Burkhanov_R_N__Menshina_G_F_Fizika_plasta_Meto

Vпор – объем пор, см3;

где:

ρв – плотность воды, которая принимается равной 1г/см3;

∆Pn – изменение	массы образца после центрифугирования при частоте n
оборотов мин-1, г;
Р2 – масса экстрагированного образца после насыщения водой, г;
	АГНИ

Рn – масса образца после после центрифугирования при частоте n оборотов мин-1, г;

∆Vn – изменение объема вытесненной воды после центрифугирования при частоте n оборотов мин-1, см3;

n – количество оборотов, мин-1;

(kв)n – коэффициент водонасыщенности образца после его центрифугирования

при частоте n оборотов мин-1, дол. ед.

ка

е

9.Результаты

вычислений

и

т

измерений оф рмляются в виде графика

о

зависимости водонасыщенности образца от частоты оборотов ротора, на

которой определяют значение остаточной водонасыщенностии

. При этом по оси

б

(в долях единицы или в

абсцисс откладываются значения водонасыщенностил

процентах), а

по

оси ординат

и

частоту вращения ротора, соответствующую

данной водонасыщенности.

б

ая

Таблица 5.1

№

n, мин-1

ннVпор , г

ρв

3 ,

Pn , г

∆Pn , г

∆Vn , см3

Кв, дол. ед.

Журнал определения коэффициента водонасыщенности керна после каждой

ступени центрифугирования

....

ро

г/см

п/п

1.

т

1000

к

е

8.

8000

л

Э

21

Центрифуга лабораторная Опн-8
	Прибор для определения остаточной
	водонасыщенности								центрифуга
	лабораторная ОПн-8 (рис. 5.1)
	является								центрифугой
	периодического							действия,		обычной,
									АГНИ
	переносной, с частотой вращения до
	8000 min-1. Центрифуга									оснащена
	ротором 1. Частота вращения ротора
	регулируется ступенчато в диапазоне
	от 1000 до 8000 мин –1 через каждые
	1000 мин-1. Время разгона ротора до
	максимальной						ка			частоты
								р бочей
	вращения					составляет не более 8
	минут.				е				обеспечивает
				Ц нтрифуга
	автоматическое отключение от сети
			о				механизмом отсчета
	60-минутнымт
		и		через				заданный		интервал
	времени
	л
	цик ами, кратными 5 мин. Она
б
Рис 5.1 Общий вид центрифуги Опн-8	состоит			из		корпуса			2, привода 3,
	пульта управления 4, кожуха 5 и
	крышки 6. На корпусе смонтированы
привод, пульт управления и основаниеи		. Пульт управления состоит из
переключателя частоты вращениябуправляемого ручкой 7; часового механизма
нная

8, также управляемого ручкой; выключателя цепи питания центрифуги 9 и выключателя часового мех низма 10. В рабочей камере на корпусный вал устанавливает ротор.

-установите роучк: й часового механизма требуемое время центрифугирования с учетом временит азгона;

-выключакель часов установите в положение «включено», при этом на клавишеебудет видна красная точка;

-лустановите датчиком частоты вращения ротора требуемое число оборотов;

-вык ючатель цепи питания установите в положение «включено», при этом на Эклавише будет видна красная точка;

-ротор начнет вращаться через некоторое время (30-45 сек.) и автоматически достигнет частоты вращения, а после истечения заданного времени автоматически отключается напряжение питания электропривода (ротор начнет останавливаться);

-откройте крышку центрифуги только после полной ее остановки.Порядок работы

22

Центрифуга лабораторная Опн-3М
Центрифуга лабораторная медицинская ОПн-3М (рис. 5.2)	является

центрифугой периодического действия с частотой вращения до 2700 мин-1. Центрифуга обеспечивает задание частоты вращения пробиркодержателя от

500 до 2700 мин-1 с дискретностью 100 мин-1. На основании центрифуга
	закреплен	двигатель			с
	пробиркодержателем		с помощью
	резиновых опор. Пробиркодержатель
	находится в рабочей камере,
	изготовленной	из		прочной
	пластмассы и закрытой прозрачной
	самоблокирующейся		крышкой.		На
Рис. 5.2 Панель управления центрифуги ОПн-3м		ка	АГНИ
	задней стенке центрифуги размещен
	выключатель	напряжения		сети.	На

