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

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

1

Рисунок 1.3.2 – Общий вид прибора OCA 15EC

3. Порядок проведения работы.

1)Поместить образец на предметный столик.

2)Набрать в шприц исследуемую жидкость и установить на прибор (шприц следует установить так, чтобы конец иглы был виден в середине экрана

изанимал 10-20% по высоте изображения).

3)Настроить оптическую систему таким образом, чтобы игла и поверхность образца на экране монитора приобрели наибольшую контрастность и чёткость.

4)Произвести дозировку капли на образец. Для этого предусмотрены два способа: ручной и автоматический. Чтобы произвести дозировку в ручном режиме, необходимо в меню программы нажать на пиктограмму с изображением шестерёнки с рукой, после чего фон программы станет бордового цвета. После этого в верхней части системы дозирования нажать на кнопку (показана стрелкой на рис. I.3.2). Чтобы произвести дозировку в автоматическом режиме, необходимо нажать пиктограмму с изображением шестерёнки. После нажатия появится окно, в котором необходимо нажать кнопку «Dispence Units», после чего появятся ещё два окна «Dispence Units» (для задания параметров дозировки) и «Device Movement» (для остановки дозировки).

5)Далее в программе выберите верный тип капли из выпадающего меню

«Sessine drop».

6)Переместите базисную линию – нижнюю красную линию в окне изображения капли – вниз к капле. Переместите верхнюю пограничную линию (красная линия) ниже конца иглы.

17

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

7)Кликните на кнопку «Base Line Detection» для автоматического определения базисной линии.

8)Выбрать метод расчёта краевого угла. Для этого: кликнуть на кнопку «Общие настройки» в меню главного окна и открыть окно«Preferences». В меню «Calculation Options» папки «Calculation» изменить выбранный заранее метод расчёта в выпадающем меню. (Учащимся предлагается самим определить, какой метод наилучшим образом позволяет рассчитать краевой угол смачивания).

9)После того, как все действия будут проделаны, в левом верхнем углу экрана появится результат измерения (значение левого и правого углов капли).

4. Форма записи исходных данных и результатов расчётов.

Измерение угла смачивания для одной и той же капли необходимо повторить пять раз, повторив пункты 4-9 в разделе «Порядок проведения работы». Значения измеренных углов заносятся в таблицу 1.3.1. Искомый краевой угол определяется по результатам пяти измерений как среднее арифметическое.

Таблица 1.3.1 – Результаты измерений

1.4 Определение удельного электрического сопротивления и акустических свойств горных пород с применением прибора «ПетроОм»

Целью настоящей лабораторной работы является закрепление студентами теоретических сведений и получение практических навыков определения удельного электрического сопротивления горных пород в лабораторных условиях – способом непосредственной оценки на переменном токе с применением прибора «ПетроОм».

1. Физические основы метода.

Способность вещества проводить электрический ток, т. е. формировать упорядоченный поток заряженных частиц (электронов, ионов) под действием электрического поля, оценивается величиной электропроводности (σ) или удельного электрического сопротивления (ρ). Они связаны соотношением:

18

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

ρ в системе СИ имеет единицу измерения Ом∙м, σ – 1/Ом∙м, иногда обозначаемую сименс на метр (См/м).

Удельное электрическое сопротивление характеризует противодействие единицы объёма вещества (горных пород, вод и т. п.) прохождению электрического тока.

В уравнении, описывающем электрическое сопротивление (R), удельное электрическое сопротивление представляет собой коэффициент пропорциональности:

где R – электрическое сопротивление образца, Ом; l – длина образца, м;

S – площадь поперечного сечения образца, м2.

Лабораторным путём удельное электрическое сопротивление (ρ) определяют для установления:

−пределов изменения электрического сопротивления отдельных типов и групп пород (песков, песчаников, глин, глинистых, известково-магнезиальных, кислых, средних, основных и других групп пород);

−наиболее вероятных и средних значений этого свойства для типов пород отдельных стратиграфических подразделений, разрезов, площадей, фаций и геологических регионов;

−характера зависимости удельного электрического сопротивления пород от минерального состава, структуры, соотношения фаз, от частоты и напряжённости электрического поля;

−характера изменения удельного электрического сопротивления при эпигенетическом преобразовании и метаморфизме пород.

