- •1. Гранулометрический состав горных пород и методы его определения.
- •2. Седиментационный анализ механического состава горных пород.
- •3. Пористость горных пород. Коэффициент пористости.
- •4. Экстрагирование кернов. Принцип работы аппаратов Сокслета.
- •5. Определение коэффициента открытой пористости методом Преображенского.
- •26. Плотность природного газа и отдельных компонентов смеси.
- •6. Понятие насыщенности. Определение коэффициентов водо-, нефте- и газонасыщенности горных пород.
- •7. Проницаемость горных пород. Коэффициент абсолютной проницаемости.
- •8. Определение коэффициента абсолютной проницаемости по газу.
- •9 . Проницаемость горных пород. Явление проскальзывания газа.
- •8. Фазовые и относительные проницаемости горной породы.
- •9 . Графики относительных проницаемостей для системы «нефть-газ». Капиллярное число.
- •12. Движение смеси нефти, газа и воды в пористой среде.
- •13. Распределение пор по размерам. Функция Леверетта.
- •1 3. Зависимость проницаемости от пористости и размера пор.
- •14. Удельная поверхность горных пород. Связь с проницаемостью, пористостью и размером пор.
- •15. Деформационные свойства горных пород.
- •16. Деформация коллекторов при разработке нефтяных и газовых месторождений.
- •18. Поверхностное натяжение на границе раздела фаз. (17)
- •19. Смачивание и краевой угол смачивания.
- •22. Состав и классификация нефтей.
- •23. Состав и классификация природных газов.
- •24. Смеси газов. Мольная, массовая и объемная концентрации компонентов. Связь между ними.
- •25. Уравнение состояния реальных газов. Коэффициент сверхсжимаемости. (9,8)
- •38. Влагосодержание природных газов.
- •24. Закон соответственных состояний. Монограмма сверхсжимаемости.
- •26. Средняя молекулярная масса природного газа.
- •27. Парциальные давления и объём компонентов в смеси идеальных газов.
- •28. Упругость насыщенных паров.
- •29. Растворимость газов в нефти. Закон Генри.(11)
- •30. Плотность нефти. Зависимость от давления, температуры и состава.
- •34.Схема фазовых превращений бинарной смеси.
- •3 1. Вязкость нефти. Зависимость от давления, температуры и состава.
- •32. Структурно механические свойства аномальновязких нефтей.
- •33. Схема фазовых превращений индивидуальных компонентов углеводородов.(18)
- •35. Закон Рауля-Дальтона.
- •36. Особенности фазовых превращений газоконденсатных углеводородных систем.
- •36. Критическая температура и давление реальных углеводородных систем.
- •38. Уравнения фазовых концентраций и компонентов в смеси углеводородов.
3. Пористость горных пород. Коэффициент пористости.
Под пористостью горной породы понимается наличие в ней пор (пустот). Пористость характеризует способность горной породы вмещать жидкости и газы.
В зависимости от происхождения различают следующие виды пор:
1.Поры между зёрнами обломочного материала (межкристаллические поры), промежутки между плоскостями наслоения - это первичные поры, образовавшиеся одновременно с формированием породы.
2.Поры растворения образовавшиеся в результате циркуляции подземных вод, за счёт процессов растворения минеральной составляющей породы активными флюидами образуются поры, например выщелачивания, вплоть до образование карста.
3 .Поры и трещины, возникшие под влиянием химических процессов, приводящие к сокращению объема породы. Например, превращение известняка (СаСО3) в доломит (СаСО3· МgСО3). При доломитизации идёт сокращение объёмов породы приблизительно на 12%, что приводит к увеличению объема пор. Аналогично протекает и процесс каолинизации – Al2O3·2SiO2·H2O.
4.Пустоты и трещины, образованные за счёт эрозионных процессов, выветривания, кристаллизации.
5.Пустоты и трещины, образованные за счёт тектонических процессов, напряжений в земной коре.
Виды пор (2) - (5) – это, так называемые, вторичные поры, возникающие при геолого-минералогических или химических процессах.
Объём пор зависит от:
- формы зёрен и размера зёрен;
- сортировки зёрен (чем лучше отсортирован материал, тем выше пористость);
- укладки зёрен, например, при кубической укладке пористость составляет 47,6%, при ромбической укладке – 25,96%
- однородности и окатанности зёрен;
- вида цемента
Виды:
Общая (полная, абсолютная) пористость – суммарный объём всех пор (Vпор), открытых и закрытых.
