Лаб.Практ.(н) В (1). Оразовательное учреждение высшего образования уфимский государственный нефтяной технический университет

• Название: Оразовательное учреждение высшего образования уфимский государственный нефтяной технический университет
• Дата: 13.05.2022
• Размер: 0.8 Mb.
• Имя файла: Лаб.Практ.(н) В (1).docx
• Тип: Практикум; #527917
• страница: 7 из 7

Коэффициент вытеснения

Объем профильтрованной воды, в объемах пор

К₁>K₂


1-для модели с проницаемостью К₁

2-для модели с проницаемостью К₂
Рис. 10.3. Зависимость К_выт нефти водой от проницаемости модели пористой среды
Работа завершается анализом кривых указанных зависимостей с последующими выводами наблюдаемых закономерностей.
10.3.3. Опыт №3. Проводится с целью изучения влияния перепада (градиента) давления на коэффициент вытеснения нефти водой.

Схема экспериментальной установки приведена на рис. 10.4. Установка аналогична установке на рис. 10.2 по изучению коэффициента вытеснения нефти водой. В отличие от нее содержит два напорных бачка 1 и 1', расположенных на различных уровнях от линии симметрии кернодержателя, что позволяет вести процесс вытеснения нефти водой при различных перепадах давления. В опытах используют два совершенно одинаковых по геометрическим размерам кернодержателя, которые заполняются кварцевым песком одной и той же фракции. Подготовка кернодержателя к эксперименту производится по той же методике, что и в опыте №1 (рис.10.1).

Исследование зависимости коэффициента вытеснения нефти при различных перепадах давления (градиентах давления) ведут по двум вариантам.

Вариант 1. Насыщенный нефтью (маслом) один из кернодержателей вставляют в схему экспериментальной установки (рис.10.4). Вначале вытеснение нефти водой ведут при низком перепаде давления (∆Р₁ = сgH₁), до полного прекращения вытеснения модели нефти в бюретку – ловушку 3 (рис.10.4). При этом открыты краники 6, 6'', 6*. Затем довытесняют нефть из кернодержателя при повышенном перепаде давления (∆Р₂ = сgH₂), закрыв краник 6 и открыв краник 6', обеспечивая при этом непрерывность фильтрационного потока в кернодержателе 2. Опыт по 1 варианту завершается после прекращения изменения объема нефти в бюретке – ловушке.

Вариант 2. В схему установки (рис.10.4) вставляется второй нефтенасыщенный кернодержатель, и вытеснение модели нефти водой осуществляется сразу при высоком перепаде давления (∆Р₂ = сgH₂). При этом открыты краники 6', 6'',6*. Опыт считается завершенным после прекращения поступления нефти в бюретку – ловушку 3 (рис. 10.4).

В процессе проведения опытов по указанным вариантам через заданные промежутки времени после начала эксперимента фиксируются объем вытесненной модели нефти и воды по градуированной бюретке – ловушке 3 и сливной емкости 4. Опытные и расчетные данные записываются в табл. 10.2.

Данные приведенные в графах 2,3,4 определяются из опытов, а в графах 5,6, 7 расчетным путем по формулам (10.7); (10.8); (10.9);. По результатам расчетов строятся зависимости К_выт= f (t) и К_выт= f ( _ж.п) соответственно для ∆Р₁ и ∆Р₂.



1, 1'. Напорные сосуды

2. Кернодержатель

3. Мерный сосуд – ловушка нефти

4. Сливной стакан

5. Соединительный шланг

6, 6', 6'', 6*. Запорные краны

7. Штатив

Рис. 10.4. Схема экспериментальной установки (опыт 3)




Таблица 10.2

Опытные и расчетные данные

Номер экспер. точек	Время t, мин	Объем вытесн. нефти, Vвыт.н(ti), см3	Объем профильт. воды, в(ti), см3	Объем профильтрованной жидкости			Коэффициент вытеснения, Квыт
				ж(ti), см3	ж. п(ti), в объемах пор
1	2	3	4	5		6	7
Кернодержатель №1
При перепаде давления ∆Р1
При перепаде давления ∆Р2
Кернодержатель №2
При перепаде давления ∆Р2

Примерный вид этих зависимостей показан на рис. 10.5.

Работа завершается анализом кривых зависимостей с последующими выводами наблюдаемых закономерностей.


10.3.4. Опыт №4. Определение коэффициента вытеснения нефти газом

Цель работы: определение коэффициента вытеснения нефти газом и исследование зависимости его от перепада давления на концах модели пористой среды.


2

1


1. К_выт при перепаде давления ∆P₁→∆P₂

2. К_выт при перепаде давления ∆Р₂
Рис. 10.5. Зависимость К_выт нефти водой от перепада давления
Описание опытной установки

Процесс определения коэффициента вытеснения нефти газом включает в себя две установки:

1. 
   Установка для насыщения кернодержателя моделью нефти (рис. 10.6).
   