передней стенке размещена панель управления (рис. 5.2) с индикаторами и
клавишами. Принцип работы центрифуги основан наедействии центробежных
сил	на исследуемую однородную жидкую системут, помещенную в пробирки.
						и	с помощью
Центробежные силы создаются при вращен пробиркодержателяо
электродвигателя.						л
				Панель управ ения:
				и
min-1·1000 -				показывает частоту вращенбя пробиркодержателя
мin -				показывает время ц кла центрифугирования в минутах
1, 3 -				клавиши ввода старших разрезов параметра
2, 4 -				ая	размеров параметра
				клавиши ввода младшихб
OPEN -				клавиша открытая крышка
START -				клавиша пуска пробиркодержателя
STOP -				клавиша остановки центрифуги
Порядок работы:
1.			ро
	Открыть крышку центрифуги нажав на шток, находящийся на передней
	панели. Удерживаянншток в нажатом состоянии, нажать на кнопку
		т
	открытия к ышки. Отпустить шток и, удерживая кнопку в нажатом
		к
	сос оянии, открыть крышку.
2.	Установить пробирки с исследуемым объектом в пробиркодержатель и
л
	закрыть крышку (должен погаснуть индикатор «OPEN»).
3.еПодключить центрифугу к сети.
Э	Установить клавишами 1, 2, 3, 4 (рис 5.2) необходимую частоту вращения
4.
	и время центрифугирования.
5. Нажать на клавишу START, должен загореться индикатор.
6.	По истечении заданного времени автоматически отключается привод
	центрифуги, погаснет индикатор «START» и загорится индикатор
	«STOP».
				23

7. При полной остановке пробиркодержателя погаснет индикатор «STOP». Нажать на клавишу «OPEN» и открыть крышку (п. 1).

Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:

1.Укажите единицу измерения числа оборотов ротора центрифуги.

2.Укажите параметры, измеряемые при исследовании остаточной водонасыщенности керна методом центрифугировония.

3.Укажите наиболее вероятное направление использования центрифуги

4.Укажите максимальную частоту вращения центрифуги ОПн-3, АГНИмин-1

5.В каком устройстве производится насыщение образцов керна водой.

6.В каком устройстве экстрагируется образец перед насыщением водой.

7.Укажите остаточную воду, залегающую в изолированных пустотах.

ка

е

т

о

и

л

б

и

ая

б

нн

ро

т

к

е

л

Э

24

Тема 5. Физико-химический состав и плотность нефти

Лабораторная работа № 6

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ НЕФТИ

Цель работы:

Определение плотности нефти. Плотность сепарированной нефти изменяется в широких пределах и зависит от содержания в ней легко и тяжелокипящих фракций, соотношения углеводородов, газосодержания, температуры и давления и т. д.

Пояснение:

Плотность сепарированной нефти изменяется в широких пределах и зависит от

содержания в ней легко	и тяжелокипящих					фракций, соотношения
углеводородов, газосодержания, температуры и давления и т. д.									АГНИ
Плотность нефтепродуктов при 20оС, г/см3							ка
Авиационный бензин........................................................						е		0,73-0,75
Автомобильный бензин					т			0,71-0,76
				о
Топливо для реактивных двигателей...............................								0,76-0,84
Дизельное топливо............................................................			и					0,80-0,85
Моторное масло.................................................................		л						0,88-0,94
Мазут								0,92-0,99
	б
Нефть								0,74-0,97
	и
Используемое оборудование:	б .
ая
Набор ареометров АОН-1; цилиндр; резиновая груша с трубкой; термометр для
испытаний нефтепродуктов ТИН-1-1.

1. Испытуемую нефтьннналивают по стенке в наклоненный цилиндр так, чтобы не образовалось пены и пузырьков воздуха, а уровень не доходил до края. Если

Выполнение работы:

образовалась пена или пузырьки воздуха их удаляют с помощью резиновой
				ро
трубки с насаженной на одном ее конце резиновой грушей. В данной работе
			т
проба н фти предварительно помещена в цилиндр.
		к
	е
2. Держа ареометр за градуированную трубку, медленно в вертикальном
л
положении опускают его до соприкосновения с дном цилиндра. Если ареометр
Э

всплывает, и уровень жидкости устанавливается по шкале, берут отсчет по верхнему краю мениска (ρt). Ареометр не должен соприкасаться при этом со стенками цилиндра. Если ареометр не соответствует испытуемой жидкости, т.е. стоит на дне цилиндра или всплывает за шкалу, подбирают другой.

