Главная страница
Навигация по странице:

  • Определение

    		•

    Определение пористости и проницаемости керна. Пористость - Проницаемость. Определение открытой пористости методом насыщения жидкостью


    Скачать 6.92 Mb.
    НазваниеОпределение открытой пористости методом насыщения жидкостью
    АнкорОпределение пористости и проницаемости керна
    Дата08.09.2022
    Размер6.92 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаПористость - Проницаемость.docx
    ТипДокументы
    #667449

    Определение открытой пористости методом насыщения жидкостью.

    Одним из наиболее важных параметров пород-коллекторов является коэффициент открытой пористости (m), характеризующий количество связанных между собой пор (пустот между зернами горной породы), в которые может проникнуть жидкость или газ:



    где Voбp и Vп - соответственно объем образца и суммарный объем его пор. Коэффициент m измерялся по методу Преображенского для открытой пористости.

    По И.А. Преображенскому, объем открытых пор определяется объемом жидкости (в нашем случае дистиллированной воды), вошедшего в поровое пространство керна (по разности масс сухого и насыщенного жидкостью образца), а внешний объем образца - по разности масс насыщенного жидкостью образца в воздухе и насыщающей жидкости, т.е. гидростатическим взвешиванием насыщенного водой образца в воде.

    Экстрагированный и высушенный образец взвешивают (вес Р). Затем образец насыщается под вакуумом жидкостью. Насыщенный образец вынимают, освобождают от избытка жидкости, взвешивают в воздухе (вес Рк).

    Разность весов насыщенного и сухого образцов, деленная на удельный вес воды γв дает объем пор:



    Далее насыщенный образец взвешивают в воде (Рв).

    Разность весов насыщенного образца в воздухе и в воде, деленная на удельный вес воды, дает его объем:



    Отношение Vn и Vобр определяет коэффициент пористости насыщения, следовательно:



    Из полученной формулы видно, что коэффициент пористости не зависит от удельного веса жидкости. В крупнозернистых и особенно слабосцементированных песчаниках коэффициенты абсолютной пористости и пористости насыщения почти совпадают. Метод Преображенского широко применяется для сцементированных пород.

    В Таблице 1 приведена величина открытой пористости для исследуемых образцов горной породы.

    Таблица 1. Открытая пористость исследуемых образцов горной породы

    Номер образца
    m, %
    Номер образца
    m, %
    Номер образца
    m, %

    1
    0,367
    31
    0,401
    61
    0,382

    2
    0,847
    32
    0,302
    62
    0,237

    3
    0,525
    33
    0,204
    63
    0,431

    4
    0,691
    34
    0,450
    64
    1,079

    5
    0,556
    35
    0,443
    65
    0,255

    6
    0,415
    36
    0,698
    66
    0,429

    7
    0,308
    37
    0,370
    67
    0,293

    8
    0,351
    38
    0,323
    68
    0,490

    9
    0,460
    39
    0,390
    69
    0,436

    10
    0,325
    40
    0,409
    70
    0,334

    11
    0,450
    41
    0,415
    71
    0,413

    12
    0,621
    42
    0,490
    72
    1,488

    13
    0,320
    43
    0,463
    73
    0,380

    14
    0,249
    44
    0,970
    74
    0,404

    15
    0,262
    45
    0,488
    75
    0,277

    16
    0,623
    46
    0,326
    76
    0,806

    17
    0,410
    47
    0,257
    77
    0,581

    18
    0,919
    48
    0,188
    78
    0,725

    19
    0,255
    49
    0,267
    79
    0,563

    20
    0,769
    50
    0,273
    80
    10,414

    21
    0,285
    51
    0,476
    81
    0,496

    22
    0,434
    52
    0,245
    82
    0,372

    23
    0,397
    53
    0,225
    83
    0,357

    24
    0,347
    54
    0,396
    84
    0,244

    25
    0,421
    55
    0,224
    85
    0,533

    26
    0,173
    56
    0,611
    86
    0,548

    27
    0,282
    57
    0,530
    87
    1,474

    28
    0,164
    58
    0,287
    88
    0,471

    29
    0,172
    59
    0,522
    89
    0,393

    30
    0,464
    60
    0,337
    90
    0,361

    Определение проницаемости по газу.

    Исследование проницаемости образцов проводилось с помощью пермеаметра PERG-200ТМ-это газовый пермеаметр с ручным управлением на базе цифровых технологий для точного определения проницаемости в ограниченном диапазоне образцов и проницаемости.

    Прибор состоит из пермеаметра PERG-200 и кернодержателя Fancher новой конструкции. В контуре пермеаметра установлены: цифровой датчик давления, расходомер, и термометр, наряду с клапанами и проточным контуром для измерения воздухопроницаемости керновых цилиндров.

    С корость потока контролируется регулятором давления входящего газа. Результирующая скорость потока через образец измеряется расходомером. Измерения могут выполняться при разной скорости потока.

