Описание прибора для проведения работы

Цель работы.

2. Описание прибора для определения водонасыщенности горных пород.

Прибор для определения водонасыщенности горной породы показан на рисунке 5.

 

Рисунок 5- Прибор для определения водонасыщенности горной породы:

1 – стеклянная или металлическая колба; 2 – приемник-ловушка; 3 – обратный холодильник

Подготовка к испытанию.

Образец горной породы массой 25±0,5 г взвешивают на технических весах с точностью до 0,02 г и помещают навеску в хорошо просушенную колбу. Затем

цилиндром отмеривают 100 см³ растворителя, тщательно перемешивают содержимое колбы до полного растворения испытуемого нефтепродукта и прибавляют в колбу несколько кусочков фаянса, фарфора или несколько капилляров для равномерного нагрева и предотвращения выброса раствора из колбы в процессе кипения.

Узкогорлую колбу (см. рис. 5) соединяют с отводной трубкой чистого и сухого приемника-ловушки непосредственно при помощи шлифа, а широкогорлую – при помощи перехода и шлифов.

При отсутствии аппарата с нормальными шлифами, а также в случае использования металлической колбы, соединения производят посредством корковых пробок. В этом случае срезанный конец отводной трубки приемника-ловушки должен опускаться в колбу на 15-20 мм, а нижний край косо срезанного конца трубки холодильника должен находиться против середины отводной трубки. Во избежание пропуска паров корковые пробки заливают коллодиумом.

При большой разнице между температурой в помещении и температурой воды, поступающей в холодильник, верхний конец трубки холодильника следует закрывать ватой во избежание конденсации атмосферной влаги внутри трубки холодильника.

 

Проведение испытания

Колбу аппарата устанавливают в колбонагреватель или на электроплитку, нагревают содержимое колбы до кипения и далее перегонку ведут так, чтобы из косо срезанного конца трубки холодильника в приемник-ловушку падали 2-4 капли в секунду.

Если в конце перегонки в трубке холодильника задерживаются капли воды, то их смывают в приемник-ловушку сконденсировавшимся растворителем, увеличив для этого на непродолжительное время интенсивность кипячения.

Кипячение прекращают, как только объем воды в приемнике-ловушке не будет увеличиваться и верхний слой растворителя станет совершенно прозрачным. Время перегонки должно быть не менее 30 и не более 60 мин.

Оставшиеся на стенках трубки холодильника капельки воды сталкивают в приемник-ловушку стеклянной палочкой или металлической проволокой.

Объем воды, собравшейся в приемнике-ловушке, определяют с точностью до одного верхнего деления занимаемой водой части приемника-ловушки.

 

4,4 – эмпирический коэффициент.

 

Вывод.

 

Вопросы для защиты:

1. Что понимается под водонасыщенностью горной породы?

2. Как влияет вода на фильтрационные свойства пластовых систем?

3. Вода переохлаждения до температуры ниже 0 °С (метастабильные состояние). За счет чего при встряхивании она замерзает и одновременно нагревается до 0 °С?

 

Лабораторная работа №4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАРБОНАТНОСТИ ГОРНОЙ ПОРОДЫ

 

Цель работы.

 

Порядок проведения работы

 

Резиновой грушей засасывают нефтепродукт в вискозиметр до метки . В тот момент, когда уровень нефтепродукта достигнет метки , вискозиметр вынимают из сосуда с нефтепродуктом и быстро переводят в нормальное положение. Снимают резиновую трубку с отводного патрубка.

Подготовленный вискозиметр с пробой нефтепродукта с помощью держателей или штатива устанавливают в строго вертикальном положении в подготовленный заранее термостатирующий сосуд. При этом вискозиметры нужно закреплять так, чтобы верхнее расширение оказалось в жидкости термостата. В термостате устанавливают необходимую температуру с точностью ±0,01°С и выдерживают её до проведения отсчетов на вискозиметре при выбранной температуре не менее 15 мин.

При измерении температуры в термостате термометром с выступающим столбиком ртути или спирта вводят поправку к показанию термометра.

Поправку на выступающий столбик (∆t) в °С вычисляют по формуле

где – коэффициент, который для ртутного термометра равен 0,00016, для спиртового – 0,001;

– высота выступающего столбика ртути или спирта, выраженная в градусах деления шкалы термометра;

– заданная температура в термостате, °С;

– температура окружающего воздуха вблизи середины выступающего столбика ртути или спирта, °С (определяется вспомогательным термометром, резервуар которого находится на середине высоты выступающего столбика).

Положительную поправку вычитают из заданного значения температуры определения вязкости, а отрицательную – прибавляют к нему и поддерживают во время испытаний подсчитанную таким образом температуру.

Засасывают грушей жидкость в колено примерно до одной трети высоты верхнего расширения. Под давлением собственного веса жидкость начнет протекать из одного колена через капилляр в другое колено. Точно в тот момент,

Вывод.

