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

зина [22] для девонских песчаников Туймазинского месторождения равновесная насыщенность нефтью достигается при 24%, а для угленосных отложений Арланского нефтяного месторождения - при 25%. Иначе говоря, фазовая проницаемость для нефти равна нулю в первом случае при водонасыщенности, равной 76%, а во втором случае - 75%. При этом относительная проницаемость для воды не достигает и не может достигнуть единицы.

АППАРАТУРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПОРОД

Существует большое число аппаратов для определения проницаемости образцов пород нефтяных и газовых пластов. По принципу действия эти аппараты различаются мало. Различие их заключается лишь в том, что одни из них рассчитаны на работу под высоким давлением, другие - на работу под низким давлением и, наконец, третьи - как под высоким, так и под низким. При этом в одних аппаратах предусматривается определение проницаемости газом, в других - водой, в-третьих - водой и газом. Имеются также приборы, позволяющие определять проницаемость в пластовых условиях. По этой причине указанные аппараты имеют различное конструктивное оформление [10, 33, 76, 147, 182, 240].

Принципиальное различие аппаратов для определения газопроницаемости пород заключается в том, что в одних из них можно создавать перепад давления как с помощью сжатого газа, так и с помощью вакуума [147], в других - только с помощью сжатого газа й в третьих - только с помощью вакуума [76].

На рис. 40 изображен прибор, в котором перепад давления создается с помощью сжатого газа и вакуума, а на рис. 41 показано устройство зажима для крепления образца.

При определении проницаемости сильно сцементированных пород образец вставляют непосредственно в резиновое уплотнение зажима, а для слабосцементированных пород образец предварительно заде--лывают при помощи замазки во втулку. Во втором случае образец экстрагируется и высушивается вместе со втулкой.

Расчет проницаемости породы (в дарси) проводится по формуле

A = 2!i. (174)

где к - проницаемость; Q - средний расход газа; ц - вязкость газа; L - длина пористой среды; F площадь пористой среды; jP„ - показания ртутного или пружинного манометра; />р - показания реометра.

При вакууме средний расход газа определяется по формуле

Q = , (175)

где - расход газа, соответствующий показанию реометра />б, см/с.

При создании перепада давления при помощи сжатого газа средний расход газа Q через образец породы определяется по формуле

(154); давлениям рх и р в этой формзле соответствуют давления Рм и Pp.

В связи с тем, что барометрические давление и температура, при которых ведется определение проницаемости образцов породы, могут

9 1

Рис. 40. Прибор Ф. И. Котяхова для определения проницаемости пород: >

1 - зажим для образца; г - хлор-кальциевая трубка; 3 - редуктор; 4 - реометр; 5 - трехходовой кран; в - двухходовой кран; 7 - стеклянный баллончик для улавливания ртути; « - термометр; 9 - подставка; 10 - щиток; 11 - манометр; 12 - линия; 13 - отвод; 11 - ртутный манометр

Рис. 41. Зажим для крепления образца породы

1 - зажим; 2 - зажимной винт; 3 - отвод; i - колпак; 5 - кронштейн; в - коническая втулка; 7 - резиновое уплотнение; * - втулка; 9 - сетка; 10 - резиновая прокладка; 11 - донышко

не совпадать с барометрическим давлением и температурой градуировки реометра, показания последнего могут быть неверными и должны быть исправлены [147].

При создании перепада давления сжатым воздухом расход газа Q вычисляется по формуле

П -п /из (2яиз4-/р)

(176)

где Рк означают соответственно расход, барометрическое давление и абсолютную температуру при калибровке реометра (по-

казания его рр), те же показатели с индексом «из» отвечают моменту измерения.

При создании перепада давления с помощью вакуума подсчитывают по формуле

нее обозначения с индексом «в» соответствуют здесь показаниям реометра при вакууме.

Определение проницаемости песков при помощи описанной выше аппаратуры практически невозможно. Кроме того, в процессе определения проницаемости требуется создание условий, соответствующих естественным условиям залегания этих песков на значительных глубинах.

Для определения проницаемости пород жидкостями, как и для определения газопроницаемости, применяются приборы различных конструкций. На рис. 42 показано схематически устройство одного из таких приборов (ВКДВ), позволяющего определять проницаемость пород при давлении на выходе образца до 50 кгс/см.

Перед определением проницаемости жидкость, находящаяся в емкости 4, подвергается длительному вакуумированию. Одновременно с этим вакуумируется весь прибор через вентиль 5 манифольда 7. Затем при закрытом вентиле 1 вода спускается в емкость 5, после чего емкость 2 заполняется маслом. Вентиль 1 открывается, и в емкость 2 подается сжатый воздух. После этого открывается вентиль 6 и жидкость подается в зажим для образца 14. Давление после образца регулируется вентилем 13, а подача жидкости через образец - вентилями 6 или 10. Давление на входе и выходе образца измеряют образцовыми манометрами 9, рассчитанными на 80 кгс/см*. Если перепад давления в образце мал, то его измеряют дифманомётром 12, имеющим предел измерения 600 мм рт. ст. Расход жидкости измеряют при помощи мерного цилиндра.

Возможность создания высокого давлеция на выходе образца породы и вакуумирование жидкости и прибора позволят избежать затухания фильтрации вследствие закупорки поровых каналов пузырьками воздуха, выделяющегося из жидкости при падении давления. Устранение выделения воздуха в образце породы достигается еще тем, что давление сжатого воздуха на рабочую жидкость передается через слой масла, что исключает возможность растворения воздуха в прокачиваемой жидкости.

Для определения фазовых проницаемостей пористых сред существует несколько приборов. На рис. 43 представлена модель пласта для определения фазовых проницаемостей при движении газированной жидкости, разработанная во ВНИИ [271]. Модель изготовлена из, нержавеющих стальных труб, которые одновременно служат электродами. Электроды отделены друг от друга непроводящими муфтами из пластмассы. Сцементированные образцы породы укрепляются в трубках при помощи сплава Вуда. Модель дает возможность вести экспериментальные исследования при давлении до 30 кгс/см*. Для из-