Лаб.Практ.(н) В (1). Оразовательное учреждение высшего образования уфимский государственный нефтяной технический университет
 Скачать 0.8 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газонефтяных месторождений Физика нефтяного и газового пласта Лабораторный практикум Уфа Издательство УГНТУ 2  016Приведены современные методы определения физических свойств горных пород, пластовых флюидов. Рассмотрены методы оценки параметров, характеризующих процессы вытеснения нефти из пласта, молекулярно-поверхностные явления на границе раздела фаз. Приведены теоретические материалы, даны описания лабораторных работ, последовательность их выполнения и обработки результатов экспериментов, рассмотрены правила техники безопасности при работе с лабораторным оборудованием. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 131000 «Нефтегазовое дело» Составитель Гафаров Ш.А., проф., д-р техн. наук Рецензент Ленченкова Л.Е., проф., д-р техн. наук ©ФГБОУ ВО «Уфимский государственный технический университет», 2016  ВВЕДЕНИЕ Курс «Физики нефтяного и газового пласта» изучает молекулярно-поверхностные явления на границе раздела «нефть-газ-вода-порода», физические основы вытеснения нефти водой и другими агентами, а также физические процессы, сопровождающие вытеснение нефти из пласта (парафинообразование, набухание пластовых глин, солеобразование и др.) Перед выполнением работы студент по рекомендованной литературе изучает теоретический курс. Далее знакомится с содержанием работы, устройством прибора, методикой измерения параметров и обработкой результатов опытов. Оформление лабораторной работы производится в следующей последовательности: наименование лабораторной работы; цель работы; схема прибора или лабораторной установки и краткое описание; результаты измерений, представленные в виде таблиц или зависимостей; выводы. Цель работы должна быть сформулирована кратко и четко. В выводах высказывается суждение о полученном результате. Для выполнения лабораторных работ следует иметь при себе вычислительное устройство, метрическую линейку и карандаш. Работа оформляется с соблюдением стандартов и требований международной системой измерения единиц (СИ). Форма титульного листа лабораторной работы представлена в приложении. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1. ИЗУЧЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ГОРНЫХ ПОРОД НА АППАРАТЕ «ГРОХОТ» 1.1. Общие положения Количественное содержание в горной породе частиц различной величины называется гранулометрическим (механическим) составом горных пород. Для большинства нефтегазосодержащих пород размеры частиц колеблются в пределах от 0,1 до 1 мм. От гранулометрического состава пород зависят многие свойства горных пород: пористость, проницаемость, удельная поверхность горных пород, капиллярные свойства и др. Методика оценки гранулометрического состава для различных пород различна: в рыхлых породах распределение по размерам зерен проводят путем рассеивания на ситах (ситовый анализ); в более мелких (коллоидно-дисперсных) – по скорости оседания частиц в жидкости (седиментационный или седиментометрический анализ); в сцементированных породах изучаются шлифы породы под микроскопом. Таким образом, механический состав определяют ситовым и седиментометрическим (или седиментационным), а также шлифовым анализом. В данной лабораторной работе рассматривается ситовый метод анализа гранулометрического состава породы с применением аппарата «Грохот». Ситовый метод анализа сыпучих горных пород применяют для определения содержания фракций частиц размером от 0,05 до 1мм. Проэкстрагированный и высушенный образец породы раздробляется на кусочки и обрабатывается 10%-м раствором соляной кислоты для удаления карбонатов. После этого кусочки породы растираются в фарфоровой чашке резиновым пестиком с одновременным промыванием водой для удаления глинистой фракции. Отмытая от глинистой фракции проба песка высушивается и рассеивается на ситах. Для рассеивания сита располагаются друг над другом и просеивают от сита с большим диаметром отверстий к меньшим в специальных приборах, где сита приобретают возвратно-поступательные движения с встряхиванием. Просеивание проводят строго в течение 5-7 мин. Для определения процентного содержания полученных фракций проводят их взвешивание (по ситам) с точностью до 0,01 г. Сумма масс всех фракций после просеивания не должна отличаться от первоначальной массы образца более чем на 1-2%. По результатам гранулометрического анализа породы составляется сводная таблица 1.2. Результаты анализа гранулометрического состава пород изображаются в виде графиков суммарного состава и распределения зерен породы по размерам. 