 

Вопросы для защиты:

1. Что характеризует вязкую жидкость?

2. Как выбирается вискозиметр?

3. Какие жидкости называются неньютоновскими?

4. Что такое динамическая вязкость?

 

Лабораторная работа №3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ГЛИНИСТЫХ ПОРОД ПО НАБУХАНИЮ И РАЗМОКАНИЮ

 

Цель работы.

 

Порядок проведения работы

Из образца горной породы естественного состояния вырезают образцы кубической формы размером 2×2×2 см. Измеряют их объем штангенциркулем или линейкой и помещают на подвижный столик пенетрометра (см. рис. 3).

Конус пенетрометра устанавливают так, чтобы наконечник его касался поверхности породы в центре.
этом необходимо придерживать запорную иглу, чтобы не произошло утечки нефтепродукта.

Когда температура достигнет заданной, испытуемый нефтепродукт выдерживают при этой температуре с отклонением ±0,5 °С в течении 5 минут. Под сточное отверстие вискозиметра устанавливают приемную колбу (4), приподнимают запорную иглу (3) и одновременно включают секундомер.

Когда нижний край мениска нефтепродукта в приемной колбе достигнет кольцевой метки, соответствующей вместимости 200 см³, секундомер останавливают и отсчитывают время истечения.

 

Подсчет результатов

Условную вязкость испытуемого продукта в °ВУ подсчитывают по формуле

Где t1– время истечения из вискозиметра 200 см³ испытуемого нефтепродукта при температуре испытания t, °С;

T20 – водное число вискозиметра, с.

 

 

Вывод.

 

Проведение испытания.

Испытуемый продукт заливается в стеклянный цилиндр. Чистый и сухой ареометр (нефтеденсиметр) опускают в жидкость, держа его за верхний конец (см. рис. 2). После того как ареометр (нефтеденсиметр) установится, т.е. перестанет опускаться, производят отсчет по делениям шкалы ареометра (нефтеденсиметра) на уровне верхнего края мениска нефтепродукта. При отсчете глаз наблюдающего должен находиться на уровне мениска.

Отсчет по шкале ареометра соответствует плотности жидкости при температуре испытания.

 

Вывод.

Цель работы.

 

Проведение расчетов.

По разнице масс находят массу насыщенного керосином образца в керосине в граммах по формуле:

Р_к = Р_нк – Р_с.

После этого вычисляют коэффициент открытой пористости горной породы m_n по формуле:

 

в колбе №1 вносят с помощью цилиндра 50 см³ исходного раствора ПАВ и тщательно перемешивают. Из колбы №1 переносят 50 см³ исходного раствора в колбу №2. После тщательного перемешивания отбирают 50 см³ раствора и переносят в колбу №3 и т.д. Выдерживают колбы при комнатной температуре 15 минут. Периодически перемешивают содержимое колб плавными круговыми движениями для установления адсорбционного равновесия.

Устанавливают постоянную прибора (сталагмометра) по воде следующим образом. Исследуемую жидкость наливают в стакан, который поднимают так, чтобы конец капилляра погрузился в жидкость. С помощью груши набирают жидкость выше верхней метки (3), избегая образования пузырьков воздуха. Закрывают зажим, опускают стакан на стол, открывают осторожно зажим, и жидкость начинает капать из цилиндра. Когда уровень жидкости с нижней меткой (1) счет капель заканчивают.

Расчет поверхностного натяжения исследуемых жидкостей производят по отношению в эталонной жидкости (воды) с помощью формулы:

где К – постоянная сталагмометра (можно найти по эталонной жидкости с известным поверхностным натяжением);

– плотность жидкости;

– число капель в данном объеме жидкости (воды).

Измерение постоянной К сталагмометра повторяют 3-5 раз.

Измеряют поверхностное натяжение приготовленных растворов ПАВ методом счета капель.

Сначала проводят всю серию измерений для низшего гомолога, затем, тщательно промыв сталагмометр, для более высшего гомолога. Такой порядок позволяет избежать погрешности измерений за счет возможного остатка более поверхностно-активного гомолога. Измерения повторяют 3-5 раз.

 

Обработка результатов

Обсуждён на заседании

кафедры НДиС

протокол № 1

«28» августа 2015 г.

Заведующий кафедрой НДиС

 

А.И.Кузнецов

 

Одобрен

на учёном совете

ИФФВТ

протокол №

«» августа 2015 г.

Начальник ИФФВТ

 

А.А.Соловьв

 

натяжения . Поверхностную активность находят для каждого ПАВ по формуле:

 

 

Вывод.

 

Цель работы.

2. Описание прибора для определения водонасыщенности горных пород.

Прибор для определения водонасыщенности горной породы показан на рисунке 5.

 

Рисунок 5- Прибор для определения водонасыщенности горной породы:

1 – стеклянная или металлическая колба; 2 – приемник-ловушка; 3 – обратный холодильник

Подготовка к испытанию.

