Burkhanov_R_N__Menshina_G_F_Fizika_plasta_Meto

Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:

1. Укажите способ определения карбонатности кернов.

2. Как называется прибор для определения карбонатности кернов.

3. Укажите единицу измерения барометрического давления, которое учитывается при определении карбонатности кернов газометрическим способом.

4. На чём основан газометрический способ определения карбонатности.

5. Что понимают под карбонатностью керна.

6. Укажите формулу для расчёта содержания карбонатов в керне.

7. Укажите параметр, который измеряется при

исследовании кернов

газометрическим методом.

ка

АГНИ

е

т

о

и

л

б

и

ая

б

нн

ро

т

к

е

л

Э

11

Тема 2. Плотностные и емкостные свойства коллекторов Лабораторная работа № 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ ПОРИСТОСТИ СЛАБОСЦЕМЕНТИРОВАННОЙ ПОРОДЫ МЕТОДОМ ПАРАФИНИЗАЦИИ МЕЛЬЧЕРА

Цель работы:

Определения общей пористости слабосцементированных несыпучих пород, которые легко разрушаются при экстрагировании, методом парафинизации Мельчера. Метод применим и для крепко сцементированных пород, но считается трудоемкими.

Пояснение:	ка
Под общей (абсолютной, полной) пористостью понимают суммарныйАГНИобъем

всех пустот (пор) в горной породе. Общая пористость охв тыв ет весь объем
			е
пустот горной породы независимо от величины и размера отдельных пор и
сечении поровых	каналов.	т
		Она включает всю сумму объемов
сверхкапиллярных,	капиллярных	о
		и субкапиллярных поровых пространств.

Определение общей пористости в лаборат рии по кернам для несыпучих

пород производят по способу Мельчера. Для этого определяют объем породы, а
затем объем скелета или общий объем зерен. и
		б	нефть, обычно следующая:
Пористость коллекторов, дающих промышленнуюл
	и
Пески…………………….….......................… 20—25%
	б
Песчаники…........……………........................ 10—30%
Карбонатные коллекторы ..…....................… 10—25%
Подготовка к выполнению л бораторной работы:
нн
Подготовка к выпол е ию лабораторной работы включает знакомство с
конструкцией и правиламиая	безопасного применения лабораторного
оборудования, а также изучение теоретической части исследования.
ро
Используемое обо удование и материалы:

Плитка элек ическая закрытого типа; металлическая емкость для плавления
парафинат; парафин; электронные весы HF-320 (приложение 1); емкость с
	е	водой.
дистиллированнойк
л
Э

Выпо нение работы:

1. Не экстрагированный образец взвешивается на весах HF-320 (Р1).

2. Образец парафинизируется, для этого его опускают в расплавленный парафин на 2-3 секунды вначале одной, а затем другой стороной. Температура парафина должна быть немного выше температура его плавления, чтобы он быстро застывал и не проникал в поры.

12

3.Парафинизированный образец взвешивается в воздухе (Р2).

4.Парафинизированный образец взвешивается в дистиллированной воде (Р3). Следует следить, чтобы не оставалось пузырьков воздуха на поверхности парафина.

5.Вычисляют объем парафинизированного образца по формуле:

Vп.о.=(Р2-Р3)/ρ ,

АГНИ

где:

Р2 – масса парафинизированного образца в воздухе, г;

Р3 – масса парафинизированного образца в дистиллированной воде, г;

ρв – плотность воды, равная 1 г/см3.

ка

Vп=(Р2-Р1)/ρп ,

(3.2)

6. Определяют объем парафиновой оболочки на образце по формуле:

где:

т

е

Р1 – масса не экстрагированного образца в воздухе, г;

Р2

– масса парафинизированного образца в воздухео, г;

ρп – плотность парафина, равная 0,9 г/см3;

л

и

б

Vп– объем парафиновой оболочки, см3.

и

б

7. Вычисляют объем образца по формуле:

где:

V0=Vп.о.-Vп

,

(3.3)

нн

Vп.о.– объем парафинизиров нного образца, см3;

Vп.– объем парафиновой оболочкиая

, см3;

Vо

– объем образца, см3.

