5 Распределение пop по их размерам. Остаточная водонасыщенность.
Предполагают, что до формирования нефтяных и газовых залежей в пластах находилась вода. Нефть и газ при миграции вытесняли воду из пласта. Однако полного замещения не происходило, часть воды оставалась в порах. Эту воду называют остаточной (связанной). Количественное содержание связанной воды зависит от физических свойств и состава породы, структуры порового пространства, удельной поверхности и так далее. Связанная вода существенно влияет на фазовые проницаемости породы для нефти, воды и газа, на смачиваемость пород, интенсивность капиллярных и адсорбционных явлений, на полноту вытеснения нефти из пласта.
Установление зависимости между остаточной водонасыщенностью и капиллярным давлением представляет значительный интерес для характеристики коллекторских свойств породы. Она позволяет косвенным путем приближенно оценить содержание остаточной (связанной) воды в нефтеносной породе, а также выяснить размеры пор (точнее радиусы менисков) и их объемное участие (в общем объеме пор), что расширяет и дополняет знание о поровой структуре породы.
33
1
Пробка с отверстием для соединения с
атмосферой;
2
Прижимная пружина;
3
Исследуемый образец породы;
4.Мелкопористый
фильтр типа Шотта;
5.
Стеклянная
воронка;
6.Бюретка
малого диаметра;
7.
Предохранительная
склянка, предотвращает попадание воды
в монитор;
8.
Краник;
9.
Ртутный манометр.
Рисунок 5.1 — Схема прибора
Задача 5.1 Используя метод полупроницаемых мембран (схема прибора на рис.5.1) определим объем вытесненной воды из образца породы при различных значениях капиллярного давления. Характеристика исследуемого образца и дополнительные исходные данные приведены в табл.5.1, 5.2. Оценить минимальную остаточную водонасыщенность и построить кривую распределения пор по их размерам для исследуемого образца.
Характеристика исследуемого керна.
Таблица 5.1
Наименование параметра |
Абсолютные значения. |
||||
|
Варианты заданий |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 Коэффициент общей пористости т, % |
22,39 |
23,4 |
21,7 |
22,7 |
24,1 |
2 Коэффициент открытой пористости mо% |
21,8 |
20,7 |
20,2 |
20,4 |
21,2 |
3 Удельная поверхность Sуд см2/см3 |
565 |
611 |
497 |
598 |
551 1 |
4 Коэффициент абсолютной проницаемости k, мкм2 |
0,435 |
0,471 |
0,411 |
0,456 |
0,390 |
5 Длина образца L, см |
3,0 |
3,4 |
3,7 |
6,0 |
7,4 |
6 Диаметр образца d,см |
1,63 |
1,5 |
2,1 |
3,26 |
4,2 |
34
Ниже приводится таблица с данными полученными в эксперименте (табл.5.2) и пример заполнения таблицы расчетных данных на базе решения первого варианта (табл.5.3).
Заполнение 3 графы табл 5.3: Количество воды, вытесняемой из образца, получается вычитанием последующего значения из предыдущего (2 графа).
Заполнение 4 графы. Принимал первоначальное количество воды, поглощенной порами образца, равное объему открытых пор (в нашем примере 1,365 см3) за 100%, подсчитываем процентное содержание воды, соответствующее каждому значению 3 графы.
Заполнение 5 графы: Количество оставшейся в образце волы получается последовательным вычитанием из первоначального количества поглощенной воды равного 1,365см3 каждого значения 3 графы
Заполнение 6 графы: Выводится процентное содержание для каждого значения пятой графы.
Заполнение 7 графы: Радиусы менисков, условно, отождествленные с радиусами пор определяются по формуле Лапласа:
Таблица 5.2
Результаты опытных данных.