Образец горной породы массой 25±0,5 г взвешивают на технических весах с точностью до 0,02 г и помещают навеску в хорошо просушенную колбу. Затем

цилиндром отмеривают 100 см³ растворителя, тщательно перемешивают содержимое колбы до полного растворения испытуемого нефтепродукта и прибавляют в колбу несколько кусочков фаянса, фарфора или несколько капилляров для равномерного нагрева и предотвращения выброса раствора из колбы в процессе кипения.

Узкогорлую колбу (см. рис. 5) соединяют с отводной трубкой чистого и сухого приемника-ловушки непосредственно при помощи шлифа, а широкогорлую – при помощи перехода и шлифов.

При отсутствии аппарата с нормальными шлифами, а также в случае использования металлической колбы, соединения производят посредством корковых пробок. В этом случае срезанный конец отводной трубки приемника-ловушки должен опускаться в колбу на 15-20 мм, а нижний край косо срезанного конца трубки холодильника должен находиться против середины отводной трубки. Во избежание пропуска паров корковые пробки заливают коллодиумом.

При большой разнице между температурой в помещении и температурой воды, поступающей в холодильник, верхний конец трубки холодильника следует закрывать ватой во избежание конденсации атмосферной влаги внутри трубки холодильника.

 

Проведение испытания

Колбу аппарата устанавливают в колбонагреватель или на электроплитку, нагревают содержимое колбы до кипения и далее перегонку ведут так, чтобы из косо срезанного конца трубки холодильника в приемник-ловушку падали 2-4 капли в секунду.

Если в конце перегонки в трубке холодильника задерживаются капли воды, то их смывают в приемник-ловушку сконденсировавшимся растворителем, увеличив для этого на непродолжительное время интенсивность кипячения.

Кипячение прекращают, как только объем воды в приемнике-ловушке не будет увеличиваться и верхний слой растворителя станет совершенно прозрачным. Время перегонки должно быть не менее 30 и не более 60 мин.

Оставшиеся на стенках трубки холодильника капельки воды сталкивают в приемник-ловушку стеклянной палочкой или металлической проволокой.

Объем воды, собравшейся в приемнике-ловушке, определяют с точностью до одного верхнего деления занимаемой водой части приемника-ловушки.

 

4,4 – эмпирический коэффициент.

 

Вывод.

 

Вопросы для защиты:

1. Что понимается под водонасыщенностью горной породы?

2. Как влияет вода на фильтрационные свойства пластовых систем?

3. Вода переохлаждения до температуры ниже 0 °С (метастабильные состояние). За счет чего при встряхивании она замерзает и одновременно нагревается до 0 °С?

 

Лабораторная работа №4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАРБОНАТНОСТИ ГОРНОЙ ПОРОДЫ

 

Цель работы.

 

Описание прибора для проведения работы

Прибор для определения карбонатности горных пород показан на рисунке 4.

 

 

 

Рисунок 4- Прибор для определения карбонатности горных пород:

1 – ампула (объемом 2 см³); 2 – коническая колба; 3 – подвижный столик; 4 – дрексель; 5 – газовая бюретка (емкостью 50 см³); 6 – трехходовой кран; 7 – подставка и стойка; 8 – уравнительная склянка (емкостью 150 см³).

 

Порядок проведения работы

 

Резиновой грушей засасывают нефтепродукт в вискозиметр до метки . В тот момент, когда уровень нефтепродукта достигнет метки , вискозиметр вынимают из сосуда с нефтепродуктом и быстро переводят в нормальное положение. Снимают резиновую трубку с отводного патрубка.

Подготовленный вискозиметр с пробой нефтепродукта с помощью держателей или штатива устанавливают в строго вертикальном положении в подготовленный заранее термостатирующий сосуд. При этом вискозиметры нужно закреплять так, чтобы верхнее расширение оказалось в жидкости термостата. В термостате устанавливают необходимую температуру с точностью ±0,01°С и выдерживают её до проведения отсчетов на вискозиметре при выбранной температуре не менее 15 мин.

При измерении температуры в термостате термометром с выступающим столбиком ртути или спирта вводят поправку к показанию термометра.

Поправку на выступающий столбик (∆t) в °С вычисляют по формуле

где – коэффициент, который для ртутного термометра равен 0,00016, для спиртового – 0,001;

– высота выступающего столбика ртути или спирта, выраженная в градусах деления шкалы термометра;

– заданная температура в термостате, °С;

– температура окружающего воздуха вблизи середины выступающего столбика ртути или спирта, °С (определяется вспомогательным термометром, резервуар которого находится на середине высоты выступающего столбика).

Положительную поправку вычитают из заданного значения температуры определения вязкости, а отрицательную – прибавляют к нему и поддерживают во время испытаний подсчитанную таким образом температуру.

Засасывают грушей жидкость в колено примерно до одной трети высоты верхнего расширения. Под давлением собственного веса жидкость начнет протекать из одного колена через капилляр в другое колено. Точно в тот момент,