Материалы п р фп. Материалы Л Р ФП. Методические указания к лабораторным работам для студентов направления 21. 03. 01
 Скачать 0.76 Mb.
|
Лабораторная работа № 2. Определение открытой пористости керна методом насыщения керосиномЦель работы: определение открытой пористости керна методом И.А. Преображенского. Основные теоретические сведения: Пористость является важнейшим свойством, отличающим нефтяные и газовые пласты от «обычных» сплошных сред, его величина будет определять, при прочих равных условиях, объем резервуара, заполненного каким-либо углеводородом в естественных залежах или, объем искусственно созданного газового месторождения подземного хранилища газа. Под пористостью породы-коллектора понимают наличие в ней пустот, заключенных между зернами в гранулярных коллекторах, а также каверн и трещин в карбонатных коллекторах. Количественно пористость характеризуется коэффициентом пористости, который представляет собой отношение объема пор (трещин, каверн), к геологическому объему породы и выражается в долях единицы или процентах. В нефтегазовой геологии различают три вида пористости: - полная (или общая); - открытая (или пористость насыщения); - динамическая (или эффективная). Полная пористость включает все поры (пустоты) открытые и закрытые, независимо от их формы и взаимного расположения. Коэффициент полной пористости определяется отношением суммарного объема всех пор (пустот) открытых и закрытых к видимому (геометрическому) объему породы:  (3) где mпор– общая пористость; Vоткр– суммарный объем открытых пор образца; Vзакр– суммарный объем закрытых пор образца; Vобр –геометрический объем образца; Общую (полную) пористость определяют по методу Мельчера (объемным способом). Открытая пористость также называется чистой пористостью насыщения, так как она определяет емкостную характеристику коллектора, то есть запасы нефти (газа или воды). Коэффициентом открытой пористости называется отношение суммарного объема пор образцов, заполняющихся данной жидкостью, к видимому объему образца:  (4)Коэффициент открытой пористости определяется по методу И.А. Преображенского сравнением масс сухого и насыщенного керосином образца для расчета объема керосина, вошедшего в поровое пространство керна, а объем образца (керна) – по разности масс насыщенного образца в воздухе и погруженного в керосин того же образца, то есть методом гидростатического взвешивания насыщенного керосином образца. Эффективная пористость (называется иногда динамической) характеризуется той частью объема пор, которая занята только движущейся жидкостью при установившемся движении. Коэффициентом эффективной пористости называется отношение объема, по которому происходит движение жидкости, к объему горной породы:  (5)Понятие эффективной пористости предполагает наличие в породах таких пор (или части объема, связанных между собой пор), в которых движение жидкости практически не происходит. Это субкапиллярные и некоторые капиллярные поры, в которых жидкость находится в связанном состоянии. Очевидно, что доля объемов жидкости, участвующих и не участвующих в фильтрации, будет определяться создаваемыми перепадами давления (градиентами давлений). Пористость большинства коллекторов составляет от 5 до 30 %, но, как правило, находится в пределах 10-20 %. Карбонатные залежи обычно имеют меньшую пористость, чем терригенные, однако последние могут иметь большую проницаемость. Используемое оборудование и материалы: Для насыщения образцов керна жидкостью необходимо использование следующего оборудования: - вакуумный насос; - сосуд с кюветой с образцом; - емкость для жидкости (для раздельного вакуумирования жидкости и образца); - устройства для перепуска жидкости в кювету с образцами. Для взвешивания образцов керна необходимо использование следующего оборудования: - аналитические весы; - стаканчик с рабочей жидкостью (керосин, дистиллированная вода или модель пластовой воды); - металлическая или капроновая нить (леска) для подвешивания образца. К рабочей жидкости предъявляются следующие требования: - инертность к породе; - не должна быть токсичной; - не вызывать деформацию образца керна. Для выполнения лабораторной работы необходимо собрать установку по следующей схеме:  Рис.2 - Схема установки для определения открытой пористости керна методом И.А. Преображенского Порядок выполнения работы: 1. Определяют массу сухого чистого образца керна в воздухе (m1) путем взвешивания. Для этого необходимо достать образец, обмотать его проволокой и подвесить на весах; 2. Образец помещается в нижнюю колбу 4; 3. Склянка Бунзина заполняется керосином до половины. Кран 1 должен быть закрыт (Рис.2); 4. Заполняется нижняя колба 4 керосином из склянки Бунзина путем открытия крана 1; 5. Образец насыщается керосином. Открывается кран 2 на насос и выкачивается воздух. Пузырьки газа выделяются за 2 минуты. Показание манометра составит 20 мм.рт.ст.; 6. При открытии крана 2 доливается жидкость в емкость с образцом; 7. Выключается насос, открывается кран 2 и уровни жидкости в буфере и манометре выравниваются; 8. Взвешивается насыщенный керосином образец в подвешенном состоянии в жидкости (m2). Для этого необходимо наполнить стакан керосином и расположить его на специальной подставке на весах; 9. Поверхность освобождается от избытка керосина; 10. Взвешивается образец, насыщенный керосином в воздухе (m3); 11. По полученным результатам рассчитывается пористость образца керна:  (6)где mоткр – коэффициент открытой пористости, %; m1 – масса сухого чистого образца породы в воздухе, г; m2 – масса насыщенного керосином образца породы в керосине, г; m3 – масса насыщенного керосином образца породы в воздухе, г. 12. Результаты лабораторной работы заносятся в таблицу 2 Таблица 2
Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы: 1. Как называется метод определения открытой пористости сцементированных пород? 2. Какой коэффициент пористости определяется методом Мельчера? 3. Укажите формулу для определения открытой пористости 4. Укажите единицу измерения коэффициента пористости. 5. Как определяется объем открытых пор по методу И.А. Преображенского. 6. Что такое эффективная пористость? 7. В чем отличие открытой и эффективной пористости? |