Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94

коэффициентом кавернозности m, представляюнцим собою отношение суммарного объема всех каверн к объему породы Vo, т. е.

-у (20)

rn. = I = i-, (21)

где Fm - объем минеральной части породы.

Если объемы F„ и F выразить соответственно через плотность минеральной части породы р, и породы рц, то формулу (21) можно представить так:

т, = 1-(22)

Иначе говоря, формула (22) имеет тот же вид и сущность, что и формула (19) для определения коэффициента полной пористости. Таким образом, если порода целиком кавернозная, то для вычисления коэффициента кавернозности т., как и в случае вычисления полной пористости, необходимо определение плотностей породы и минерального вещества.

Если в породе имеются и поры и каверны, т. е. если порода пористо-кавернозная или кавернозно-пористая, то формула (21) примет следующий вид:

т, = 1-, (23)

где FnM - объем минерального вещества вместе с порами, равный частному от деления массы образца на плотность пористой части породы Рп; Fq - объем образца кавернозно-пористой породы, равный частному от деления массы образца Р иа его плотность р. Следовательно, по аналогии с (22) будем иметь:

тк = 1-f-. (24)

Это значит, что для определения коэффициента кавернозностп образца пористо-кавернозной породы необходимо знать плотность этой породы рк и плотность пористой части матрицы рп.

Объем FnM в формуле (23) можно расчленить на объем пор V ц и на объем минерального вещества в исследуемом образце Fm. Тогда формула (23) будет иметь вид:

Здесь отношение VjVo характеризует пористую часть породы и представляет собою коэффициент полной пористости т„. Отношение объема твердой фазы Fm к объему образца F можно представить как отношение плотности кавернозно-пористого образца рк к плот-

ности вещества твердой фазы р„. Исходя из этого, формулу (25) можно представить так:

тк = 1-т„~, (26)

m,+ m„ = l-(27)

Отсюда следует, что коэффициент кавернозности, определяемый формулой (24), характеризует часть емкости пористо-кавернозного образца породы, а вторая часть ее, составляющая поры, характеризуется коэффициентом пористости. Таким образом, пользуясь формулами (24) и (27), можно оценить емкость пор и каверн в породе раздельно и совместно.

СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ОБРАЗЦА СЦЕМЕНТИРОВАННЫХ ПОРОД

Для определения объема образца исследуемой породы может быть применено четыре основных способа.

Один из них основан на измерении приращения объема жидкости, в которую погружают образец породы (способ вытеснения). При зтом жидкость не должна проникать в поры образца. В качестве такой жидкости применяется ртуть.

Все существующие разновидности этого способа применимы только к сильно сцементированным образцам и неприменимы к слабосцементированным, так как от последних при погружении в ртуть могут отпадать зерна, вследствие чего возможны существенные погрешности в определении пористости. Другой недостаток этого способа - невозможность из-за непрозрачности ртути обнаружить приставшие к образцу пузырьки воздуха. Кроме того, в лабораторных исследованиях вообще следует избегать применения ртути ввиду ее токсичности.

Наиболее распространенный способ - насыщение образца жидкостью и погружение в ту же жидкость - измерение выесиеииого объема. При этом способе образец должен быть сначала настолько насыщен жидкостью, чтобы при измерении она не проникала в его поры. Способ насыщения известен в двух вариантах: а) образец, насыщенный жидкостью (обычно керосином), погружают в ту же жидкость; разность отсчетов объема по уровню жидкости до и после погружения образца составляет его объем; б) образец, насыщенный жидкостью, взвешивают в воздухе и в той же жидкости; частное от . деления разности масс на плотность жидкости представляет объем образца.

По сравнению со способом вытеснения ртути этот способ требует несколько больше времени, но обладает тем преимуществом, что позволяет видеть пузырьки воздуха на поверхности образца и удалять их, благодаря чему может быть применен к слабосцементированным образцам. Этот способ - единственный пригодный д.ля опре-

деления пористости маленьких кусочков породы неправильной формы.

Следующий способ определения объема образца основан на покрытии его непроницаемой для какой-либо жидкости оболочкой и погружении его затем в эту жидкость (способ парафинизации). Образец покрывают весьма тонким слоем парафина, а затем по разности массы образца до и после парафинизации и плотности парафина определяют объем парафиновой оболочки. По величине массы парафинированного образца в воздухе и в воде и по плотности воды вычисляют объем вытесненной

I I 1

о 10 го

Объем образцаметод нш:ыш,ени.й),см

Рис. 5. График объемов образца, найденных разными сиособамн

воды. Вычитая из него объем парафиновой оболочки, определяют объем образца. Покрывать образец Парафином следует с большой тщательностью, не допуская проникновения расплавленного парафина в поры образца и образования в пара-фше пузырьков и трещин.

Этот способ определения объема образца считается наиболее точным, однако он не более точен, чем предыдущий. Ю. С. Мельниковой был построен график (рис. 5) по результатам определения объема образцов пород методом парафинизации и методом насыщения (вариант «б»). На оси ординат были отложены объемы образцов, определенные методом парафинизации, а на оси абсцисс - методом насыщения. Из рисунка видно, что результаты определения объемов обоими методами ложатся на прямую, проходящую через начало координат под углом 45°, т. е. дают практически совпадающие результаты.

Большой недостаток метода парафинизации - значительные затраты времени на измерения. Но вместе с тем он незаменим при определении объема рыхлых пород, разрушающихся при экстрагировании или при насыщении жидкостью, а также при содержании в породах высокоминерализованных вод. Дело в том, что после экстрагирования и сушки образцов пород в них остаются соли, содержавшиеся в погребенной воде, которые уменьшают объем пор и влияют на точность определения плотности породы и минерального вещества. Поэтому, когда возникает необходимость в определении плотности породы и минерального вещества, объем образца определяют методом парафинизации и попутно находят содержание хлоридов в породе для внесения соответствующих поправок на минерализацию.

Четвертый способ определения объема образца породы состоит в измерении его геометрических размеров и вычислении объема. Естественно, что зтот способ применим лишь к образцам простой