завершен! Объём твёрдой фазы = Х,ХХХ см3. Сохранить результаты?». Полученные результаты по желанию пользователя сохраняются в базе данных.

Если полученное значение не удовлетворяет ожидание пользователя или расходится с заведомо известным на величину большей погрешности прибора, то рекомендуется замерить образец ещё раз или провести калибровку прибора.

4. Порядок проведения расчётов.

Расчёт коэффициента пористости производится по формуле:

где V0 – суммарный объём образца, см3. Vт – объём твёрдой фазы образца, см3.

5. Форма записи исходных данных и результатов расчётов.

Исходные данные и результаты исследования записываем в журнал наблюдений по форме, приведённой в таблице 1.2.2.

10

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Таблица 1.2.2 – Результаты измерений и вычислений

Определение газопроницаемости горных пород прибором «Дарсиметр»

1. Физические основы метода.

Проницаемость – это свойство горных пород пропускать сквозь себя флюиды, т. е. жидкости, газы и их смеси. Различают абсолютную (физическую) и эффективную (фазовую) проницаемости.

Абсолютная проницаемость – это проницаемость породы в случае фильтрации через неё однородной жидкости или газа инертных по отношению к поверхности твёрдой фазы.

Численно величины проницаемости породы характеризуются коэффициентом проницаемости kпр из уравнения Дарси, которое позволяет рассчитать количество жидкости Q в м3, прошедшее расстояние l (м) в образце породы с поперечным сечением S (м2) при перепаде давлений Р (Па) за время фильтрации t (с):

где μ – вязкость жидкости, Па∙с.

2. Аппаратура, оборудование и материалы.

Прибор для измерения газопроницаемости «Дарсиметр» предназначен для определения коэффициента абсолютной газопроницаемости на экстрагированных образцах керна при стационарной и нестационарной фильтрации.

Принцип действия прибора основан на измерении объёма газа, пройденного через исследуемый образец при стационарной и нестационарной фильтрации в соответствии с ГОСТ 26450.2–85.

Прибор изображён на рисунке 1.2.2 и состоит из следующих основных составных частей:

11