Лабораторная работа № 1 «определение коэффициента открытой пористости горных пород»

1.1 Общие положения

Под пористостью горных пород понимают наличие в ней пустот (пор). Различают общую, открытую, динамическую пористости и статически полезную емкость. Общая пористость — это весь объем пустот в породе; открытая пористость — объем только взаимосвязанных поровых каналов, по которым может фильтроваться жидкость или газ. Динамическая пористость — объем взаимосвязанных пор, по которым фильтруется жидкость или газ при заданном градиенте давления. Наибольшее распространение в нефтепромысловой практике получило понятие открытой пористости, количественно характеризующееся коэффициентом открытой пористости.

Коэффициентом открытой пористости называется отношение объема взаимосвязанных пустот породы к видимому объему образца:

, (1.1)

где m_o – коэффициент открытой пористости, величина безразмерная либо представляется в процентах;

V_n – суммарный объем открытых пор, м³;

V_о – видимый объем исследуемого образца, м³.

Коэффициент открытой пористости нефтяных и газовых месторождений изменяется в широких пределах - от нескольких до 52 %, в большинстве случаев составляя 15 – 24 %.

Коэффициент пористости используется при подсчете запасов нефти и газа, проектировании процесса разработки залежи, планировании различных мероприятий по воздействию на пласт и призабойную зону скважин для улучшения притока нефти в добывающую скважину.

Для определения коэффициентов пористости пород предложено много методов. В лабораториях чаще применяются более точные, так называемые весовые методы. Ниже приводится описание способа определения открытой пористости по методике, рекомендованной отраслевым стандартом (метод Преображенского). Этот способ применяется для определения открытой пористости сцементированных пород разнообразной формы.

1.2 Описание лабораторной установки

Для определения коэффициента открытой пористости пород необходимо иметь следующие приборы и материалы:

• вакуум-насос с вакуумметром;

• технические весы с разновесом;

• сухой экстрагированный образец породы;

• стакан емкостью 100 см³ с водой;

• стеклянную трубку длиной от 7 до 10 см с тонкой проволокой диаметром менее 0,1 мм;

- волосяную кисть, предметное стекло и мостик из металлической пластинки.

Насыщение образца породы жидкостью производится под вакуумом. При работе с вакуумом возможно разрушение стеклянных частей аппаратуры под давлением атмосферы. Разрушение обычно происходит с образованием осколков, разлетающихся в разные стороны. Поэтому все стеклянные части вакуумных установок должны быть защищены металлической сеткой, а обслуживающий персонал во время вакуумирования без надобности не должен находиться вблизи такой аппаратуры. Возможность разрушения стеклянных частей аппаратуры увеличивается при появлении в стекле небольших трещин, поэтому необходимо ее периодически осматривать. После прекращения вакуумирования в целях безопасности впускать воздух в аппаратуру следует постепенно. Эту операцию необходимо выполнить под наблюдением лаборанта.

Вакуум создается с помощью вакуумного насоса. Подвижные части насоса должны быть изолированы ограждением, а насос должен иметь заземление.