Лабораторная работа № 3 определение карбонатности горных пород

С ПОМОЩЬЮ КАРБОНАТОМЕРА КМ –04 М.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Определение коэффициента карбонатности образца горной породы с помощью прибора Карбонатомер КМ-04 М.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ: Карбонатомер КМ-04 М (рис. 4.2.3) позволяет определять массовое содержание кальцита и доломита в измельченном образце горной породе.

Рис. 4.2.3. Карбонатомер КМ-04М.

Измельченный образец карбонатной породы массой не более 1000 мг и размером частиц не более 0,063 мм засыпают в контейнер, устанавливают контейнер в реакционную камеру и после свинчивания подают в нее поршневым дозатором дозированный объем водного раствора соляной кислоты. При поступлении раствора кислоты в реакционную камеру происходит сжатие воздуха, что приводит к ступенчатому увеличению давления и включению привода магнитной мешалки. В процессе перемешивания за счет взаимодействия карбонатных веществ с соляной кислотой происходит выделение двуокиси углерода, образующейся по следующим реакциям:

Для кальцита

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂ + H₂O (11)

Для доломита

CaMg(CO₃)₂ + 4HCl = CaCl₂ + Mg Cl₂ + 2CO₂ + 2H₂O (12)

Увеличение давления в реакционной камере происходит пропорционально объему выделяемого газа, зависящему от массового содержания карбонатных минералов в образце. Различие в скорости протекания реакции взаимодействия кальцита и доломита с соляной кислотой позволяет по измеренным значениям давления и калибровочным данным рассчитывать массовое содержание карбонатных веществ в исследуемой породе. Контроль температуры обеспечивает корректировку изменения давления, связанного с влиянием температуры.

ОПИСАНИЕ ПРИБОРА: Прибор содержит электронный блок, реакционную камеру с датчиком температуры, магнитную мешалку, емкость для кислоты, компрессор КЛМ-1 и монтажный корпус, в котором установлен датчик давления, пневмопоршневой дозатор и клапан сброса давления. Компрессор подключается к электронному блоку и сообщается через блок электромагнитных клапанов с реакционной камерой при проверке герметичности и с пневмопоршневым дозатором – при отборе и подаче кислоты.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ:

1. Измельченный образец карбонатной породы, массой не более 1000 мг и размером частиц не более 0,063 мм, засыпать на дно сухого контейнера, не оставляя остатков порошка на подложке и стенке контейнера.

2. Поместить на дно контейнера магнитный якорь.

3. Свинтить стакан контейнера с реакционной камерой.

4. Выбрать в меню альтернативу Тест и нажать клавишу Enter.

5. Включить компрессор и отрегулировать ручкой дросселя плавное повышение давления в реакционной камере до величины 1,5…1,8 атм.

6. После завершения теста и выпуска воздуха в атмосферу, нажать клавишу Enter для выхода в главное меню.

7. Извлечь из емкости для кислоты резиновую пробку и заполнить емкость 6 % -ным водным раствором соляной кислоты. Торец трубки забора кислоты после закрытия емкости пробкой должен находиться на расстоянии около 10 мм от дна емкости.

8. Для отбора кислоты плавным движением переместить ручку дозатора из верхнего положения вниз.

9. Выбрать в меню альтернативу Старт и нажать клавишу Enter.

10. Придерживая карбонатомер рукой, быстрым движением переместить ручку дозатора вверх. Убедиться в появлении экрана, отображающего контролируемые параметры.

11. После окончания измерения (20-25 минут) выдается результат расчета содержания кальцита, доломита и нерастворимого остатка в процентах от массы образца.

12. После завершения измерений необходимо нажать клавишу Enter для перехода в меню.

13. Вывинтить стакан из реакционной камеры, извлечь контейнер, аккуратно слить раствор в емкость для слива кислоты. Промыть водой и тщательно вытереть контейнер и якорь.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Дать определение карбонатности горных пород.

2. С какой целью определяют карбонатность горных пород в нефтепромысловом деле.

3. По какому принципу определяется процентное содержание кальцита и доломита на приборе КМ-04М.

4. Какие породы и минералы могут входить в состав нерастворимого в кислоте остатка?

5. Оценить дополнительный объем и длину пустот, полученных при СКО (солянокислотной обработке) при линейной фильтрации, если исходная (открытая) пористость образца составляет 15%, истинная плотность горной породы 2,6 г/см³, карбонатность породы – 40%. Расчетный объем закачиваемой кислоты – 1 м³ на 1м перфорации в скважине.