Меры безопасного выполнения работы

Теория

Пористость пород – коллекторов нефти, газа и воды - является основным емкостным параметром горной породы, следовательно, его величина будет определять при прочих равных условиях объем резервуара, заполненным каким-либо углеводородом в естественных залежах или объем искусственно созданного газового месторождения подземного хранилища газа.

Под пористостью горной породы понимают наличие в ней пустот, заключенных между зернами в гранулярных коллекторах, а также каверн и трещин в карбонатных коллекторах. Количественно пористость характеризуется коэффициентом пористости, который представляет собой отношение объема пор и трещин и каверн, к геологическому объему породы и выражается в долях единицы или процентах. При этом можно выделить несколько категорий пористости:

· полная (или общая) пористость;

· открытая пористость (или пористость насыщения);

· динамическая (или эффективная) пористость.

Полная пористость включает все поры (пустоты) открытые и закрытые, независимо от их формы и взаимного расположения. Коэффициент полной пористости определяется отношением суммарного объема всех пор (пустот) открытых и закрытых к видимому (геометрическому) объему породы:

 

(2.1)

Определение коэффициента полной пористости сопряжено с обязательным дроблением образца породы до составляющих его зерен. Интерес этого параметра представляется лишь с познавательных позиций (в геологическом аспекте).

Открытая пористость называется чистой пористостью насыщения, что несет в себе утилитарный смысл, так как она и определяет емкостную характеристику коллектора, то есть запасы нефти (газа или воды).

Коэффициентом открытой пористости называется отношение суммарного объема пор образцов, заполняющихся данной жидкостью, к видимому объему образца:

 

(2.2)

Коэффициент открытой пористости определяется по методу И.А. Преображенского сравнением масс сухого и насыщенного керосином образца для расчета объема керосина, вошедшего в поровое пространство керна, а объем образца (керна) – по разности масс насыщенного образца в воздухе и погруженного в керосин того же образца, то есть методом гидростатического взвешивания насыщенного керосином образца.

Общую (полную) пористость определяют по методу Мельчера (объемным способом).

Эффективная пористость (называется иногда динамической) характеризуется той частью объема пор, которая занята только движущейся жидкостью при установившемся движении. Коэффициентом эффективной пористости называется отношение объема , по которому происходит движение жидкости, к объему горной породы:

 

(2.3)

Понятие эффективной пористости предполагает наличие в породах таких пор (или части объема, связанных между собой пор), в которых движение жидкости практически не происходит. Это субкапиллярные и некоторые капиллярные поры, в которых жидкость находится в связанном состоянии. Очевидно, что доля объемов жидкости, участвующих и не участвующих в фильтрации, будет определяться создаваемыми перепадами давления (градиентами давлений).

Оборудование

Активные клавиши

Для работы в этой лабораторной работе применяются следующие клавиши:

W, S, A, D – для перемещения в пространстве;

F2, E – аналоги средней клавиши манипулятора (при первом нажатии берется объект, при последующем – ставится);

Ctrl – присесть;

F10 – выход из программы.

Рис. 3.1. Активные клавиши клавиатуры

Рис. 3.2. Функции манипулятора

Левая клавиша мыши (1) - при нажатии и удерживании обрабатывается (поворачивается, переключается) тот или иной объект.

Средняя клавиша (2) - при первом нажатии (прокрутка не используется) берется объект, при последующем – ставится (прикрепляется).

Правая клавиша (3) - появляется курсор–указатель (при повторном - исчезает).

Примечание: При появившемся курсоре невозможно перевести взгляд вверх и стороны.

Порядок выполнения работы

1. Достаньте из коробки образец керна, положите на стол.

2. Возьмите медную проволоку, примените ее к образцу. Образец буден обмотан проволокой.

3. Примените образец с проволокой к подвеске весов. Включите весы, выведутся показания.

4. Извлеките образец из весов, положите на стол.

5. Снимите с прибора склянку Бунзина (рис. 3.5). Положите ее на стол. Возьмите в руки пинцет, захватите образец. Примените образец к колбе, анимацией образец укладывается в колбу.

6. Установите склянку Бунзина на место. Кран 1 (рис. 3.5) должен быть закрыт, если нет, то перед наливом выводится надпись «Закройте кран на склянке Бунзина». Возьмите канистру с керосином, поставьте на стол и откройте крышку. Снимите крышку со склянки Бунзина и наполните до половины керосином. Верните канистру на место и закройте крышку на канистре и склянке Бунзина.

7. Откройте кран 1. Автоматически произойдет налив керосина из склянки в нижнюю колбу, таким образом, чтобы образец наполовину был в керосине. По окончании процесс кран закроется автоматически.

8. Закройте кран 2 (рис. 3.5). Кран 2 – шаровой, имеет один вход – от буфера, и два выхода: к насосу и атмосфере. Под «закрыть» понимается перекрыть доступ к атмосфере и открыть доступ к насосу.

9. Включить насос. Насос выкачивает воздух. За две минуты реального времени уровень жидкости в буфере изменится, показания манометра будут 20 мм рт. ст. За эти 2 минуты в жидкости с образцом выделяются пузырьки газа, идущие от дна.

10. Отройте кран 1. Налив произойдет автоматически, таким образом, что образец скроет полностью в керосине. Процесс с изменениями жидкости повторяется. Давление показывает 30 мм рт. ст. Процесс проходит за 2 минуты реального времени. После этого необходимо выключить насос.

11. Откройте кран 2 на доступ к атмосфере. У буфера и манометра уровни жидкостей выравниваются.

12. Выключите насос.