    Рисунок 1. Пермеаметр PERG-200

    Прибор позволяет проводить измерения проницаемости в широком диапазоне. Очищенный и высушенный образец устанавливается в кернодержатель Фанчера.  Внутренние резиновые уплотнения гарантируют, что газ не будет просачиваться вдоль стенок кернодержателя. Газ прокачивается через образец с известным давлением и расходом.  Давление на выходе является атмосферным. Измерительный диапазон: от 0,1 мД до 1500 мД.

    Полученные в ходе измерений данные, а так же другие известные параметры, такие как вязкость и размеры образца, используются для определения проницаемости по закону Дарси.

    Закон Дарси при фильтрции газа

    Движение жидкости и газа на конкретном участке пористой среды происходит под действием градиента давления. Согласно закону Дарси скорость v движения (фильтрации) жидкости (газа) в пористой среде прямо пропорциональна градиенту давления grad р, т.е. перепаду давления р, приходящемуся на единицу длины пути движения жидкости или газа и направлена в сторону падения давления:



    В этой форме записи закона Дарси коэффициент пропорциональности равен подвижности жидкости, т.е. отношению проницаемости k породы к вязкости жидкости μ. Скорость фильтрации определяется отношением расхода жидкости Q, протекающей через образец породы, к площади поперечного сечения образца S, расположенного перпендикулярно к направлению потока:

    .

    Принимая градиент давления на образце породы длиной L величиной постоянной



    закон Дарси обычно записывают в виде формулы:



    Истинная скорость движения жидкости в пористой среде больше скорости фильтрации, так как на самом деле жидкость движется не по всему сечению образца, а лишь по поровым каналам, суммарная площадь которых S1 меньше общей площади образца S:



    Здесь mдин – динамическая пористость образца породы. Очевидно, что



    т.е. истинная скорость движения жидкости в пористой среде равна отношению скорости фильтрации к динамической пористости коллектора.

    При фильтрации через пористую среду газа его объемный расход по длине образца изменяется в связи с уменьшением давления. Среднее давление по длине образца пористой породы принимают равным:



    где P1 и P2 – соответственно давление газа на границах образца.

    Средний объемный расход газа Qг при его изотермическом расширении по длине образца можно оценить по формуле, вытекающей из закона Бойля-Мариотта для идеальных газов:



    где Q0 – расход газа при атмосферном давлении Pат.

    Закон Дарси при фильтрации газа записывается в виде формулы:



    Здесь μг – вязкость газа.

    Таким образом, коэффициент проницаемости при фильтрации газа находится по формуле:



    В Таблице 2 представлены средние значения проницаемости, определенные с помощью формулы Дарси, на основе измеренных величин расхода и перепада давлений.

    Таблица 2. Средние значения проницаемости образцов горной породы.

    Номер образца
    k, мД
    Номер образца
    k, мД
    Номер образца
    k, мД

    1
    8,56
    31
    27,94
    61
    14,14

    2
    138,48
    32
    0,76
    62
    1,68

    3
    20,84
    33
    4,01
    63
    24,62

    4
    6,22
    34
    17,70
    64
    47,61

    5
    23,11
    35
    17,10
    65
    6,56

    6
    5,95
    36
    55,99
    66
    17,97

    7
    6,16
    37
    10,50
    67
    14,44

    8
    18,44
    38
    2,77
    68
    5,01

    9
    4,45
    39
    25,37
    69
    70,47

    10
    3,64
    40
    16,55
    70
    2,56

    11
    17,85
    41
    16,39
    71
    3,21

    12
    3,70
    42
    36,67
    72
    24,99

    13
    20,48
    43
    4,04
    73
    15,58

    14
    10,04
    44
    1,03
    74
    81,78

    15
    3,48
    45
    5,48
    75
    15,14

    16
    182,09
    46
    4,73
    76
    5,50

    17
    38,96
    47
    4,79
    77
    42,01

    18
    8,18
    48
    3,75
    78
    13,19

    19
    3,76
    49
    4,96
    79
    23,77

    20
    81,88
    50
    4,14
    80
    37,50

    21
    4,90
    51
    48,77
    81
    17,83

    22
    35,38
    52
    9,47
    82
    0,86

    23
    20,56
    53
    1,38
    83
    11,24

    24
    7,42
    54
    12,93
    84
    2,42

    25
    14,41
    55
    4,67
    85
    94,54

    26
    0,49
    56
    15,56
    86
    31,66

    27
    12,15
    57
    7,76
    87
    5,40

    28
    3,45
    58
    13,51
    88
    17,90

    29
    2,09
    59
    11,15
    89
    33,78

    30
    6,08
    60
    7,60
    90
    6,02

    На рисунке 2 представлена зависимость давления и расхода газа для каждого образца.



    Рисунок 2. Зависимость измеренных пермеаметром давления от расхода для исследуемых образцов керна.

    написать администратору сайта