- •1 Пластовое давление.
- •Расчёт приведённого пластового давления.
- •2. Гранулометрический (механический) состав пород.
- •Размеры щелей различных забойных фильтров.
- •3 Пористость
- •4 Проницаемость горных пород.
- •Определение коэффициента абсолютной, фазовой и относительной проницаемости по опытным данным.
- •Расчетный способ построения кривых относительных проницаемостей.
- •Проницаемость пористой среды, представляющей сочетание нескольких пластов различной проницаемости /5/.
- •5 Распределение пop по их размерам. Остаточная водонасыщенность.
- •Характеристика исследуемого керна.
- •По этой формуле подсчитываем радиусы пор и заполняем седьмую графу:
- •Определение коэффициента растворимости газа.
- •Расчёт коэффициентов нефте, водо-газонасыщенности породы.
- •6 Удельная поверхность.
- •7 Упругие свойства горных пород.
- •8 Термические свойства горных пород и жидкостей.
- •9 Набухание пластовых глин.
- •Разультаты экспериментальных данных
- •10 Физические свойства нефти в пластовых условиях
- •Вязкость пластовой нефти.
- •Исходные значения параметров
- •Время падения шарика в калиброванной трубке.
- •11 Физические свойства пластовых вод.
- •12 Физические свойства водонефтяных смесей.
- •13 Физические свойства природного и нефтяного газов.
- •Уравнения состояния и их использование для расчета физических свойств газов.
- •14 Вязкость неньютоновских нефтей
- •15 Молекулярно-поверхностные явления.
- •16 Фазовые состояния углеводородных систем.
- •Компонентный состав нефти и газа.
- •Критические температура и давление смеси газов.
2. Гранулометрический (механический) состав пород.
Гранулометрический состав пород-коллекторов - количественное содержание в породах частиц различной величины
Он в значительной степени определяет многие свойства коллекторов нефти и газа: пористость, проницаемость, удельную поверхность, степень проявления капиллярных сил и т.д.
Гранулометрический состав изучают ситовым и селиментационным анализом. Ситовый анализ сыпучих горных пород применяют для рассева фракций частиц размером от 0,05 до 1,0 мм. Содержание частиц меньшего диаметра определяют методом седиментации / 3 /.
Для проведения ситового анализа проэкстрагиро ванный от остаточной нефти и высушенный образец породы массой 40 + 50 г дробят на кусочки, не разрушая отдельных зёрен, и обрабатывают 10% НСl для удаления карбонатов. После этого образец растирают пестиком в фарфоровой чашке с одновременной промывкой водой для удаления глинистой фракции Отмытую породу высушивают, взвешивают и просеивают через набор сит в течении 15 мин. Оставшиеся на каждом сите фракции взвешивают. Суммарная масса фракций должна совпадать с начальной массой отмытой и высушенной породы. Полученные данные записывают в табл.2.1.
Седиментационный анализ основан на измерении скорости или продолжительности оседания частиц дисперсной фазы в дисперсионной среде по закону Стокса:
(2.1)
где
- скорость оседания частиц, м/с;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
d - диаметр частиц, м;
v- кинематическая вязкость, м2/с
Наиболее совершенный метод седиментационного анализа - анализ путём взвешивания осадка на весах Фигуровского (рис.2.1).
Оседающие
в цилиндре 5 частицы суспензии
увеличивают вес чашечки во времени
и вызывают соответствующую деформацию
коромысла весов
1.
Деформация коромысла во времени
фиксируется с помощью отсчетного
микроскопа 6. Это позволяет определить
вес частиц. Размеры осевших частиц
вычисляют по формуле Стокса и заносят
в табл.2.1.
По
результатам опытов строят графики,
иллюстрирующие связь между диаметром
частим и их массовой долей в породе.
По
гранулометрическому составу породы
определяют размер отверстий забойного
фильтра, эффективный диаметр частиц,
судят о степени неоднородности
породы / 2 /.
11
Рисунок 2.1
1 - кварцевое или стеклянное коромысло.
2 - штатив,
3 - стеклянная недеформируемая нить,
4 - чашечка (диск) для накопления осадка;
5 - цилиндр;
6 - отсчетный микроскоп
Задача 2.1. Определить коэффициент неоднородности, эффективный диаметр песка нефтесодержащих пород и подобрать размер щелей фильтра, служащего для ограничения песка, поступающего из пласта в скважину. Данные ситового и седиментационного анализа приведены в табл.2.1.