25

3. В нефть опускают термометр для определения ее температуры (Т2). Необходимо в показания термометра ввести поправку по формуле:

T=k*(T1-T2)*Tn ,

(6.1)

где:

ΔТ — величина поправки в оС;

k — коэффициент видимого теплового расширения ртути в стекле (k=0,00016);

Т1 — температура нефти		АГНИо
	при градуировке, оС (найти значения, используя
линейную интерполяцию	по таблице 6.1);

Т2 — температура окружающей среды (показания снимаются с комнатного градусника);

Tn — температура нефти при эксплуатации, оС (определяется термометром для нефтепродуктов).

4.Замеренную плотность приводят к стандартной температуре 20 С по формуле

															е
														т							(6.2)
								ρ20=ρt — (20-T)*α ,ка
где:
ρ20-плотность нефти при температуре 20оС, г/см3о;
											л
α-средний объемный коэффициент термическогои расширения нефти (таблица
6.4);									б
								и
Т-температура нефти после введен я поправки в показания термометра, оС.
							б			T=Tn+			T								(6.3)
					ая															Таблица 6.1
Значения температуры выступающего столбика для различных температур
	n		-35		0	50		100		150		200		300	350		400		450	500	600
	T1		нн		15	33		48		68		85		114	133		153		170	193	225
			-10

5. Результаты измерения и расчетов заносятся в журнал наблюдений (таблица

т

6.2)

к

ро

Таблица 6.2

е

Журнал

определения

плотности нефти

л

Э

3

о

о

о

о

3

№

ρt, г/ см

Т1 , С

Т2 , С

ΔТ, С

T, С

α

ρ20, г/ см

1.

2.

26

6.Рассчитывают плотность нефти при температуре ТоС 50, 75 и 100оС по формуле (6.2) (вместо 20 подставить соответственно 50, 75 и 100 оС).

7.Результаты расчетов заносятся в журнал (таблица 6.3).

Таблица 6.3

Журнал исследования влияния температуры на плотность нефти

АГНИ

№

Т,оС

ρн, г/см3

1.

20

2.

50

3.

75

ка

4.

100

е

т

8. Строится график зависимости плотности нефти от емпературы.

Интерполяц я

о

л

значений величины по

Интерполяция — способ нахождения промежуточныхи

б

имеющемуся дискретному набору известных значений.

и

Интерполяцией называют такую разнов дность аппроксимации, при которой

б

кривая построенной функции проход т точно через имеющиеся точки данных.

Пример:

ая

Найти промежуточное значение способом линейной интерполяции:

Решение:

ро

нн

т

к

е

л

Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:

1.	Укажите метод определения плотности нефти при атмосферном давлении и
исследования влияния на неё температуры.
Э2. Укажите назначение ареометра при исследовании нефти.
3.	Укажите прибор для определения плотности нефти.
4.	Что представляет собой ареометр.
5.	Как берется отсчет по ареометру.

27

28

Ареометр

Ареометр представляет собой стеклянный

поплавок постоянного веса, поэтому он

погружается на различную глубину в

зависимости от плотности жидкости.

В нижней, более широкой части

ареометра, иногда помещается термометр,

а в самом низу располагается груз в виде

ртути

или

свинцовой

дроби,

устанавливающей

ареометр

в

вертикальное положение.

Над

уровнем

жидкости

поднимается

АГНИ

маленькая трубка со ш лой.

Ареометры градуируют

в

небольших

пределах, сос авляя комплектыка

.

Рис. 6.1. а) ареометр, 1 — полый корпус;

е

т

2 — трубчатый стержень; 3 —

о

балласт; 4 —шкала температуры; 5 —

и

шкала плотности; 6 — встроенный

л

термометр.; б) ареометр в жидкости.