Минералы, входящие в состав горных пород, по величине ρ грубо подразделяются на три группы:

1.Проводники: ρ < 10-4 Ом∙м;

2.Полупроводники: 10-4 < ρ <108 Ом∙м;

3.Изоляторы: ρ > 108 Ом∙м.

Газовая фаза – воздух, смеси углеводородных газов – ρ → ∞. 2. Аппаратура, оборудование и материалы.

Прибор «ПетроОм» предназначен для измерения электрического сопротивления насыщенных солевыми растворами или пластовыми флюидами образцов горных пород и удельного электрического сопротивления растворов в

19

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

атмосферных условиях и соответствует требованиям ГОСТ 25494–82. «Породы горные. Методики определения УЭС образцов горных пород».

Принцип работы прибора основан на измерении полного сопротивления при зондировании переменным током частотой 1 000 Гц.

Прибор изображён на рисунке 1.4.1 и состоит из следующих основных составных частей:

1 – компьютер с программным обеспечением для работы;

2– кернодержатель для образцов керна;

3– электронный цифровой измерительный блок (измеритель иммитанса);

4– измерительная кювета.

Рисунок 1.4.1 – Общий вид прибора «ПетроОм»

На рисунке 1.4.2 изображён кернодержатель, цифрами на рисунке обозначены основные узлы.

1– верхний подвижный электрод;

2– пневмоцилиндр;

3– нижний неподвижный электрод;

4 – корпус кернодержателя;

5 – пневмораспределитель;

6 – манометр;

7 – регулятор давления;

8 – однополюсные клеммы.

20

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

Указание мер безопасности!

−Студенты, выполняющие работы на приборе, должны быть ознакомлены с действующими правилами по технике безопасности при работе с электроизмерительными приборами.

−Рекомендуется работать в резиновых (медицинских) перчатках.

−Проявлять особую осторожность при установке образца в кернодержатель.

−Переключать тумблер только после установки образца.

3. Порядок проведения работы.

1)Включить питание прибора.

2)На измерителе иммитанса выбрать режим измерения R/Q, нажав на кнопку «PARA».

3)Выбрать режим подключения RS 232, нажав кнопку «FUNC», в параметрах подключения выбрать пункт «rS232 ON».

4)Запустить программу «ПетроОм.exe». При правильном подключении прибора в верхнем положении тумблера на мониторе будет отображена надпись «Подключите к прибору кернодержатель». Нажать кнопку «Ок».

5)Введите параметры образца в программе (если необходимо, оставьте свои комментарии). Прибор готов к измерению сопротивления.

6)Создать базу данных. Для этого необходимо нажать на кнопку «Файл», далее «Создать» → «База данных» → Присвоить базе свою фамилию.

7)Произвести установку нуля. (Нажать кнопку «Установка» в подгруппе

«Ноль»).

8)После установки нуля программа будет автоматически вычислять УЭС керна.

9)После ввода параметров образца необходимо нажать кнопку «Старт».

10)Открыть дверцу кернодержателя и установить предварительно подготовленный образец.

11)Переместить тумблер на кернодержателе в положение «Н».

12)В окне программы появится текущее значение УЭС, а в области графика – зависимости сопротивления керна от времени.

13)Остановить процесс измерения, нажав кнопку «Стоп» либо подняв тумблер вверх в положение «В». И сохранить измерение по адресу С:/Мои документы/ЭкогеосПром/.

14)Вынуть керн из кернодержателя.

15)Для дальнейших измерений выполнить пункты 10-14.

После 5-10 измерений электрического сопротивления необходимо проводить контрольное измерение нулевого сопротивления кернодержателя:

21