ро

и плотность об азца:

т

ρо=1-P1/Vо

,

(3.4)

где:

е

к

л

Vо– объ м образца, см3;

Э

– масса не экстрагированного образца в воздухе, г;

Р1

ρо – плотность неэкстрагированного образца породы; г/см3.

8. Плотность минеральных частиц (ρз), составляющих породу, можно определить с помощью пикнометра. В данной работе по указанию преподавателя может принимается равной 2,68 г/см3.

13

9. Вычисляется полная пористость образца по формуле:

где:

m=1-ρo/ρз ,

(3.5)

ρо – плотность не экстрагированного образца породы, г/см3;

ρз – плотность минеральных зерен, равная 2,68

г/см3;

m – полная пористость образца.

г/смАГНИг/см

г/см

г/см

10. Результаты измерений и вычислений заносятся в журнал (таблица 3.1).

Таблица 3.1

Журнал определения открытой пористости методом Мельчера.

№

Описани

Р1,

Р2,

Р3,

Vп.о,

Vп,

ρв,

ρп,

Vо,

ρо,

ρз,

m,

е образца

г

г

г

см3

см3

ка

%

3

3

см3

3

3

1

2

е

3

т

о

и

л

б

Гидростатическое взвешивание с помощью

и

поддонного крюка

1.бПрикрепите к поддонному крюку платформу

с помощью подвески. Для получения

наилучших результатов исключите сквозняки

ро

нн

ая(рис. 3.1). Платформу опускают в жидкость.

2.Нажмите клавишу RE-ZERO для обнуления

т

дисплея.

3. Поместите объект на платформу подвески и

е

после

появления индикатора

стабильности

л

к

считайте массу объекта в жидкости.

Э

Рис. 3.1 Гидростатическое

взвешивание на весах HF-320.

14

Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:

1.Укажите метод определения полной пористости сцементированных пород.

2.Какой коэффициент пористости определяется методом Мельчера.

3.Укажите формулу для определения пористости ( ρ0 - плотность образца, ρЗ - плотность минеральных зерен).

АГНИ

ρ

4.

В

формуле для определения коэффициента пористости

m = 1−

0

,

что

ρ

характеризует параметр ρо.

З

ρ

5.

В

формуле для определения полной пористости

m = 1−

0

,

что

ρ

характеризует параметр ρз.

ка

З

е

6. Укажите единицу измерения коэффициента полной пористости.

т

о

7. Как определяется объем открытых пор по Мельчеру.

и

л

б

и

ая

б

нн

ро

т

к

е

л

Э

15

Лабораторная работа № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТКРЫТОЙ ПОРИСТОСТИ КЕРНА МЕТОДОМ НАСЫЩЕНИЯ И.А.ПРЕОБРАЖЕНСКОГО

Цель работы:

Определение открытой пористости породы методом насыщения по Преображенскому. В этом методе объем открытых пор определяется объемом керосина, вошедшего в поровое пространство керна, а объем образца –

	взвешиванием насыщенного керосином образца в керосине.	АГНИ
	Пояснение:
	Открытой пористостью принято называть объем сообщающихся между собой

пор, каверн, трещин, заполненных флюидом (нефть, газ или вода). Открытая пористость всегда меньше общей на величину объема изолированных (замкнутых) пор и пустот.

Очень часто породы, обладая довольно большой пористостью (н пример,
глины, пористость которых достигает иногда 40—50 %), пра тически лишены
проницаемости, вследствие чего не могут отдавать сод ржащиесяка								в их порах
нефть или газ.							е
						т
В нефтегазовой геологии обычно различают три в да пористости.
					о
Общая пористость характеризует все виды пор, в том числе и самые мелкие,
поэтому общая пористость сухих глин,				и
				как правило, выше пористости
песчаников.			л
		б
Открытая пористость характер зует сообщающиеся поры, которые могут
	и
поглощать жидкость или газ; открытая пористость соответствует общей у
	б
пористых песков, меньше у песчаников на 10 – 30%, у глин на 50% и более, у
каменной соли она отсутствует.
ая				совокупность пор, через которые
Эффективная пористость х рактеризует

проникать, но и бытьннизвлеченным. Таким образом это объем пор с учетом остаточной воды. П этому эффективная пористость для воды, нефти и газа

происходит миграция флюида т.е. это те поры , в которые он может не только

различна, более того она различна для их смеси в разных соотношениях.

