ре. Учебное пособие Издательство Нижневартовского государственного университета 2017
 Скачать 4.03 Mb.
|
|
Вопросы для самоконтроля 1. Дайте определение явлению адсорбции. 2. В чем состоит различие между адсорбцией и абсорбцией 3. Объясните сходство и различие явлений физической и химической адсорбции. 4. От каких факторов зависит процесс адсорбции 5. Объясните причину возникновения различных вариантов физической адсорбции. 6. Как проявляются адсорбционные процессы в нефтегазовых системах. Что такое изотермы адсорбции Запишите формулы, описывающие изотермы адсорбции Генри, Фрейндлиха и Лэнгмюра. 8. Поясните графическое описание изотерм теории «БЭТ». ПРИМЕРЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ 1. Объемный коэффициент нефти. Физический смысл. 2. Что такое пористость породы пласта Виды пористости, единицы измерения. 3. Что такое проницаемость Виды проницаемости. 4. Закон Дарси. Физический смысли размерности коэффициента проницаемости. 5. Понятие фиктивного грунта. 6. Удельная поверхность пород коллектора. 7. Выведите связь между пористостью и проницаемостью. 8. Что характеризует насыщенность 9. Как зависит фазовая проницаемость для нефти от водона- сыщенности? 10. При каких условиях возможна совместная фильтрация воды, нефти и газа в коллекторах 11. Коэффициент пьезопроводности. Физический смысл, размерности. Как и почему отличаются выражения коэффициента пьезопроводности для жидкости и газа 12. Дайте определение горному, эффективному и пластовому давлениям. Как связаны эти давления между собой 13. Перечислите и дайте определения тепловым свойствам горных пород. 14. Какое вещество в природе имеет наибольшую теплоемкость. Как влияют пористость, проницаемость и насыщенность на тепловые свойства коллекторов 16. Какие Вызнаете залежи углеводородов 17. Состав нефтей. 18. Почему нефти классифицируются по содержанию серы, парафина и смол 19. Что такое давление насыщения, газовый фактор и газосо- держание 20. Закон Генри. Физический смысли размерность коэффициента растворимости. 21. Вязкость нефти, закон Ньютона, физический смысл коэффициента динамической вязкости. 207 22. Нефти с неньютоновскими свойствами, реологические уравнения. 23. Состав природных и попутных газов, сухие и жирные газы. 24. В чем заключается правило аддитивности при описании состава углеводородных газов 25. Понятия критической температуры, критического давления и приведенных параметров газов. 26. Уравнения состояния для идеальных, неидеальных и углеводородных газов. Понятие коэффициента сверхсжимаемости. 27. Критические параметры многокомпонентных газов. Парциальное давление и парциальный объем. 28. Фазовое состояние многокомпонентных систем в пластовых и нормальных условиях. 29. Что такое кривая точек конденсации и кривая точек парообразования. Опишите фазовый переход для однокомпонентного углеводородного газа. 31. В чем разница фазовых переходов для однокомпонентных и многокомпонентных газов 32. Свойства газоконденсата, крикондентерм и криконден- бар, ретроградные явления в газоконденсатных залежах. 33. Пластовые воды, их основные свойства. Виды остаточной воды. 34. Зависимость остаточной водонасыщенности от пористости коллектора. 35. Как зависит состояние водонефтяного контакта от капиллярного давления 36. Виды пластовых води их свойства. 37. Влияние молекулярно-поверхностных явлений на состояние флюидов в залежи и процессы вытеснения нефти водой. 38. Понятия поверхностного натяжения, краевого угла смачивания и адгезии. 39. Какие виды энергии обеспечивают добычу углеводородов из недр 40. Назовите основные режимы работы нефтяных, нефтегазовых и газовых залежей. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ 1. Гиматудинов ШК. Физика нефтяного и газового пласта / ШК. Гиматудинов, АИ. Ширковский. – М Недра, 1982. – 310 с. 2. Гиматудинов ШК. Физика нефтяного и газового пласта. – М Недра, 1971. – 312 с. 3. Котяхов ФИ. Физика нефтяных и газовых коллекторов. – М Недра, 1977. – 287 с. 4. Ханин А.А. Породы-коллекторы нефти и газа и их изучение М Недра, 1969. – 368 с. 5. Ханин А.А. Петрофизика нефтяных и газовых пластов. – М Недра, 1976. – 295 с. 6. Николаевский В.Н. Механика пористых и трещиноватых сред. – М Недра, 1984. – 232 с. 7. Мирзажданзаде АХ. Физика нефтяного и газового пласта / АХ. Мирзажданзаде, ИМ. Аметов, А.Г. Ковалев. – М Недра, 1992. – 280 с. 8. Кобранова В.Н. Петрофизика: Учеб. для вузов. – М Недра с. 9. Вахромеев ГС. Петрофизика / ГС. Вахромеев и др. – М Высшее образование, 1997. – 461 с. 10. Амикс Дж. Физика нефтяного пласта / Д. Амикс, Д. Басс, Р. Уайтинг. – М Недра, 1962. – 572 с. 11. Пирсон С. Дж. Учение о нефтяном пласте. – М Гостоп- техиздат, 1961. – 570 с. 12. Желтов Ю.П. Механика нефтегазового пласта. – М Недра с. 13. Сваровская НА. Физика пласта Учеб. пособие. – Томск ТПУ, 2003. – 156 с. 14. Гудок НС. Изучение физических свойств пористых сред. – М Недра, 1970. – 416 с. 15. Ермилов ОМ. Физика пласта, добыча и подземное хранение газа / ОМ. Ермилов и др. – М Недра, 1996. – 255 с. 16. Гиматудинов ШК. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. – М Недра, 1983. – 455 с. 17. Нигматулин Р.И. Основы механики гетерогенных сред. – М Наука, 1978. – 336 с. 209 18. Сафиева Р.З. Физикохимия нефти. – М Химия, 1998. – 455 с. 19. Дахнов В.Н. Промысловая геофизика. – М Недра, 1959. – 692 с. 20. Геофизические методы исследования скважин Справ. геофизика Под ред. В.М. Запорожца. – М Недра, 1983. – 591 с. 21. Добрынин В.М. Промысловая геофизика / В.М. Добры- нин и др. – М Недра, 1986. – 432 с. 22. Виноградов В.Г. Практикум по петрофизике / В.Г. Вино- градов, А.В. Дахнов, С.Л. Пацкевич. – М Недра, 1990. – 220 с. 23. Николаев С.А. Теплофизика горных пород / С.А. Николаев, Н.Г. Николаева, АН. Саламатин. – Казань Изд-во Казанского унта, 1987. – 150 с. 24. Ергин Ю.В. Магнитные свойства нефтей / Ю.В. Ергин, К.С. Яруллин. – М Наука, 1979. – 200 с. 25. Гафаров ША. Физика нефтяного пласта (типовые расчеты Учеб. пособие. – Уфа Изд-во УГНТУ, 1998. – 141 с. СОДЕРЖАНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ ................................................................................. 3 Часть 1. ПЕТРОФИЗИКА ................................................................. 6 1.1. Породы – коллекторы нефти и газа ................................. 6 1.1.1. Горные породы – коллекторы нефти и газа ................. 6 1.1.2. Залежи нефти и газа. Классификация запасов ............. 8 1.1.3. Отбор и подготовка кернов к исследованию. Экстрагирование ..................................................................... 10 1.1.4. Водонасыщенность горных пород .............................. 12 1.2. Коллекторские свойства горных пород ........................ 15 1.2.1. Структура пористых сред ............................................ 15 1.2.2. Гранулометрический состав горных пород ............... 17 1.2.3. Коэффициент неоднородности горных пород ........... 20 1.2.4. Карбонатность горных пород ...................................... 22 1.3. Удельная поверхность и пористость горных пород ....... 24 1.3.1. Удельная поверхность горных пород ......................... 24 1.3.2. Емкость пустот пород. Пористость. 27 1.3.3. Пористость фиктивного грунта. Связь между пористостью и удельной поверхностью ............................... 29 1.3.4. Методы определения пористости горных пород ......... 31 1.3.5. Емкость трещиноватых и кавернозных пород ........... 36 1.3.6. Определение средней пористости нефтегазового пласта ............................................................. 36 1.4. Проницаемость горных пород ......................................... 38 1.4.1. Понятие и виды проницаемости горных пород ......... 38 1.4.2. Линейный закон фильтрации (закон Дарси) .............. 39 1.4.3. Связь проницаемости с другими параметрами пористой среды ....................................................................... 42 1.4.4. Методы определения проницаемости пород ............. 45 211 1.5. Фазовая проницаемость горных пород ......................... 48 1.5.1. Фазовая и относительная проницаемости пород .......... 48 1.5.2. Относительные проницаемости в двухфазных потоках ............................................................ 49 1.5.3. Аппроксимация кривых относительных фазовых проницаемостей ....................................................... 53 1.5.3.1. Система жидкость – жидкость .................... 53 1.5.3.2. Система жидкость – газ ................................. 55 1.5.4. Относительные проницаемости в трехфазных газожидкостных потоках ....................................................... 56 1.5.5. Лабораторные методы определения фазовой проницаемости пород ............................................................. 59 1.6. Физико-механические свойства горных пород ............ 61 1.6.1. Напряженное состояние горных пород ...................... 61 1.6.2. Упругие свойства горных пород ................................. 63 1.6.3. Прочность и пластичность горных пород .................. 68 1.6.4. Твердость и крепость горных пород ........................... 71 1.6.5. Набухание и размокание глинистых пород. 72 1.6.6. Классификация горных пород по механическим свойствам .................................................. 73 1.7. Теплофизические свойства горных пород .................... 75 1.7.1. Тепловые характеристики горных пород ................... 75 1.7.2. Физический механизм теплопередачи в горных породах .................................................................... 78 1.7.3. Связь теплопроводности с другими петрофизическими величинами ............................................ 80 1.7.4. Зависимость теплопроводности и теплоемкости пород от температуры и давления ............. 82 1.8. Электрические характеристики горных пород ........... 85 1.8.1. Виды поляризации горных пород ............................... 85 1.8.2. Диэлектрическая проницаемость горных пород ....... 90 1.8.3. Электропроводность горных пород ............................ 