15. Удельная поверхность гп.
Это суммарная площадь поровых каналов или частиц породы, содержащихся в единице объема образца.
Sуд = T/V [м2/м3]
Чем больше Sуд ГП, тем больше площадь контакта нефти с поверхностью породы – тем больше нефти сосредоточено на границе раздела нефть-порода. Эта гранично-связанная нефть прочно удерживается адсорбционными силами и обладает структурно-механическими свойствами, которые значительно затрудняют ее фильтрацию по сравнению с объемной нефтью.
Чем больше Sуд, тем меньше радиус поровых каналов – тем больше капиллярное давление на границе раздела нефть-вода – тем хуже условия для вытеснения нефти.
Все это влияет на полноту извлечения нефти из пласта.
По результатам исследований: Sуд = (38-390) тыс. м2/м3.
Связь удельной поверхности с другими параметрами горных пород.
1. Связь с гранулометрическим составом.
ρ1 – плотность породы,
ρ2 – плотность скелета породы,
Р1 – масса навески породы,
Рi – масса i-ой фракции,
di - средний диаметр i-ой фракции,
n – количество фракций в составе породы.
2. Связь с пористостью.
Т.к. пористость: m = 1 – ρ1/ρ2 , то
3. Связь с эффективным диаметром.
4. Исследованиями Козини установлена связь м\у Sуд и гидравлическим радиусом:
б = f/c = rср/2
5.Связь с rcp.
6. С учетом: rcp = 2.82 * sqrt(k/m), получаем:
7. Один из вариантов ф-лы Козини-Кармана:
f – коэф. Учитывающий форму поровых каналов.
T – коэф. Учитывающий извилистость каналов.
16. Методы определения удельной поверхности.
А) Расчетные методы:
- по гранулометрическому составу,
- по проницаемости и пористости,
- по формулам связи Sуд с другими параметрами ГП.
Б) Экспериментальные методы (более точны):
1. Фильтрационный метод. Основан на использовании ф-лы Дерягина.
М – молекулярная масса газа.
R – универсальная газовая постоянная.
Т – абсолютная температура.
dp/dx – градиент давления.
Расход разряженного газа по данному закону определяется при Кнудседовском режиме (длина свободного пробега молекулы соизмерима с диаметром порового канала).
2. Метод меченых атомов. Используются радиоактивные в-ва, при этом Sуд после адсорбции раствора в-в на поровых каналах определяется по ф-ле:
N – число Авагадро.
aw – число молей атомов в-ва (адсорбируемого на внутренней поверхности пор).
w – площадь, занимаемая одной молекулой на поверхности кристалла.
3. Метод адсорбции красителем аналогичен и получил широкое распространение в силу безопасности и возможности использования в-в с молекулами малой площади посадки.
17. Влияние гранулометрического состава на величину удельной поверхности.
Гранулометрический состав породы - количественное содержание в породах частиц различной величины, т.е. это распределение частиц породы по их размерам.
У.П. - это суммарная площадь поровых каналов или частиц породы, содержащееся в единице объема образца.
Sуд = T/V [м^2/м^3]
Чем больше Sуд ГП, тем больше площадь контакта нефти с поверхностью породы – тем больше нефти сосредоточено на границе раздела нефть-порода. Эта гранично-связанная нефть прочно удерживается адсорбционными силами и обладает структурно-механическими свойствами, которые значительно затрудняют ее фильтрацию по сравнению с объемной нефтью.
Чем больше Sуд, тем меньше радиус поровых каналов – тем больше капиллярное давление на границе раздела нефть-вода – тем хуже условия для вытеснения нефти.
Все это влияет на полноту извлечения нефти из пласта.
По результатам исследований: Sуд = (38-390) тыс. м^2/м^3.
Связь с гранулометрическим составом.
ρ1 и ρ2 – плотность породы и скелета породы,
Р1 – масса навески породы,
Рi – масса i-ой фракции,
di - средний диаметр i-ой фракции,
n – количество фракций в составе породы.