Пористос ь сухих образцов колеблется в широких пределах, но достаточно
		ро
	т
определенна для каждого типа пород.
к
е
Пористость, в которой каналы пор велики настолько (> 0,.2 мм) что флюиды
Э				сквозь них	и сравнительно	легко
могут относительно свободно проходить
(экономическил			рентабельно) извлекаться,	называется	эффективной.	Общая

пористость больше, чем открытая, а открытая больше, чем эффективная. Строение порового пространства определяется размерами, формой и пространственными взаимоотношениями пор. По размерам поры классифицируются по разным признакам.

16

Подготовка к выполнению лабораторной работы:

Подготовка к выполнению лабораторной работы включает знакомство с конструкцией и правилами безопасного применения лабораторного оборудования, а также изучение теоретической части исследования.

Используемое оборудование:

Вакуумный эксикатор; электронные весы HF-320 (приложение 1); емкость с керосином.

Выполнение работы:

1.Определяют массу сухого чистого образца породы в воздухе (Р1). В данной

работе величина Р1 указывается на стаканчике в котором находится насыщенный керосином образец породы.

ка

2.Образец насыщают керосином под вакуумом. В данной р АГНИботе образцы

породы предварительно

насыщенные керосином

помещены в вакуум-

эксикатор.

е

т

3.После насыщения производится взвешивание

о

бразца в керосине (Р2).

4.Образец вынимают из керосина

и

избытка керосина

и освобождают от

б

перекладыванием на стекле или слегка вытирают фильтровальной бумагой до

получения матовой поверхности образца илвновь взвешивают в воздухе (Р3).

б

5.Рассчитывают открытую пористостьиобразца по формуле:

ая

m=(P3-P1)/(P3-P2)

,

(4.1)

где:

Р1 – масса экстрагирова

ого образца в воздухе, г;

Р2

– масса образца, асыщенного керосином в керосине, г;

ро

Р3 – масса образца,нннасыщенного керосином в воздухе, г;

m – открытая по истость образца.

к

е

6.Результатытизмерений и вычислений заносятся в журнал (таблица 4.1).

л

Таблица 4.1

Э

Журнал определения открытой пористости

№

Описание

Р1, г

Р2, г

Р3, г

m,%

образца

1.

2.

Гидростатическое взвешивание с помощью поддонного крюка:

17

1. Прикрепите к поддонному крюку платформу с помощью подвески. Для получения наилучших результатов исключите сквозняки (рис. 4.1). Платформу опускают в жидкость.

2.	Нажмите клавишу RE-ZERO для обнуления
дисплея.		АГНИ
3.	Поместите объект на платформу подвески и
после появления индикатора стабильности

считайте массу объекта в жидкости.

Рис. 4.1 Гидростатическое

ка

взвешивание на весах HF-320.

е

т

о

и

л

б

и

Вопросы для самопроверки защиты лабораторной работы:

1.

б

Укажите метод насыщения керна керосином.

2.

ая

Укажите формулу для определения открытой пористости.

3.

Как определяется объем открытых пор по И.А.Преображенскому.

4.

нн

Дайте определе ие пористости горной породы.

5.

Укажите пор ду, пористость которой можно определить методом

Преображенск го.

т

6.

к

Учитываюрося ли в методе И.А.Преображенского поверхностные поры.

7.

е

в формуле определения открытой

Что характеризуют параметры Р1,Р2,Р3

л

пористости.