2. 
   Установка вытеснения модели нефти из кенодержателя газом (рис. 10.7).
   

Составляющими установок являются: напорный сосуд с моделью нефти (техническое масло) (1), кернодержатель (модель пористой среды) (2), мерный сосуд (3), запорный вентиль (4). Вспомогательные приборы и принадлежности: технические весы с разновесами, секундомер, компрессор (воздушный).




1. Напорные сосуды с моделью нефти

2. Кернодержатель

3. Мерный сосуд

4. Запорный вентиль

5. Штатив

6. Соединительные трубы

Рис. 10.6. Схема насыщения модели пласта нефтью

1.Манометр (образцовый)

2.Кернодержатель

3.Мерный сосуд

4.Запорный вентиль


Рис. 10.7. Схема вытеснения нефти газом




1 - Первая серия опытов

2 - Вторая серия опытов
Рис. 10.8. Динамика К_выт нефти газом при различных перепадах давления
Порядок проведения работы

В опытах используют два совершенно одинаковых кернодержателя, т.к. выполняют две серии экспериментов. Подготовку кернодержателей производят по следующей методике:

1. 
   Изготавливают модель пористой среды, для чего, закрыв плотно один конец кернодержателя пробкой, заполняют его сухим кварцевым песком. Закрывают пробкой второй конец кернодержателя и взвешивают его. Определяют массу кернодержателя с сухим песком – М₁.
   
2. 
   Затем один конец кернодержателя соединяют с отводом от напорного бачка с маслом 1, под другой конец кернодержателя подставляют мерный сосуд 3 (рис. 10.6). Производят насыщение модели пласта техническим маслом.
   
3. 
   После заполнения кернодержателя его извлекают из установки и определяют массу насыщенного маслом кернодержателя – М₂.
   

Первая серия экспериментов:

1. 
   укрепляют первый кернодержатель на установке для определения коэффициента вытеснения модели нефти газом, как показано на рис. 10.7;
   
2. 
   подключают установку к воздушному компрессору, подающему сжатый газ (воздух) в присутствии преподавателя или учебного лаборанта;
   
3. 
   процесс вытеснения последовательно ведут при двух значениях перепада давления на концах кернодержателя, соблюдая непрерывность потока. Вначале ∆Р= 0,015 МПа до полного прекращения поступления масла в мерный сосуд. Это будет соответствовать конечному значению К_выт при заданном перепаде давления. Затем производят довытеснение нефти при ∆Р=0,03 МПа также до полного прекращения поступления масла в мерник. Вычисленное значение коэффициента вытеснения будет являться конечным К_выт для перепада давления ∆Р= 0,03 МПа.
   

Вторая серия экспериментов:

1. 
   укрепляют, подготовленный по той же методике, второй кернодержатель в схему установки (рис. 10.7) и подключают к воздушному компрессору;
   

2) вытеснение модели нефти газом осуществляют сразу при высоком значении перепада давления (∆Р=0,3 МПа) на концах модели пористой среды. Процесс вытеснения ведут до полного прекращения поступления жидкости в мерный сосуд 3.

В обеих сериях экспериментов, для анализа динамики текущего значения коэффициента вытеснения нефти газом, фиксируют во времени суммарный объем вытесненной жидкости. При этом первые 6 замеров делают через каждые 20 с, следующие 3 замера через 1 мин, затем 3, 5 мин и т.д., до тех пор, пока жидкость не перестанет поступать в сосуд 3.

Полученные экспериментальные данные заносятся в табл.10.8.

По результатам опытных данных вычисляют текущие и конечные коэффициенты вытеснения по формуле (10.7), строят зависимости, показанные на рис. 10.8. Результаты анализируют, обобщают и делают выводы.
10.4. Вопросы для самоподготовки

1. 
   Что за понятие «коэффициент нефтеотдачи пласта»? Формула определения.
   
2. 
   Что за понятие «коэффициент вытеснения нефти водой (газом)»? Формулы определения, размерность, пределы изменения.
   
3. 
   Какие факторы влияют на величину коэффициента вытеснения нефти водой (газом)?
   

Таблица 10.3

Результаты экспериментов

Номер экспер. точки	Время t, мин	Объем вытесн. нефти, Vвыт.н(ti), см3	Коэффициент вытеснения, Квыт
1	2	3	4
Кернодержатель №1
При перепаде давления ∆Р1
При перепаде давления ∆Р2
Кернодержатель №2
При перепаде давления ∆Р2

4. 
   Какие физико-химические свойства пластовых флюидов влияют на коэффициент вытеснения? Характер этого влияния?
   
5. 
   Какие молекулярно-поверхностные свойства, характеризующие границу раздела фаз «нефть – вода – горная порода», влияют на коэффициент вытеснения? Характер этого влияния?
   
6. 
   Формы существования остаточной нефти в пласте.
   
7. 
   Порядок выполнения работы.
   
