25.Факторы, влияющие на мех и тепловые св-ва гп.
Упругость. В пластовых условиях коллекторские свойства пород из-за их сжимаемости отличаются от свойств на поверхности: при давлении 15 МПа пористость песчаника уменьшается на 20%, а коэф-ты проницаемости для различных пород на 10 - 40 %.
Пластичность. При упругих деформациях упруго деформируются зерна породы и цементирующей материал. При увеличении давления свыше предела упругости (прочности), цементирующий материал разрушается, зерна породы смещаются относительно друг друга, плотность упаковки увеличивается до исчезновения пустот в ГП (для пород гранулярного типа).
Прочность. Мелкозернистые породы обладают более высокой прочностью, чем те же породы, но крупнозернистые, т.к. при увеличении плотности упаковки зерен увеличивается площадь контакта между зернами. Она также увеличивается с возрастанием глубины залегания пласта. Прочность известняков и песчаников после насыщения водой уменьшается на 30 – 45 %. С увеличением всестороннего давления на 200 МПа прочность на сжатие увеличивается в 5 раз, значит прочность пород на глубине несоизмерима выше, чем прочность ГП при атмосферном давлении.
Тепловые св-ва.
1. чем больше пористость и начальная t, тем больше их теплоемкость.
2. теплоемкость ГП возрастает с уменьшением их плотности.
3. теплопроводность ГП, заполненных нефтью и водой значительно повышается за счет конвективного переноса тепла с жидкой средой.
4. температуропроводность ГП повышается с уменьшением пористости и с увеличением влажности. В нефтенасыщенных породах она ниже, чем в водонасыщенных, т.к. теплопроводности нефти меньше, чем воды.
5. давление несущественно: при увелич. давления на 100 МПа теплопроводность изменяется на 0,1 %
6. коэф-нт линейного расширения породы уменьшается с ростом ее плотности. Крупнозернистые ГП при прочих равныхусловиях расширяется при нагреве дольше, чем мелкозернистые
26.Состав нефти.
Состав нефти очень сложен и разнообразен и может заметно изменяться даже в пределах одной залежи. Пластовая нефть представляет собой большое кол-во компонентов с различными свойствами.
Основными элементами входящими в состав нефти являются С и Н. Наиболее широко в нефти представлены УВ трех основных классов:
1. Метанового ряда СnH2n+2 до 26 % 2. Нафтеновые СnH2n до 52 %
3. Ароматические СnHnдо 22 %
Для УВ метанового ряда: С = 1..4 – газы, С = 5..16 – ж-ти, C> 16 – тверд.
Асфальтены, смолы, парафины - высокомолекулярные соединения входящие в состав нефти. Содержание их обуславливает многие физические параметры нефти.
Парафины:
- УВ метанового ряда, - содержание С> 16, - белое вещество, - ρn= 850...950 кг/м3, - ср. молек. масса 400...430, - t плавления от 40 до 1000 С. - Содержание в нефти от долей % до 28%.
Смолы:
- мазеобразная консистенция, - темно-коричневый цвет, - ρ = 1000...1070 кг/м3, - ср. молек. масса до 1200, - хорошо растворимы в жидких УВ, - входят в состав дисперсной среды, - Содержание в нефти от долей % до 40%.
Асфальтены: по химическому составу близки к смолам, но отличаются более высокой молекулярной массой.
- ср. молек. до 10...12 тыс.
- твердое вещество черного цвета,
- ρа= 1000..1200 кг/м3,
- Содержание в нефти до 15%.
Увеличение содержания асфальтенов и смол в нефти приводит к увеличению плотности и вязкости нефти.
Асфальтены
образуют коллоидную систему, в которой
они являются дисперсной фазой, а
остальные жидкие компоненты в нефти –
дисперсионной средой. Нефть, содержащая
значительное кол-во асфальтенов
проявляет аномалии вязкости. Ее вязкость
из-за структуры образования непостоянна
и зависит от действующего напряжения
сдвига. При движении такой нефти в
пористой среде имеются отклонения от
закона линейной фильтрации Дарси:
Кислородосодержащие компоненты: нафтеновые и жирные кислоты, фенолы, кетоны и некоторые другие соединения. При взаимодействии со щелочами они образуют соли, хорошо растворимые в воде и обладающие поверхностно активными свойствами.
Сера: содержание S в нефтях России достигает 6%. Причем S присутствует в свободном виде, в виде H2S, но часто входит в состав сернистых соединений и смолистых веществ:
1) меркаптаны – летучие жидкости, с чрезвычайно сильным отвратительным запахом. Не растворяются в воде и обнаруживают слабокислотные свойства. Являются очень вредной примесью, т.к. вызывает коррозию нефтепромыслового оборудования.
2) сульфиды – жидкие в-ва с неприятным запахом, по химическому составу нейтральны и нерастворимы в воде. Также не реагируют со щелочью.
Кроме того в нефти содержатся: дисульфиды, тиофены и тиофаны.
В очень малых кол-вах к нефти присутствуют металлы: V, Cr, Ni, Fe, Co, Mg, Ti, Na и Ca, а также Ge, P и Si.