14.Остаточная вода. Лабораторные способы ее определения.

Суммарное содержание в породе капиллярно-удержанной и физически связанной воды определяют как остаточную воду, характеризуя содержание ее в объеме пор породы коэффи­циентом остаточного водонасыщения:

Для определения k_в.о в практике петрофизических лабора­торий применяют несколько способов, которые можно разделить на две группы. К первой относится единственный способ, полу­чивший название прямой метод, или метод Закса, в котором определяют количество воды, содержащейся в образце породы, извлеченном при вскрытии продуктивного коллектора скважи­ной с нефильтрующейся промывочной жидкостью — раствором на нефтяной основе (РНО). При реализации прямого метода необходимым условием является сохранение в образце до экс­перимента -всех флюидов, заполняющих поры образца в пла­стовых условиях.

Способы второй группы различаются условиями моделиро­вания остаточной воды в образце. Общим для них является подготовка образца к эксперименту путем экстрагирования из образца углеводородов и солей, растворенных в пластовой во­де, заполнявших поры образца в естественном залегании. Спо­собы второй группы иногда называют косвенными.

15. Как формируется зависимость остаточной водонасыщенности от пористости коллектора.

В низкопоровых коллекторах содержание остаточной воды резко возрастает до 40-60% от порового обьема.

16.Почему эффективная пористость может быть выражена через относительную глинистость.

Зная k_п, k_гл, k_гл, можно оценить предельное значение коэффициента эффективной пористости k_{п.эф.пред} глинистого коллектора:

В полимиктовых песчаниках и алевролитах часть глинистого материала содержится в частично или полностью преобразованных зернах полевых шпатов и обломков других пород. Характерно, что ес­ли глинистый цемент, контактный или типа заполнения пор, расположенный между скелетными зернами кварцевых и полимиктовых песчаников и алевролитов, приводит к снижению их эффективной пористости и проницаемости, глинистый материал преобразованных зерен и обломков пород мало влияет на фильтрационно-емкостные свойства коллектора.

17.Двойной электрический слой. Его происхождение, строение и свойства.

В объеме, занимаемом пленочной водой, расположен двой­ной электрический слой (ДЭС), возникающий близ гра­ницы твердой и жидкой фаз благодаря тому, что поверхность твердой фазы имеет электрический заряд, обычно отрицатель­ный. Двойной слой на границе фаз состоит из внутренней и внешней обкладок.

Внутренняя состоит из анионов кристаллической решетки минералов, а внешняя из катионов компенсирующих отрицательный заряд поверхности твердой фазы.

Св-ва – повышенная вязкость, температура замерзания и растворимости солей ниже чем у свободной воды.

18.Гидрофильные и гидрофобные поверхности. Лабораторные методы изучения гидрофобности.

Избирательная смачиваемость поверхности твердой фазы во­дой определяется величиной угла смачивания 0 на границе во­ды и другой подвижной фазы в капилляре (воздух, газ, нефть). При θ = 0 поверхность считается полностью гидрофильной; при 0<θ<90° поверхность преимущественно гидрофильна; при 90°<θ< 180° — преимущественно гидрофобна; при θ=180 ­полностью гидрофобна. Причины частичной или полной гидро­фобности поверхности могут быть различными: специфические свойства вещества твердой фазы, состав и физические свойства пластовой воды, нефти и газа.

Среди многочисленных способов определения фильности поверхности твердой фазы рассмотрим следующие.

П. А. Ребиндер предложил в качестве количественной меры смачиваемости (фильности) изучаемого объекта водой коэффи­циент

где Q_см.в — теплота смачивания 1 г изучаемого вещества водой;. Q_см.н — теплота смачивания того же вещества неполярной жид­костью, например бензолом.

Для преимущественно гидрофильных объектов β>1, для гидрофобных β<1. Для наиболее гидрофильных представителей осадочных пород — глин — ^ достигает значений 2—3. Величи­на Q_см.в для глин составляет 8,4—84 Дж/г, для глинистого цемента пород-коллекторов 4,2—21 Дж/г, для скелетных зерен пород-коллекторов значительно меньше 16,8 Дж/г. Сравнение значений β, полученных на одном и том же образце до (β₁) и после (β₂) его экстракции позволяет оценить количественно-степень гидрофобизации «сырого» образца отношением

Если «сырой» образец полностью гидрофилен, β₁= β₂ и α=0. Способ П. А. Ребиндера, имеющий четкую физическую основу, не получил, однако, широкого применения в практике лабора­торий петрофизических и физики пласта ввиду низких значе­ний Q_см.в в породах-коллекторах, имеющих небольшую поверх­ность адсорбции S_П, и вследствие этого — недостаточной надеж­ности оценки степени гидрофобности объекта.

Коэффициент смачиваемости β можно определить как отно­шение времен спин-решеточной релаксации τ_i в методе ядерно-магнитного резонанса, установленных на кусочках одного и того же образца, насыщенных водой τ_iв и бензолом τ_iб

В качестве показателя смачиваемости используют также от­ношение времен спин-решеточной τ₁ и спин-спиновой τ₂ релак­саций [29].

Изменение степени смачиваемости образца водой после экст­ракции устанавливают, сравнивая изотермы адсорбции паров воды, полученные до и после экстракции образца. В качестве количественной меры можно использовать коэффициент гигро­скопичности k_в.г при p/p_s = 0,55, установленный на образце до. (k_в.г1) и после (k_в.г2) экстракции. Величина

Отношение AS/S можно оценить, сравнивая результаты оп­ределения емкости обмена по метиленовому голубому на образ­це до и после экстракции.