8. 
   Техника безопасности при выполнении работы.
   

Список литературы

1. 
   Гиматудинов, Ш.К. Физика нефтяного и газового пласта/ Ш.К. Гиматудинов, А.И. Ширковский - М.: Недра, 1982. - 308 с. (переиздано в 2005 г.).
   
2. 
   Мирзанджанзаде, А.Х. Физика нефтяного и газового пласта/ А.Х. Мирзанджанзаде, И.Н. Ахметов, А.Г. Ковалев – М.: Недра, 1992. - 312 с.
   
3. 
   Михайлов, Н.Н. Физика нефтяного и газового пласта: учеб. пособие/ Н.Н. Михайлов. – М.: МАКС Пресс, 2008.
   
4. 
   Ковалева. Л.А. Физика нефтегазового пласта: учеб. пособие/ Л.А. Ковалева. – Уфа: РНЦ БашГУ, 2009. - 208 с.
   
5. 
   Гафаров, Ш.А. Физика пласта: учеб. пособие/ Ш.А. Гафаров, А.В. Лысенков. – Уфа: Изд-во «Монография», 2008. – 223 с.
   
6. 
   Гафаров, Ш.А. Физика нефтяного и газового пласта: учеб. пособие/ Ш.А. Гафаров. –Уфа: УГНТУ, 1998. – 141 с.
   
7. 
   Гафаров, Ш.А. Физика пласта: учеб. – метод. пособие/ Ш.А. Гафаров. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2015- 60с.
   
8. 
   Нефтегазопромысловая геология: Терминологический справочник/ Под ред. М.М. Ивановой– 2-е изд., перераб. и доп. – АО «Квант», 1994.-280 с.
   
9. 
   Ольховская, В.А. Подземная гидромеханика. Фильтрация неньютоновской нефти: учеб. пособ./ В.А Ольховская.–М.: «ВНИИОЭНГ», 2011. - 224 с.
   
10. 
    Девликамов, В.В. Аномальные нефти/ В.В. Девликамов, З.А. Хабибуллин, М.М. Кабиров. – М.: Недра, 1975. – С.21-37.
    
11. 
    Ломбадзе, В.Д. Физико-механические свойства горных пород (методы лабораторных исследований)/ В.Д. Ломбадзе. – Ленинград: Недра, 1990. – 327 с.
    
12. 
    Справочник по нефтепромысловой геологии/ Под редакцией Н.Е. Быкова, М.И. Максимова, А.Я. Фурсова. – М.: Недра, 1982. - 525 с.
    
13. 
    Байков, Н.М. Лабораторный контроль при добыче нефти и газа/ Н.М. Байков, Х.Х. Сайфутдинова, Г.Н. Авдеева. - М.: Недра, 1987.- 187с.
    
14. 
    Котяхов, Ф.И. Физика нефтяных и газовых коллекторов/ Ф.И. Котяхов. – М.: Недра, 1977. – С.97 – 103, 122-125.
    
15. 
    Хазнаферов, А.И. Исследование пластовых нефтей/ А.И. Хазнаферов. - М.: Недра ,1987.–127 с.
    
16. 
    Вахромеев, Г.С. Петрофизика/ Г.С. Вахромеев и др.– М.: Высшее образование, 1997. – 221с.
    

Приложение

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

“Уфимский государственный нефтяной технический университет”

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газонефтяных месторождений

Отчет

по лабораторной работе №1

«Изучение гранулометрического состава горных пород на аппарате «Грохот»

по курсу «Физика нефтяного и газового пласта»

Выполнил студент гр.__________ А.И. Петров
Принял ___________

Уфа 2015

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………….	1
Лабораторная работа 1. Изучение гранулометрического состава горных пород на аппарате «Грохот»…………………………………………	2
Лабораторная работа 2. Определение температуры насыщения пластовой нефти парафином объемным методом…………………………...	10
Лабораторная работа 3. Определение температуры насыщения пластовой нефти парафином фотометрическим методом…………………..	15
Лабораторная работа 4. Определение динамической вязкости пластовых флюидов при пластовых условиях на приборе ВВДУ-1……….	21
Лабораторная работа 5. Определение коэффициента поверхностного натяжения на границе раздела “нефть – вода”………………………………	27
Лабораторная работа 6. Изучение капиллярного впитывания жидкости пористыми средами………………………………………………..	34
Лабораторная работа 7. Определение нефтепроницаемости горных пород при пластовых условиях………………………………………………	39
Лабораторная работа 8. Определение коэффициента набухания пластовых глин………………………………………………………………	48
Лабораторная работа 9. Изучение аппаратуры для исследования и методика расчёта аномально – вязких свойств нефтей……………………	54
Лабораторная работа 10. Определение коэффициента вытеснения нефти водой…………………………………………………………………….	67
Список литературы……………………………………………………….	87
Приложение ……………………………………………………………..	89