б

Термометри

ТИН-1-1

ая

б

Перед установкой

термометра

следует

нн

убедиться в отсутствие разрыва столбика

ртути,

которые

удаляются

встряхиванием

или

постукиванием

термометра

путем

осторожного

подогревания

до

поднятия ртути в

ро

расширенную часть капилляра.

Глубина

погружения

в

нефть

т

указывается

на

самом

термометре.

к

Отсчет

показания

по

термометру

е

производится по касательной к вершине

л

выпуклого мениска.

Э

Рис. 6.2. а) комнатный термометр,

б) термометр ТИН-1-1.

Таблица 6.4.

Средний объемный коэффициент термического расширения нефти

		Плотность при			Температурная					Плотность при				Температурная
		20°С			поправка на 1°С, α						20°С			поправка на 1°С, α
		0,6500-0,6599				0,000962				0,8300-0,8399					0,000725
		0,6600-0,6699				0,000949				0,8400-0,8499					АГНИ
															0,000712
		0,6700-0,6799				0,000936				0,8500-0,8599					0,000699
		0,6800-0,6899				0,000925				0,8600-0,8699					0,000686
		0,6900-0,6999				0,000910				0,8700-0,8799				ка	0,000673
		0,7000-0,7099				0,000897				0,8800-0,8899					0,000660
												т
		0,7100-0,7199				0,000884					о				0,000643
										0,8900-0,8999е
		0,7200-0,7299				0,000870				и					0,000633
										0,9000-0,9099
		0,7300-0,7399				0,000857				л					0,000620
								и		0,9100-0,9199
		0,7400-0,7499					б		б0,9200-0,9299						0,000607
						0,000844
		0,7500-0,7599				0,000831				0,9300-0,9399					0,000594
		0,7600-0,7699				ая				0,9400-0,9499					0,000581
						0,000818
		0,7700-0,7799				0,000805				0,9500-0,9599					0,000567
			ро		нн
		0,7800-0,7899				0,000792				0,9600-0,9699					0,000554
		т				0,000778				0,9700-0,9799					0,000541
		0,7900-0,7999
		е				0,000765				0,9800-0,9899					0,000528
		0,8000к-0,8099
л
Э		0,8100-0,8299				0,000752				0,9900-0,9999					0,000515
		0,8200-0,8299				0,000738

29

Тема 6. Вязкость нефти Лабораторная работа № 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЯЗКОСТИ НЕФТИ

Цель работы:

Определение вязкости нефти при помощи капиллярного вискозиметра и исследование влияния температуры на вязкость при помощи термостата VIS-Т.

Пояснение:

Вязкостью называется свойство жидкостей и газов оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Для характеристики

нефтепродуктов используются показатели кинематической, динамической и
условной вязкости.
Вязкость пластовой нефти почти всегда отличается от вязкости сепарированнойАГНИ
вследствие большого количества растворенного в			ней газа, повышенных
пластовой температуры и давления.	Вязкость	е
			н фти уменьшается с
увеличением температуры.	т			ка
	о
Величина вязкости учитывается при оценке ск р с и фильтрации в пласте, при

выборе типа вытесняющего агента, при расчетеи мощности насоса добычи нефти.

Вязкость изменяется в пределах от 1,98 до 265,90 мм²/с для различных нефтей,

добываемых в России.			л
Используемое оборудование:		б
	и
Термостат для измерения вязкости жидкостей VIS-Т; стеклянный капиллярный
	б
вискозиметр ВПЖ-2; секундомер механический; трубка с резиновой грушей.

Выполнение работы: ая

1. Заполните вискозиметр испытуемой жидкостью. В данной работе вискозиметр обыч о предварительно заполнен нефтью и установлен в

термостате.	нн

2. Вискозиме устанавливается в термостате так, чтобы резервуар был ниже
	ро
уровня жид ос и в термостате с помощью одного из зажимов на его крышке.
т
к

е 3.лПосле выхода термостата на заданную температуру и выдерживания

Эвискозиметра не менее 15 минут при этой температуре производится измерение вязкости. Для этого необходимо с помощью резиновой груши и зажав пальцем отводную трубку засосать в вискозиметр жидкость выше верхней отметки.

После этого сообщают колено с атмосферой и определяют время τ, за которое мениск жидкости спускается от верхней отметки М1 до нижней отметки М2 вискозиметра (рис.7.1).

30