(D)Таблица 4.1.3

	Фракции, мм
	<0.14	0.14-0.2	0.2-0.45	0.45-0.56	0.56-0.8	>0.8
m, г
gi, %
dср, мм

10. Построить кривые распределения зерен песка по размерам и суммарного гранулометрического состава (см. рис.4.1.3 и рис.4.1.4).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Определить по данным графика суммарного гранулометрического состава размеры скважинных фильтров, необходимых для ограничения выноса песка из пласта.

2. Охарактеризовать фракции, определить степень неоднородности кривой распределения зерен по размерам.

3. Сделать вывод о фильтрационных (низко-, средне-, высокопроницаемый) свойствах исследуемого образца керна.

4.2. Карбонатность.

Под карбонатностью понимают содержание в породе солей углекислоты (Н₂СО₃): известняка СаСо₃, доломита CaMg(CO₃)₂, соды кальцинированной (Na₂CO₃), поташа K₂CO_3, сидерита FeCO₃ и др. Содержание этих солей, т.е. карбонатность коллекторов, колеблется в широких пределах:

– терригенные породы либо не содержат их совсем, как кварцевые песчаники, либо содержание карбонатов может изменяться от долей до десятков процентов (0.1-30) в виде цемента;

– в карбонатных породах, в частности в известняках, содержание СаСО₃ более 50 %.

По упрощенной схеме Ноинского М.Э. карбонаты делятся на:

Наименование	Содержание СаСО3, %
Известняк	95-100
Доломитовый известняк	50-95
Известковый доломит	5-50
Доломит	0-5

Карбонатность пород имеет важное значение для промысловой практики. Породы продуктивных пластов, содержащие значительное количество карбонатов, могут быть с успехом подвергнуты обработке соляной кислотой для увеличения проницаемости призабойной зоны.

Измеряется карбонатность (К) в процентах или долях единицы.

Ккарб=

(1)

здесь m – масса навески пористой среды (0.1-1 ) г; m_карб – масса карбонатов в навеске, г.

Формула для расчета карбонатности выводится в предположении, что кальцит CaCO₃ составляет основную часть карбонатов породы.

При взаимодействии кальцита с 14-% соляной кислотой при температуре 20 ⁰С реакция протекает в течение 60 сек по следующей схеме:

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + Н2СО3 = CaCl2 + H2O + CO2 ↑

(2)

где Н₂СО₃ – углекислота, которая сразу разлагается на воду (H₂O) и углекислый газ (CO₂), CaCl₂ – хлорид кальция.

Пусть V – объем выделившегося углекислого газа СО₂, см³; ρ – плотность СО₂ в условиях опыта, г/см³. Тогда масса m выделившегося СО₂ равна:

m=V· ρ,

(3)

Молекулярная масса СО₂ равна 44 (12+2·16), молекулярная масса СаСО₃ – 100 (40+12+3·16), т.е. на 100 весовых единиц СаСО₃ приходится 44 весовые единицы СО₂. Обозначив через х массу прореагировавшего карбоната СаСО₃, составим пропорцию отношения молекулярной массы к массе вещества:

(4)

и подставляя (3) в (4) имеем:

(5)

подставим (5) в (1):

(6)

В химических таблицах плотность углекислого газа дается в граммах на литр (г/л) или, что то же самое, в миллиграммах на см3 (мг/см3) (проверить самостоятельно). Обозначим плотность из таблиц - ρ_г. Из таблицы плотность углекислого газа при температуре 20 0С и барометрическом давлении Рбар=760 мм рт. ст. равняется 1.878 г/л. Это значит, что в одном литре содержится 1.878 г углекислого газа. Тогда в 1 см3 объема углекислого газа находится в 1000 раз меньше, т.е. плотность в размерности (г/см3) будет в тысячу раз меньше табличной (г/л):

ρ(г/см3)=103ρ(г/л).

(7)

Подставим (7) в (6):

(8)

здесь m - масса навески в г, V - объем газа в cм³, ρ- плотность газа СО₂ в условиях опыта в мг/см³ (г/л).

При взаимодействии доломита реакция протекает в течении 20-25 мин по схеме:

CaMg(CO3)2 + 4HCl = CaCl2 +MgCl2 +2H2O +2 CO2.

(9)

При расчете кальцита в формулу (8) подставляется значение объема газа V, выделившегося за первые 60 сек реакции, при расчете доломита – остальной объем выделившегося газа.