№ |
Капиллярное давление рк мм.рт.ст |
Показания бюретки, см3 |
|||||||||
|
Варианты задания |
||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
10 |
13 |
6,8 |
14,3 |
12,2 |
4 |
4,7 |
2,73 |
4,2 |
5,6 |
|
4 |
20 |
23 |
16,8 |
24,2 |
22,2 |
4 |
4,7 |
2,73 |
4,2 |
5,6 |
|
3 |
30 |
33 |
26,8 |
34,3 |
32,2 |
3,95 |
4,65 |
2,68 |
4,15 |
5,55 |
|
4 |
40 |
43 |
36,8 |
44,2 1 |
42,2 |
3,925 |
4,625 |
2,655 |
4,125 |
5,525 |
|
5 |
50 |
53 |
46,8 |
54,3 |
52,2 |
3,850 |
4,550 |
2,58 |
4,050 |
5,45 |
|
6 |
60 |
63 |
56,7 |
64,2 |
62,2 |
3,75 |
4,45 |
2,48 |
3,95 |
5,35 |
|
7 |
70 |
73 |
66,8 |
74,3 |
72,1 |
3,55 |
4,25 |
2,28 |
3,75 |
5,15 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5
35 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
8 |
80 |
83 |
76,7 |
84,3 |
82,2 |
3,25 |
3,95 |
1,98 |
3,45 |
4,85 |
|
9 |
100 |
103 |
96,8 |
104,3 |
102,2 |
3,075 |
3,775 |
1,805 |
3,275 |
4,675 |
|
10 |
120 |
123 |
116,8 |
124,3 |
122,1 |
3,0 |
3,7 |
1,73 |
3,2 |
4,6 |
|
11 |
140 |
143 |
136,8 |
144,3 |
142,2 |
2,925 |
3,625 |
1,655 |
3,125 |
4,525 |
|
12 |
160 |
163 |
156,7 |
164,2 |
162,2 |
2,875 |
3,575 |
1,605 |
3,075 |
4,475 |
|
13 |
180 |
183 |
176,8 |
184,3 |
182,2 |
2,85 |
3,55 |
1,58 |
3,05 |
4,45 |
|
14 |
200 |
203 |
196,7 |
204,3 |
202,2 |
2,825 |
3,525 |
1,555 |
3,025 |
4,425 |
|
15 |
230 |
233 |
226,8 |
234,3 |
232,1 |
2,8 |
3,5 |
1,53 |
3,0 |
4,4 |
|
16 |
260 |
263 |
256,8 |
264,2 |
262,2 |
2,775 |
3,475 |
1,505 |
2,975 |
4,375 |
|
17 |
290 |
293 |
286,8 |
284,3 |
292,2 |
2,750 |
3,450 |
1,48 |
2,950 |
4,35 |
|
18 |
330 |
333 |
326,8 |
334,3 |
332,2 |
2,725 |
3,425 |
1,455 |
2,925 |
4,325 |
|
19 |
360 |
363 |
356,8 |
364,3 |
362,1 |
2,715 |
3,415 |
1,445 |
2,915 |
4,325 |
|
20 |
390 |
393 |
376,7 |
394,3 |
392,2 |
2,715 |
3,415 |
1,445 |
2,915 |
4,315 |
|
Таблица 5.3
№ |
Капиллярное давление рк ммрт.ст. |
Показания Бюретки, см3 |
Объем вытесненной из образца воды |
Объем оставшейся в образце воды |
Размеры радиусов пар r, мкм |
||
см3 |
% от объема пор |
см3 |
% от объема пор |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
1 |
10 |
4 |
0 |
0 |
1,365 |
100 |
— |
2 |
20 |
4 |
0 |
0 |
1,365 |
100 |
— |
3 |
30 |
3,95 |
0,05 |
3,6 |
1,315 |
96,5 |
36 |
4 |
40 |
3,925 |
0,025 |
1,8 |
1,290 |
94,6 |
27 |
5 |
50 |
3,850 |
0,75 |
5,4 |
1,215 |
89,0 |
21,6 |
6 |
60 |
3,75 |
0,100 |
7,3 |
1,115 |
81,8 |
18" "1 |
7 |
70 |
3,55 |
0,200 |
14,6 |
0,915 |
67,0 |
15,6 |
8 |
80 |
3,25 |
0,30 |
22,0 |
0,615 |
45,0 |
13,5 |
9 |
100 |
3,075 |
0,175 |
12,8 |
0,440 |
32,2 |
12 |
10 |
120 |
3,0 |
0,075 |
5,4 |
0,365 |
27,0 |
9 |
11 |
140 |
2,925 |
0,05 |
5,4 |
0,290 |
21,2 |
7,1 |
12 |
160 |
2,875 |
0,025 |
3,6 |
0,240 |
17,6 |
6,7 |
13 |
180 |
2,85 |
0,025 |
1,8 |
0,215 |
15,8 |
6 |
14 |
200 |
2,825 |
0,025 |
1,8 |
0,190 |
13,9 |
5,4 |
1 |
2 |
3
36 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
15 |
230 |
2,8 |
0,025 |
1,8 |
0,165 |
12,1 |
4,7 |
16 |
260 |
2,775 |
0,025 |
1,8 |
0,140 |
10,3 |
4,2 |
17 |
290 |
2,750 |
0,025 |
1,8 |
0,115 |
8,2 |
3,7 |
18 |
330 |
2,725 |
0,025 |
1,8 |
0,090 |
6,6 |
3,3 |
19 |
360 |
2,715 |
0,010 |
0,7 |
0,080 |
6,0 |
3,0 |
20 |
390 |
2,715 |
0 |
0 |
0,080 |
6,0 |
2,8 |
где
- поверхностное
натяжение воды на границе с воздухом,
σ =72 дн/см;
- краевой угол избирательного смачивания,
град (для вариантов:
);
Рk - капиллярное давление, мм.рт.ст.
Выразим рк в дн/см2 на основании соотношения: 1 техническая атмосфера =
735,6 мм.рт ст. = 981000 дн/см2, тогда
а
