Карбонатность горных пород. Методика определения.
Под карбонатностью породыпонимается содержание в ней солей угольной кислоты: известняка – СаСО3, доломита – СаСО3· МgСО3, соды – Na2СО3, поташа – K2СО3, сидерита – FeСО3 и др. Общее количество карбонатов относят обычно к содержанию известняка (СаСО3), потому, что углекислый кальций наиболее распространен в породах и составляет основную часть перечисленных карбонатов.
КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ - горные породы, сложенные в основном карбонатами природными. К этой группе могут быть отнесены все горные породы, состоящие из кальцита, арагонита, доломита, магнезита, сидерита, анкерита, родохрозита, витерита и др. Основные минералы, слагающие карбонатные породы: кальцит, доломит и в меньшей степени магнезит. В карбонатных породах почти всегда присутствуют глинистое и органические вещество, кварц, часто глауконит, пирит, фосфорит, кремень и т.д. Основная масса карбонатных пород образовалась осадочным путём в морских и озёрных бассейнах.
Определение карбонатности пород проводят для выяснения возможности проведения солянокислотной обработки скважин с целью увеличения проницаемости призабойной зоны (увеличения величины вторичной пористости), а также для определения химического состава горных пород, слагающих нефтяной пласт.
Карбонатность пород продуктивных пластов определяют в лабораторных условиях по керновому материалу газометрическим методом. Метод основан на химическом разложении солей угольной кислоты под действием соляной кислоты и измерением объёма выделившегося углекислого газа, образовавшегося в результате реакции:
|
|
|
СаСО3 + 2HCl = CO2↑ + CaCO3 + H2O.
По объёму, выделившегося газа (CO2), вычисляют процентное (весовое) содержание карбонатов в породе в пересчете на СаСО3.
Неоднородность продуктивных пластов. Методы учета неоднородности по проницаемости.
В природных условиях продуктивные нефтегазосодержащие пласты редко бывают однородными. Если проницаемость и пористость пласта неодинаковы в различных точках, то пласт называется неоднородным.
Кроме неоднородностей горных пород, существуют неоднородности физических свойств насыщающей горную породу жидкости. Исследования показывают, что в различных участках пласта жидкость обладает различной вязкостью, плотностью, отличается содержанием асфальтенов и смол, парафина и т.д., влияющих на аномальные свойства системы жидкость-пористая среда и самой жидкости. Поэтому в природных условиях из-за макронеоднородности, микронеоднородности и трещиноватости горных пород движение жидкости начинается не на всех участках и не во всех пропластках одновременно. Жидкость начинает двигаться в наиболее проницаемых пропластках и участках с наиболее крупными порами и трещинами, а затем при изменении давления и градиента давления и в менее проницаемых пропластках, вовлекая в движение неподвижную жидкость в мелких порах и трещинах.
|
|
|
Свойства поверхностных слоев пластовых жидкостей. Измерение углов смачивания.
Краевой угол смачивания 
или cos является характеристикой гидрофильности (гидрофобности) поверхности мембран. Он определяется как угол между касательной АВ, проведенной к поверхности смачивающей жидкости, и смачиваемой поверхностью твердого тела АА, при этом всегда отсчитывается от касательной в сторону жидкой фазы. Касательную проводят через точку соприкосновения трех фаз: твердой фазы (мембраны), жидкости (дистиллированная вода) и газа (воздух)
Метод растекающейся капли: краевой угол смачивания 0 капли жидкости (ж) на твердой поверхности (т); третья фаза -газ (г)
Граничный контур (периметр основания капли) называется линией трехфазного контакта (ЛТК). Этот термин подчеркивает, что в смачивании участвуют три фазы: 1) твердое тело, 2) смачивающая жидкость, 3) фаза-«предшественник», которая находилась в контакте с твердой поверхностью до подвода жидкости. В соответствии с теорией Юнга-Лапласа, краевой угол определяется конкуренцией двух сил, действующих на ЛТК Одна сила - это притяжение молекул жидкости к ближайшим молекулам жидкости на поверхности капли. В расчете на единицу длины ЛТК это сила поверхностного натяжения жидкости yжг (в мН/м).
|
|
|
Другая сила создается притяжением тех же молекул ЛТК к ближайшим молекулам на поверхности твердое тело-газ. Эта сила направлена вдоль поверхности твердого тела во внешнюю сторону от ЛТК. Юнг назвал ее силой адгезии (в мН/м) (adhesion - прилипание). Равновесный краевой угол 0 находят из условия механического равновесия на ЛТК по основным размерам капель жидкости, наносимых на твердые поверхности: высоте h и диаметру основания капли d. Значения cos рассчитывают по формуле 0: 
Таким образом, для определения краевого угла смачивания необходимо измерить высоту капли, h, и диаметр ее основания d. Параметры капли h и d измеряют с помощью установки [3] основными узлами которой являются катетометр, измерительная ячейка-кювета и осветительное устройство, обеспечивающее контрастное изображение капли и исследуемой поверхности.
Измерения проводят следующим образом. Измерительную ячейку 2 устанавливают на столик-держатель 3. На подставку в измерительной ячейке 2 помещают исследуемую мембрану и включают лампу осветителя 9. Лампу следует включать только на время измерения. Отворачивают винт 8 и устанавливают зрительную трубу таким образом, чтобы объектив 7 находился примерно на уровне исследуемой мембраны. После этого, перемещая фокусирующим винтом 4 препаратоводителя вперед и назад держатель 3, а также перемещая его вправо и влево винтом 4, добиваются резкого изображения профиля пластинки в окуляр-микрометре 5. Затем в кювету наливают 20 мл исследуемой жидкости, так, чтобы уровень жидкости равнялся половине высоты подставки в измерительной ячейке 2. С помощью микрошприца осторожно наносят каплю этой жидкости (1 мм3) на поверхность мембраны у самого ее края, обращенного в сторону объектива, и кювету закрывают крышкой 1. С помощью винта 4 окончательно регулируют положения держателя для получения наиболее резкого изображения контуров капли и пластинки. При этом нужно учесть, что контрастность изображения зависит также и от степени освещенности ячейки. Параметры h и d определяют с помощью окуляр-микрометра 5. В фокальной плоскости окуляра винтового окуляр-микрометра установлена подвижная шкала, разделенная на 10 делений, с перекрестием. Путем вращения барабана микрометрического винта шкалу можно вращать на 360 градусов.
|
|
|
С помощью винта 4 добиваются такого положения капли, чтобы она вся располагалась в поле зрения окуляра между делениями 0 и 10. Отметим, что изображение капли на мембране получается перевернутым. Для измерения диаметра основания капли вращением окуляр-микрометра 5 перемещают его перекрестие по вертикали и совмещают перекрестие с изображением пластинки (с границей раздела капля - поверхность пластинки). Отмечают границы левого и правого угла капли в единицах деления шкалы, n1 и n2, а затем по разнице n2 - n1 вычисляют параметр d. Аналогично определяют высоту капли, предварительно повернув шкалу на 90 градусов.
1 - крышка измерительной ячейки; 2 - измерительная ячейка; 3 - столик-держатель; 4,8 - регулировочные винты; 5 - окуляр-микрометр; 6 - зрительная труба; 7 - объектив; 9 - осветитель; 10 - рукоятка для регулирования напряжения
Схема установки для измерения краевых углов смачивания.
Дата добавления: 2019-09-02; просмотров: 1724; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!