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

геометрической формы (куб, цилиндр). При определении проницаемости пород обычно из керна вытачивают образцы цилиндрической или кубической формы, и в этих случаях объем образца можно вычислять, измерив его линейные размеры. Точность последнего способа ниже, чем предыдущего.

Все описанные выше способы пригодны только к коллекторам порового типа. Сложнее определить объем образцов кавернозных п кавернозно-пористых пород. Метод насыщения в этом случае неприменим, так как керосин или вода в кавернах не удерживаются; метод парафинизации также неприменим; парафин заполняет каверны. Следовательно, в том и другом случаях неизбежны существенные ногрешности. Иногда для этих пород может быть использован четвертый способ. Когда такая возможность исключена, представляется целесообразным использовать принцип метода парафинизации, заменив облицовку образца парафином на покрытие его хлорвиниловой изоляционной лентой или калькой с последующей пара-фииизацией [139].

Таким образом, все рассмотренные здесь способы определения объема образца породы, за исключением первого, основанного на применении ртути, можно рекомендовать для практического использования.

СП0С0БЫ10ПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ПОР ОБРАЗЦА ПОРОДЫ

Определение объе.\1а пор горных пород сводится к двум способа.м.

Первый из них основан на сравнении массы образца до и после насыщения его жидкостью. Сухой образец породы взвешивают, тщательно насыщают жидкостью под вакуумом и снова взвешивают. Частное от деления разности полученных масс на плотность жидкости равно объему пор, заполненных жидкостью. В качестве жидкости обычно применяют керосин.

Исходя из изложенных выше понятий о полной, открытой, эффективной ii динамической пористости легко заметить, что этот способ применим только для определения объема открытых пор н для определения полного объема пор, если есть уверенность, что для данного типа пород открытая и полная пористость совпадают. Подобный случай совпадения иллюстрируется рис. 6 и 7, на которых приведены графики зависимости коэффициента полной пористости от плотности пород [147] по данным исследований В. А. Зильбермана и В. Н. Крестовникова (на рис. 6 по результатам исследований методом парафинизации, а на рис. 7 - методом насыщения). В обоих случаях плотность породы, отвечающая нулевой пористости, равна 2,68 г/смз.

Упоминающиеся иногда в литературе [43, 159, 251] расхождения в результатах определения полной пористости песчаников методами парафинизации и насьпценпя могут быть следствием не только того, что имеются изолированные пустоты, но и неправильной постановки эксперимента: недостаточными вакуумированием и последующим насыщением исследуемого образца породы керосином. Вероятность

этого особенно велика при малой пористости пород. Предварительное вакуумирование не устраняет полностью капиллярные силы в процессе насыщения пор жидкостью, так как граница раздела между насыщающей жидкостью и ее паром не псчезает. Капиллярные же силы в микронеоднородной пористой среде всегда могут быть причиной неполного насыщения ее жидкостью вследствие ущемления пузырьков газовой фазы в некоторых порах. Поэтому определение емкости пор, сообщающихся с поверхностью образца породы, методом насыщения сопряжено во многих случаях с известными трудностями. Кстати сказать, это обстоятельство важно иметь в виду и при исследованиях фильтрации жидкостей в пористой среде и при

40 30 20 W

1,8 Z.0 1,2 1,4 Платность, г/см

Рис. 6. График зависимости коэффициента полной пористости от плотности пород (метод парафинизации)

!,В 1,д Z,0 Z,Z Z.i Z.S

Плотность, г/с»-

Рис. 7. График зависимости коэффициента полной пористости от плотности породы (метод насыщения)

изучении сжимаемости горных пород. Забвение зтого обстоятельства может привести к ошибочным выводам. В силу этого при определении объема даже открытых пор в породах способом насыщения требуется соблюдать особую тщательность. Нередко для этого необходима аппаратура высокого давления, позволяющая проводить насыщение образцов пород ртутью при давлении до 1000 кгс/см.

Второй способ определения объема пор основан на определении объема газа, который извлекается из пор породы в приборе при понижении давления на образец (путем понижения уровня ртути). В принципе речь в данном случае, как и в предыдущем, может идти лишь об определении объема открытых пор и, следовательно, об определении открытой пористости п полной пористости, когда она совпадает с открытой. Этому способу присущи все отмеченные ранее недостатки, связанные с применением ртути. Кроме того, здесь неизбежны систематические ошибки, вызванные тем, что при извлечении не весь газ выходит из пор.

В связи с изложенным определение объема пор для оценки полной пористости целесообразно сводить к определению объема образца и частиц, слагающих породу, а способ насыщения в изложенном виде использовать только для оценки открытой пористости.

При оценке эффективной и динамической пористости способ насыщения для определения объема пор может быть использован

в следующем виде. Для нахождения эффективной пористости после тщательного насыщения образца породы керосином под вакуумом подвижная часть керосина должна быть удалена из образца на капиллярной установке. Путем деления разности между результатами взвешивания образца до и после вытеснения пз него керосина на плотность последнего находтгм объем эффективных пор. Объемом п.леики керосина на поверхности частиц можно пренебречь.

Для оценки динамической пористости пород в естественных условиях используется неэкстрагированный, хорошо законсервированный образец корна, который продувают воздухом или азотом для удаления из него подвин<ной части жидкости, а затем взвешивают и насыщают под вакуу.мо.л! керосином. Объем пор вычисляют так же, как в предыдущем случае.

СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ТВЕРДОЙ ФАЗЫ1 В ПОРОДЕ

Для определения объема твердой фазы породы также существует несколько способов. Один из них - объемометрический - основан на использовании закона Бойля-Мариотта. Проэкстрагированный и высушенный образец породы помещают в камеру известного объема, после чего в системе прибора изменяют объем газа [34] или давление [41] и по полученным данным подсчитывают объем частиц. Для этого способа определения объема твердой фазы породы требуется сравнительно сложная аппаратура, поэтому им почти не пользуются.

Широкое применение имеет способ, основанный на размельчении образца и последующе.м измерении объема составляющих его частиц пикнометром. При это.м способе пользуются также порозпметром. Сухие зерна или порошок помещают в градуированный порозиметр и измеряют кажущееся увеличение объема жидкости, равное объему зерен. Этот способ очень прост, занимает мало времени и дает достаточно точные результаты.

Нередко объем частиц породы определяют по массе образца и плотности минерала. Определение объема частиц породы в этом случае сводится к одному взвешиванию образца. Большинство нефтесодержащих пород состоит преимущественно из кварца, плотность которого можно принять равной в среднем 2,68 г/см. При использовании этой величины абсолютная ошибка не превышает 2%.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛНОЙ ПОРИСТОСТИ СЦЕМЕНТИРОВАННЫХ ПОРОД

Существующие способы определения пористости горных пород чрезвычайно разнообразны. Все они основаны на определении объемов образца, пор и частиц, слагающих породу. Поэтому выбор

Иод твердой фазой породы в данном случае понимаются частицы породы и соли, растворенные в воде кернов, выпадающие в осадок при сушке образцов.