Пористость открытая эквивалентна объёму сообщающихся (Vсообщ) между собой пор и измеряется она в м3, см3.
На практике для характеристики пористости используется коэффициент пористости (m), выраженный в долях или в процентах.
Коэффициент общей (полной, абсолютной) пористости (mп) зависит от объема всех пор:
Коэффициент открытой пористости (mо) зависит от объёма сообщающихся между собой пор:
Коэффициент эффективной пористости (mэф.) оценивает фильтрацию в породе жидкости или газа, и зависит от объёма пор (Vпор фильтр), через которые идёт фильтрация.
Для зернистых пород, содержащих малое или среднее количество цементирующего материала, общая и эффективная пористость примерно равны. Для пород, содержащих большое количество цемента, между эффективной и общей пористостью наблюдается существенное различие.
Для хороших коллекторов коэффициент пористости лежит в пределах 15-25.
4. Экстрагирование кернов. Принцип работы аппаратов Сокслета.
Для проведения большинства видов исследований необходимо иметь сухой минеральный скелет образца, лишенный каких-либо следов присутствия нефти, воды и других органических примесей.
Извлечение органического содержимого из пор породы с помощью растворителя называется экстрагированием и для его проведения используется аппарат Сокслета (ОСТ 10075-39).
Экстрагированный образец – образец, поры которого освобождены от нефти и воды, и этот образец высушен до постоянного веса при t 102 – max 105 градусов цельсия.
Аппарат Сокслета (рис. 1.1) состоит из трех частей: плоскодонной стеклянной колбы 1, экстрактора 2 и обратного или шарикового холодильника 3. Все три части аппарата соединяются при помощи шлифов.
Приготовленные из куска керна образцы загружаются в экстрактор. Затем экстрактор соединяют с колбой и заливают в него такое количество растворителя, чтобы он начал выливаться через сифон в колбу и добавляют еще небольшой избыток растворителя (примерно 50 мл). К экстрактору подсоединяют холодильник, к которому подключают воду и начинают нагревать колбу.
Колба нагревается на водяной бане или электроплитке закрытого типа в вытяжном шкафу.
Основной частью аппарата является экстрактор. Он имеет две трубки через одну, более широкую, пары растворителя поступают из колбы в экстрактор, а через другую, изогнутую трубку или сифон, сконденсировавшаяся жидкость стекает обратно в колбу.
В качестве растворителя чаще всего используется, спиртобензольная смесь, иногда хлороформ или четырёххлористый углерод. Принцип работы аппарата Сокслета очень прост. Пары растворителя поступают через боковую трубку в экстрактор, затем в холодильник, конденсируются и образующаяся при этом жидкость омывает образцы, расположенные в экстракторе. Когда жидкость в экстракторе достигнет колена отводной трубки (сифона), она стечет в колбу.
Во время наполнения экстрактора жидкостью происходит частичное растворение вещества, и оно вместе с растворителем поступает в колбу. Что позволяет, применяя ограниченное количество растворителя, извлечь неограниченное количество экстрагируемого вещества, так как вещество все время обрабатывается чистым растворителем.
Если извлекаемое вещество окрашено, то и раствор в экстракторе может быть окрашен. В этом случае экстрагирование продолжают до того момента, когда жидкость, остающаяся в экстракторе, станет бесцветной.
Если же вещество бесцветное, то продолжительность экстракции определяется путем анализа пробы. Для этого через холодильник опускают в экстрактор тонкую длинную стеклянную палочку, отбирают две-три капли экстракта, переносят его на стекло и выпаривают. Если на стекле не будет налета, экстрагирование заканчивают. При разборке аппарата, прежде всего, прекращают обогрев, дают прибору остыть, затем закрывают воду и осторожно снимают холодильник. После того, как жидкость стечет из эксикатора в колбу, его отсоединяют.
Проэкстрагированные образцы извлекают из экстрактора и помещают в сушильный шкаф, где их высушивают в течение 12 часов, при температурах 102-1050С. После сушки и охлаждения образцы готовы к дальнейшим исследованиям.