Используя данные табл.2.2 строят кривые суммарного состава и распределения зёрен песка по размерам. В первом случае по оси ординат откладывают нарастающие весовые проценты (данные графы 8 табл.2.2), а по оси абсцисс логарифмы диаметров частиц - графа 4 табл.2.2 (рис.2.2).
12
Таблица. 2.1
№ п/п |
Размеры отверстий сит, мм |
Масса навески, г |
|||||||||||||
|
от |
до |
|
||||||||||||
|
вариантам |
заданий |
варианты заданий |
варианту заданий |
|||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
0,05 |
0,12 |
0,14 |
0,13 |
0,16 |
0,025 |
0,06 |
0,04 |
0,09 |
0,1 |
0,5 |
0,04 |
0,5 |
0,5 |
0,75 |
2 |
0,1 |
0,16 |
0,24 |
0,27 |
0,3 |
0,05 |
0,12 |
0,14 |
0,13 |
0,16 |
6,5 |
9,96 |
9,5 |
11,5 |
10,75 |
3 |
0,3 |
0,24 |
0,26 |
0,29 |
0,34 |
0.1 |
0,16 |
0,24 |
0,27 |
0,3 |
14,5 |
6.0 |
12,5 |
11,5 |
10,5 |
4 |
0,5 |
0,34 |
0,34 |
0,39 |
0,33 |
0,3 |
0,24 |
0,26 |
0,29 |
6,34 |
15,5 |
4,0 |
13,5 |
12,5 |
11,5 |
5 |
0,7 |
0,4 |
0,38 |
0,41 |
0,42 |
0,5 |
0,34 |
0,34 |
0,39 |
0,38 |
10,0 |
21,5 |
7,5 |
10,0 |
12,0 |
6 |
1 |
0,9 |
0,78 |
1,11 |
0,94 |
0,7 |
0,4 |
0,38 |
0,41 |
0,42 |
3,0 |
8,5 |
6,5 |
4,0 |
4,5 |
При построении второго графика (рис.2.3) по оси абсцисс откладывают диаметры частиц, а по оси ординат - содержание каждой фракции в исследуемой породе по весу (графы 7 и 3 табл.2.2).
Рисунок 2.2 — Кривая суммарного гранулометрического состава.
Рисунок 2.3 — Кривая распределения
зёрен породы по размерам
13
Таблица 2.2
Таблица расчетных данных.
Размеры отверстий сит, мм |
Средний диаметр частиц фракций, dcpi |
lg dсрi |
Масса навески mi, г |
Суммарная масса навески ∑ mi, г |
Массовая концентрация (доля) фракции Cmi · 100% |
Суммарная массовая концентрация ∑Cmi·100% |
|
от |
до |
|
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
d, |
d2 |
|
lg dсp1 |
m1 |
m1 |
|
|
d2 |
d3 |
|
lg dсp2 |
m2 |
m1+ m2 |
|
|
d3
|
d4
|
|
lg dсp3 |
m3 |
m1+ m2+ m3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d1 |
d1+1 |
|
lg dсpi |
mi |
m1+ m2+…+ mi |
|
|
d1+1 |
d1+2 |
|
lg dсpi+1 |
mi+1 |
m1+ m2+…+ mi+ mi+1 |
|
|
На кривой первого графика.
1) Точка 1, соответствующая размеру отверстия сита, на котором задерживается 10% более крупных фракций, а 90% более мелких фракций проходит через сито; перпендикуляр, опушенный из этой точки на ось абсцисс, дает диаметр зерен песка d90, по которому определяется размер щелей фильтра, служащего для ограничения количества песка, поступающего из пласта в скважину. Размеры отверстий различных фильтров и формулы их определения приведены в табл.3 (расчеты выполнены для 1 варианта).
2) Точка 2, соответствующая 60% суммарному весовому составу (на рис 2.2 т. 2), включая все более мелкие фракции, используется для определения коэффициента неоднородности. Для данного песка d90 = 0,45
3) Точка 3, соответствующая 10% суммарному весовому составу, включая всё более мелкие фракции, дает так называемый эффективный диаметр частиц; для данного песка dl0 = 0,27.
14
Таблица 2.3