1.2. Оборудование и приборы для гранулометрического анализа породы Аппарат «Грохот» с семью ситами и диаметрами отверстий 250 мкм, 200 мкм, 160 мкм, 125 мкм, 100 мкм, 80 мкм, 63 мкм. Технические весы (точность измерения 0,01 г). Песок, полученный из породы в количестве 200 г. 1.3. Описание лабораторной установки «Грохот» Аппарат «Грохот» (рис. 1.1) является вибрационным аппаратом, предназначенным для проведения ситового анализа частиц, входящих в состав образцов различных горных пород. При помощи двух фильтрационных вибрационных двигателей со смещенной осью, установленных непосредственно на опорной плите, «Грохот» обеспечивает как вертикальное, так и вращательное движение частиц породы, что гарантирует эффективный и качественный рассев песка по ситам аппарата. Таймер аппарата обеспечивает заданное время рассева песка и при необходимости возможность повторения времени рассева. Основные характеристики аппарата приведены в табл. 1.1.  Рис. 1.1. Общий вид аппарата «Грохот» Таблица 1.1 Основные характеристики аппарата
В аппарате сита устанавливаются в виде вертикальной стопки (рис. 1.1) с убыванием размеров отверстий сит от верхней к нижней. Надёжность крепления сит обеспечивается с помощью боковых зажимных рычагов и зажимных маховиков крышки аппарата. При зажиме ручки боковых зажимных рычагов устанавливаются вертикально вниз, а зажимные маховики затягиваются до внутреннего стопора. 1.4. Техника безопасности при проведении лабораторной работы на аппарате «Грохот» Проведение лабораторной работы осуществляется только под руководством учебного лаборанта, мастера. Перед началом рассева необходимо проверить надёжность крепления сит в аппарате. Перед включением аппарата проверить целостность розетки, электропроводки, наличия заземляющего устройства. В процессе работы студенты располагаются на удалении до 1 м от аппарата «Грохот» и подходят к нему после его отключения и полной остановки. Пуск аппарата осуществляется нажатием на зеленую кнопку пульта управления, остановка – нажатием на красную кнопку. 1.5. Последовательность проведения лабораторной работы и обработка полученных результатов Производится взвешивание, выбранного для исследования, количества песка горной породы (200 г). Песок помещается на верхнее сито аппарата «Грохот». Производится рассев песка породы в течение 5-7 мин. Производится взвешивание песка породы, оставшейся на каждой из сит. Результаты взвешиваний и размеры отверстий сит заносятся в табл. 1.2. По ним рассчитываются показатели других колонок таблицы. Используя данные табл. 1.2, строят графики зависимости: а) массовая концентрация (доля) фракции (Cmi) –dср (рис. 1.2,а); б) суммарная массовая концентрация фракций (доля) (∑Сmi) –lgdср (рис. 1.2, б). По графической зависимости на рис. 1.2,б определяют коэффициент неоднородности пород по формуле:  , (1.1)где n – коэффициент неоднородности породы. Он может изменяться для различных пород от 1 до 20;  – точка 2 на рис. 1.2,б соответствует размеру сита, на котором задерживается до 40% более крупных фракций, а 60% более мелких проходит через сито; – точка 3 на рис. 1.2,б соответствует размеру сита, на котором задерживается 90% фракций песка, а 10% проходят сквозь сито. По второй зависимости (рис. 1.2,а) определяют эффективный диаметр – диаметр наиболее часто встречающихся частиц в породе. При построении зависимости (рис. 1.2,а) каждую фракцию представляют в виде прямоугольника, основанием которого служит разность между максимальным и минимальным размерами частиц в данной фракции, а высотой – их процентное содержание в породе. Таблица 1.2 Р 7 езультаты экспериментальных и расчетных данных
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, г