13. Снимите склянку.

14. Установите мостик для взвешивания в весы. Налейте керосин в стакан, поместите его на весы.

15. Возьмите в руки пинцет, извлеките образец, установите на весы (в подвешенном состоянии в жидкости).

16. Измерьте массу.

17. Извлеките образец, положите его на стол. Движениями вверх-вниз обстучите образец о стол. Приблизительно после пятого движения из него сольется жидкость. Если не удалить жидкость и попытаться взвесить образец без жидкости, то выводится надпись «Освободите образец от избытков керосина».

18. Извлеките из весов стакан и мостик.

19. Измерьте текущую массу образца.

20. Слейте керосин из нижней колбы и стакана в канистру для слива.

21. Опыт можно повторить.

Вычисления

Пористость образца определяют по формуле:

 

,

(4.1)

где - коэффициент открытой пористости, %;

- масса сухого чистого образца породы в воздухе, г;

- масса насыщенного керосином образца породы в керосине, г;

- масса насыщенного керосином образца породы в воздухе, г.

 

Отчет

Отчет должен содержать:

1. Цели работы.

2. Описание установки.

3. Ход работы.

4. Меры безопасного ведения работ.

Форма записи результатов измерения:

 

масса сухого чистого образца породы в воздухе, г	масса насыщенного керосином образца породы в керосине, г	масса насыщенного керосином образца породы в воздухе, г	пористость образца, %

6. Контрольные вопросы

1. Как подготавливают образцы для определения их пористости?

2. Перечислите необходимые приборы и материалы.

3. В каком порядке производится работа?

4. Какие меры безопасности должны выполняться при проведении работы?

Теория

Пористость пород – коллекторов нефти, газа и воды - является основным емкостным параметром горной породы, следовательно, его величина будет определять при прочих равных условиях объем резервуара, заполненным каким-либо углеводородом в естественных залежах или объем искусственно созданного газового месторождения подземного хранилища газа.

Под пористостью горной породы понимают наличие в ней пустот, заключенных между зернами в гранулярных коллекторах, а также каверн и трещин в карбонатных коллекторах. Количественно пористость характеризуется коэффициентом пористости, который представляет собой отношение объема пор и трещин и каверн, к геологическому объему породы и выражается в долях единицы или процентах. При этом можно выделить несколько категорий пористости:

· полная (или общая) пористость;

· открытая пористость (или пористость насыщения);

· динамическая (или эффективная) пористость.

Полная пористость включает все поры (пустоты) открытые и закрытые, независимо от их формы и взаимного расположения. Коэффициент полной пористости определяется отношением суммарного объема всех пор (пустот) открытых и закрытых к видимому (геометрическому) объему породы:

 

(2.1)

Определение коэффициента полной пористости сопряжено с обязательным дроблением образца породы до составляющих его зерен. Интерес этого параметра представляется лишь с познавательных позиций (в геологическом аспекте).

Открытая пористость называется чистой пористостью насыщения, что несет в себе утилитарный смысл, так как она и определяет емкостную характеристику коллектора, то есть запасы нефти (газа или воды).

Коэффициентом открытой пористости называется отношение суммарного объема пор образцов, заполняющихся данной жидкостью, к видимому объему образца:

 

(2.2)

Коэффициент открытой пористости определяется по методу И.А. Преображенского сравнением масс сухого и насыщенного керосином образца для расчета объема керосина, вошедшего в поровое пространство керна, а объем образца (керна) – по разности масс насыщенного образца в воздухе и погруженного в керосин того же образца, то есть методом гидростатического взвешивания насыщенного керосином образца.

Общую (полную) пористость определяют по методу Мельчера (объемным способом).

Эффективная пористость (называется иногда динамической) характеризуется той частью объема пор, которая занята только движущейся жидкостью при установившемся движении. Коэффициентом эффективной пористости называется отношение объема , по которому происходит движение жидкости, к объему горной породы:

 

(2.3)

Понятие эффективной пористости предполагает наличие в породах таких пор (или части объема, связанных между собой пор), в которых движение жидкости практически не происходит. Это субкапиллярные и некоторые капиллярные поры, в которых жидкость находится в связанном состоянии. Очевидно, что доля объемов жидкости, участвующих и не участвующих в фильтрации, будет определяться создаваемыми перепадами давления (градиентами давлений).

Оборудование

Активные клавиши

Для работы в этой лабораторной работе применяются следующие клавиши:

W, S, A, D – для перемещения в пространстве;

F2, E – аналоги средней клавиши манипулятора (при первом нажатии берется объект, при последующем – ставится);

Ctrl – присесть;

F10 – выход из программы.

Рис. 3.1. Активные клавиши клавиатуры

Рис. 3.2. Функции манипулятора

Левая клавиша мыши (1) - при нажатии и удерживании обрабатывается (поворачивается, переключается) тот или иной объект.

Средняя клавиша (2) - при первом нажатии (прокрутка не используется) берется объект, при последующем – ставится (прикрепляется).

Правая клавиша (3) - появляется курсор–указатель (при повторном - исчезает).

Примечание: При появившемся курсоре невозможно перевести взгляд вверх и стороны.

Меры безопасного выполнения работы

1. Перед работой необходимо убедиться в исправности масляного вакуум-насоса и наличии достаточного количества в нем масла (до метки), а также - в герметичности воздушной линии.

2. После окончания насыщения образцов необходимо отключить насос, перекрыть кран и впускать воздух в систему с образцами очень медленно и плавно, во избежание поломки стеклянных частей прибора.

3. При экстрагировании образцов пользоваться вытяжным шкафом.