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

мерения давления в различных точках модели пласта в стыках соединений металлических труб с непроводящими муфтами установлены образцовые манометры. Расход газа во время опытов измеряется реометром, а расход жидкости - с помощью мерного цилиндра.

Рис. 42. Схема прибора для определения водопроницаемости пород:

J, 5, в, S, 10, 11, 13 - вентили; 2, 3, 4 - емкости; 7 - манифольд; 9 - образцовые манометры; 12 - дифмано-метр; 14 - образец породы

I - от баллона со сжатым воздухом; II - заполнение маслом; III - заполнение водой

Для определения фазовой проницаемости при движении двухкомпонентных жидкостей Д. А. Эфрос с сотрудниками [271] разработали модель пласта из электроизоляционного материала - винипласта. В трубе из винипласта укреплены четыре стальных облужеп-пых электрода. Крыпгки модели пласта также служат электродами.

свободный.

газ Жидкость

Рис. 43. Модель пласта для определения фазовой проницаемости при движении газожидкостной смеси

Водонасыщенность пористой среды определяется путем измерения электрического сопротивления участков образца. Жидкости подаются в пористую среду через смеситель, присоединенный к входному концу модели пласта. Для исследований фильтрации многофазных систем в пористой среде имеются модели других конструкций. Однако принципы их работы в основном аналогичны описанным выпге.

ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦА ПОРОДЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ

Для определения проницаемости пород параллельно и перпендикулярно напластованию из керна вырезают образцы кубической или

цилиндрической формы в зависимости от имеющихся зажимов и аппаратуры.

Кйзалось бы, размеры исследуемого образца породы не должны влиять на результаты определения его проницаемости. Однако в действительности чем больше исследуемый образец породы, тем лучше результаты его исследования соответствуют естественному состоянию изучаемого пласта. Экспериментальные исследования [1471 показывают, что на результаты измерения проницаемости образца большее влияние оказывает его длина, чем диаметр. Так, при длине образца 3 см величина его диаметра на результаты измерений практически не влияет. С уменьшением длины образца проницаемость его уменьшается. Очевидно, это объясняется тем, что сопротивления, возникающие при движении газа на концах образца, в одном случае распределяются на большую длину образца, в другом - на меньшую. Чем больше длина образца, тем меньше величина относительной погрешности.

В соответствии с этим длина образцов для определения проницаемости не должна быть меньше 3 см.

Перед вырезанием образца часть слоя породы с наружной поверхности керна (толщиной 3-5 мм) удаляют, чтобы избежать возможного влияния частиц глинистого раствора, проникших в поры керна в процессе его отбора. Лабораторными исследованиями [146], посвященными изучению глинизации пород, установлено, что указанная толщина снимаемого с керна слоя породы вполне достаточна.

При обработке (ручным или механизированным способом) образцам придают правильную кубическую или цилиндрическую форму. Основания цилиндрического образца делают строго перпендикулярными к образующей цилиндра.

Существенное значение имеет заделка образца в прибор, которая должна обеспечить его неподвижность в зажиме в процессе определения проницаемости, исключить возможность утечки жидкости или газа мимо образца и в то же время не должна вызывать изменений его физических свойств.

Существуют два основных способа крепления образцов пород в зажимах: образец згкрепляется при помощи уплотняющего резинового кольца или в специальном патроне при помощи различных сплавов и замазок [243]. Наиболее надежные результаты при измерении проницаемости дает резиновое крепление и крепление при помощи замазки из свинцового глета и глицерина [147].

Для определения абсолютной проницаемости пород существенное значение имеют тщательность экстрагирования исследуемого образца, удаления из него воды, сушки, а также удаления солей путем промывки дистиллированной водой.

Следует иметь в виду, что при высокой минерализации пластовых вод I выпадение в порах образца солей в процессе отгона из него воды и сушки приводит к резкому снижению его проницаемости.

о 100 zoo Ш р,кгс/см

ZO JO kO 50 ВО

ВЛИЯНИЕ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ НА ПРОНИЦАЕМОСТЬ ГРАНУЛЯРНЫХ ПОРОД

Влияние горного давления на про:йип;аемость пород послужило предметом ряда исследований [7, 28, 29, 55, 65, 160]. Наиболее интересными из них нам представляются исследования Т. Д. Дахкиль-гова [55], так как они были выполнены в условиях, при которых исключалось влияние побочных факторов, и позволили выявить степень влияния впепшего давления на газопроницаемость гранулярных пород в зависимости от содержания в них глинистого материала. Результаты этих исследований приводятся па рис. 44, па котором по оси абсцисс отложены давления, а по оси ординат - отношение прирагцения проницаемости к проницаемости образца при атмосферном давлении в процентах. Цифры на кривых (0,27-1,70) обозначают средние (для группы образцов) величины отношений содержания в них глинистого материала к пористости при атмосферном давлении. Из рис. 44 видно, что с увеличением впепшего давления до 500 кгс/см проницаемость хорошо отсортированных песчаников уменьшается па 15-20%, а при содержании в них глин до 25- 30% вес. - на 70% и более.

Столь значительное уменьшение проницаемости пород при увеличении внешнего давления, в отличие от малых изменений пористости, нетрудно объяснить, если обратиться к формуле (145). Указанная формула может быть представлена в нескольких видах:

0,45 0,55

0,85

Рис. 44. Кривые вероятной зависимости относительного изменения проницаемости от давления (по Г. Д. Дах-кильгову)

(178)

8А,2

Имея в виду, что эффективная пористость равна

где п - число пор на одном см поверхности фильтрации- выражение (178) можно представить также в виде

1 /тп8ч-

(179)

В гл. П1 было показано, что с уменьшением пористости структурный коэффициент ф увеличивается, что означает увеличение коэффициента извилистости поровых каналов Я, и уменьшение коэффициента проточности е. Физическую сущность этого явления легко представить, если учесть, что стенки поровых каналов имеют различные выступы, которые при значительном внешнем давлении смыкаются,