92 212 1.8.4. Удельное электрическое сопротивление горных пород .......................................................................... 95 1.8.5. Зависимость удельного сопротивления от пористости и водонасыщенности ..................................... 98 1.8.6. Зависимость удельного сопротивления от температуры .......................................................................... 100 1.8.7. Анизотропия горных пород по электрическим свойствам. 101 1.9. Магнитные свойства нефтесодержащих пород ......... 103 1.9.1. Основные магнитные характеристики горных пород ........................................................................ 103 1.9.2. Магнитные свойства ферро- и ферримагнитных минералов ................................ 106 1.9.3. Магнитные свойства насыщенных горных пород ........................................................................ 109 1.9.4. Магнитные свойства нефтей ..................................... 110 1.10. Радиоактивность горных пород. 113 1.10.1. Типы радиоактивных распадов ............................... 113 1.10.2. Естественная радиоактивность горных пород ........................................................................ 116 1.10.3. Радиоактивность жидкой фазы ............................... 118 1.10.4. Взаимодействие квантов с горными породами ...... 120 1.10.5. Нейтронная активность горных пород ................... 121 Часть 2. ФИЗИКА НАСЫЩЕННЫХ ПОРИСТЫХ СРЕД ........................................................................ 125 2.1. Физико-химические свойства природных флюидов .............................................................. 125 2.1.1. Виды залежей природных флюидов ......................... 125 2.1.2. Пластовые жидкости и газы ...................................... 126 2.1.3. Состав и классификация нефтей ............................... 127 2.1.4. Состав и классификация природных газов .............. 130 213 2.1.5. Физические свойства нефтей ..................................... 130 2.1.6. Свойства природных газов ........................................ 132 2.1.7. Коэффициент сверхсжимаемости природных газов ................................................................... 136 2.2. Физические свойства пластовых углеводородов ...... 140 2.2.1. Растворимость газов в нефти ..................................... 140 2.2.2. Давление насыщения нефти газом ............................ 143 2.2.3. Физические свойства нефти в пластовых условиях ........................................................... 146 2.2.4. Растворимость газов вводе. Фазовые состояния и превращения углеводородных систем ......................................................... 153 2.3.1. Законы фазовых превращений многофазных систем ............................................................ 153 2.3.2. Фазовые превращения однокомпонентных систем .................................................. 155 2.3.3. Фазовые превращения двухкомпонентных систем .................................................. 158 2.3.4. Фазовые превращения бинарных и многокомпонентных систем в критической области ........ 160 2.3.5. Определение состава двух- и более компонентных систем .................................. 163 2.4. Молекулярно-поверхностные свойства системы пластовых флюидов в пористой среде. 166 2.4.1. Поверхностное натяжение ......................................... 166 2.4.2. Смачивание и краевой угол ....................................... 171 2.4.3. Работа адгезии и теплота смачивания ...................... 175 2.4.4. Статический гистерезис смачивания ........................ 176 2.4.5. Кинетический гистерезис смачивания. 177 2.4.6. Капиллярные явления в насыщенных пористых средах ................................................................... 179 214 2.4.7. Роль капиллярных явлений в процессах вытеснения нефти водой ................................. 183 2.5. Адсорбционные процессы в насыщенных пористых средах ......................................... 188 Общие представления об адсорбции ......................... 188 2.5.2. Значение адсорбции в нефтегазовых пластах .......... 190 2.5.3. Исторические сведения об адсорбции ...................... 191 2.5.4. Природа адсорбционных сил ..................................... 194 2.5.5. Уравнение адсорбции Гиббса .................................... 195 2.5.6. Теплота адсорбции ..................................................... 197 2.5.7. Изотермы адсорбции .................................................. 198 ПРИМЕРЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ. 206 ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ........................................... 208 ФИЗИКА ПЛАСТА Учебное пособие Литературный редактор Е.В. Ломакина Технический редактор Е.В. Ломакина Изд. лиц. ЛР № 020742. Подписано в печать Формат 60×84/16. Бумага для множительных аппаратов Гарнитура Times. Усл. печ. листов Тираж 300 экз. Заказ Отпечатано в Издательстве Нижневартовского государственного университета 628615, Тюменская область, г. Нижневартовск, ул. Дзержинского, 11 Тел./факс: (3466) 43-75-73, Е izd@nvsu.ru |