Э

18

Тема 4. Нефтегазоводонасыщенность коллекторов Лабораторная работа № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНОЙ ВОДОНАСЫЩЕННОСТИ КЕРНА МЕТОДОМ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ

Цель работы:				АГНИ
Определение	остаточной	водонасыщенности	образца.	Остаточная

водонасыщенность определяется методом центрифугирования. Образец, насыщенный водой, помещается в центрифугу и подвергается действию центробежных сил, под влиянием которых вода выбрасывается в градуированную ловушку. Вытеснению воды из породы препятствуют капиллярные силы. Вначале с увеличением частоты вращения ротора центрифуги жидкость вытесняется из крупных пор, когда переп д давления на торцах образца превысит капиллярное давление в менис х. При дальнейшем

увеличении частоты вращения ротора жидкость вытесняется и из пор меньшего
		ка
размера. С некоторого момента повышение частоты вращения ротора
центрифуги перестает влиять на количество остающихсяев порах воды.
	т
Пояснение:	о

Нефть, поступающая в породу-коллектор при первичной миграции, не может
полностью вытеснить воду из пор.							и
						Такая		вода называется остаточной
						л
(погребенной или реликтовой) и залегает в виде пленок (пленочная) и капелек
					б			в изолированных пустотах
(гигроскопическая) на минеральных						зернах,
					и
(вакуольная) и в капиллярах, находящихся вне единой проточной системы
коллектора (капиллярная). Коэффициентб							остаточной водонасыщенности
используется при подсчете запасов нефти и газа объемным методом.
					ая
Остаточные водонасыщенность зависит от смачиваемости, структуры порового
пространства, типа и состава пород, наличие и состава цемента и пр.
Используемое б руд вание и материалы:
				нн
Центрифуга ОПн-8 (или ОПн-3); центрифужные пробирки; весы электронные
HF-320 (приложение 1); хлористый кальций; прибор Сокслета; сушильный
				ро
шкаф SNOL 67/350; вакуум-эксикатор; вакуумная установка.
			т
		к
Выпо н ние работы:
	е
1.Образец керна экстрагируется в приборе Сокслета и высушивается в
л
Э

сушильном шкафу до постоянной массы (Р1). В данной лабораторной работе образцы керна, предварительно экстрагированные и насыщенные водой, помещены в вакуум-эксикатор. На стаканчике указывается их масса до насыщения водой.

19

2.Образец керна насыщается водой в вакуум-эксикаторе с помощью вакуумной установки до полного прекращения выделения пузырьков воздуха и вновь взвешивается (Р2).

3.На дно центрифужной пробирки укладывается хлористый кальций, обладающий способностью поглощать воду, поверх которого укладывается образец.

4.На панели управления центрифуги задаются время ценрифугирования 5 минут и частота оборотов ротора (n) 1000 мин-1. При использовании

центрифуги ОПн-3 задается частота оборотов

250 или 500 мин-1

по указанию

преподавателя. По окончании центрифугирования образец взвешивается (P1000).

5.В дальнейшем

центрифугирование

ведут

при

указанной частоте. После

каждой ступени

центрифугирования

определяется

АГНИ

масса образца – P2000,

P3000,…P8000, г. При использовании центрифуги ОПн-3 ступени

центрифугирования возрастают с шагом 250 или

500 мин-1

по указанию

преподавателя.

ка

е

т

6.Результаты измерений заносятся в журнал (табл ца 5.1).

о

и

7.Вычисляют объем пор образца по форму е:

л

Vпор=(P2б-P1)/ρв ,

(5.1)

где:

и

б

Р1 – масса экстрагированного образца до насыщения водой, г;

Р2 – масса экстрагированного образца после насыщения водой, г;

ρв – плотность воды, рав

я 1 г/см3;

Vпор – объем пор, см3.

ая

нн

после центрифугирования,

8.Вычисляют уменьшение массы образца (∆Pn)

объем вы есненной воды (∆Vn) и коэффициент водонасыщенности образца (kв),

которые заносятся в журнал (таблица 5.1).
			ро
		т
		к
Вычисл ния производятся по следующим формулам:
	е
л				Pп=Р2-Рп ,	(5.2)
Э				Vп=ΔРп/ρв ,	(5.3)
				(kв)п=1- Vп/Vпор ,	(5.4)

20