Зависимость пористости поверхности горных пород от давления. Задача Бюффона об игле. Виды пористости. Методы измерения горных пород, парафинизация. Принцип действия газового порозиметра. Общий порядок определения открытой пористости горных пород.
Физика нефтяного и газового пласта - это наука, изучающая свойства природных коллекторов и насыщающих их углеводородных систем, воды и газов, а также процессы, связанные с их взаимодействием. Традиционно в курсе физики нефтяного и газового пласта изучаются коллекторские, механические и тепловые свойства горных пород, закономерности фильтрации жидкостей и газов, состав и физические свойства воды, нефти, газа и конденсата, фазовые состояния углеводородных систем, поверхностно-молекулярные свойства пластовых смесей, а также процессы, связанные с вытеснением нефти и газа из пористых сред. Разработка и эксплуатация залежей нефти и газа связана фильтрацией огромных масс жидкостей и газов в коллекторах к забоям добывающих скважин. Изучение фильтрационных свойств коллекторов и их изменений в процессе эксплуатации залежей позволяет оценивать продуктивность отдельных скважин и залежи в целом, как на стадии ввода месторождения в разработку, так и на стадии до извлечения остаточных запасов углеводородов на экономически рентабельном уровне нефтегазоизвлечения. Важное место при этом имеет физика и физикохимия процессов вытеснения нефти и газа из пористых и пористо - трещиноватых сред.Различают общую, открытую и закрытую пористости. Общая пористость это весь объем пустот в породе, открытая - объем связных поровых каналов, по которым может фильтроваться жидкость или газ. Для количественной характеристики пористости используется коэффициент пористости, равный отношению объема пустот образца породы к объему всего образца m = Vпор /Vобр Для оценки коэффициента пористости несцементированных пористых сред используется модель фиктивного грунта, представляющая грунт в виде набора шариков одинакового диаметра. Нетрудно показать взаимосвязь пористости и пористости, умножив числитель и знаменатель правой части предыдущей формулы на длину керна L: Особо важное значение имеет зависимость пористости от давления.Количественно величина пористости определяется коэффициентом пористости - отношением объема пор V0 к объему образца горной породы Vo6p. (в долях или процентах): Различают общую, открытую и динамическую (эффективную) пористость, часть объема открытых пор с движущейся фазой. Для несцементированных пород в оценке коэффициента пористости можно использовать модель фиктивного грунта, для которого величина пористости будет согласно Слихтеру определяться характером упаковки зерен: где угол упаковки (60°<G<90°). В соответствии с углом пористость меняется от 0,259 до 0,476. Из приведенных соотношений следует, что для определения коэффициентов пористости достаточно знать объемы пор и образца, объемы зерен и образца или плотности образца и зерен.Из формул следует, что для определения коэффициента пористости достаточно знать объемы пор и образца, объемы зерен и образца или плотности образца и зерен. Преображенскому, методом взвешивания насыщенной жидкостью (обычно керосином) породы в той же жидкости и в воздухе (при этом для расчета объема образца используете* закон Архимеда). Объем породы можно найти по объему вы тесненной жидкости при погружении в нее образца, насыщенного той же жидкостью. При stoiv способе образец породы перед взвешиванием в жидкости покрывается тонкой пленкой парафина, объем которого определяется по массе породы до и после парафинизации. В жидкостном порозиметре объем зерен или образца, предварительно насыщенного под вакуумом керосином, определяется по объему вытесненной жидкости (керосина) после помещения в камеру прибора твердого тела.Определение открытой пористости, то есть определение объема пор за вычетом объема изолированных пор и субкапиллярных пор, можно произвести с достаточной для практических целей точностью методом Преображенского. После взвешивания образец ставят в сосуд, помешают под колпак вакуумной установки и вакуумируют раздельно с рабочей жидкостью до остаточного давления 3-5 мм ртутного столба. Затем рабочую жидкость постепенно пропускают в сосуд с образцом до погружения образца в жидкость на 0,5 см. Продолжают вакуумировать до тех пор, пока образец полностью пропитается рабочей жидкостью. После окончания капиллярной пропитки поднимают уровень жидкости в сосуде с образцом на 2-3 см над поверхностью образца и затем вакуумируют до прекращения выделения пузырьков воздуха из образца.
План
Содержание
Введение
1. Пористость и удельная поверхность горных пород
2. Виды пористости
3. Методы измерения пористости горных пород
4. Определение открытой пористости горных пород
Список используемой литературы
Введение
Физика нефтяного и газового пласта - это наука, изучающая свойства природных коллекторов и насыщающих их углеводородных систем, воды и газов, а также процессы, связанные с их взаимодействием. Она является основой для понимания процессов, происходящих в нефтяных и газовых пластах, для разработки методов повышения нефтегазоотдачи залежей, улучшения эффективности эксплуатации месторождений.
Традиционно в курсе физики нефтяного и газового пласта изучаются коллекторские, механические и тепловые свойства горных пород, закономерности фильтрации жидкостей и газов, состав и физические свойства воды, нефти, газа и конденсата, фазовые состояния углеводородных систем, поверхностно-молекулярные свойства пластовых смесей, а также процессы, связанные с вытеснением нефти и газа из пористых сред. Развитие этой отрасли науки и полученные в последнее время результаты показали, что такой «описательный» подход оказывается недостаточным. Это стало понятным при анализе протекающих в пластах процессов с позиций синергетики - молодой науки о самоорганизации сложных систем, возраст которой всего около двух десятков лет.
Синергетический анализ показывает, что поведение систем определяется не только их составом и свойствами. Под влиянием внешних воздействий могут возникать новые, порой неожиданные структуры, упорядоченные состояния.
Разработка и эксплуатация залежей нефти и газа связана фильтрацией огромных масс жидкостей и газов в коллекторах к забоям добывающих скважин. Закономерности распределения пластовых флюидов в статическом состоянии до процесса нефтеизвлечения в объемах резервуаров определяют начальные запасы их в месторождении, которые контролируются емкостными параметрами пластовой системы. Изучение фильтрационных свойств коллекторов и их изменений в процессе эксплуатации залежей позволяет оценивать продуктивность отдельных скважин и залежи в целом, как на стадии ввода месторождения в разработку, так и на стадии до извлечения остаточных запасов углеводородов на экономически рентабельном уровне нефтегазоизвлечения.
Важное место при этом имеет физика и физикохимия процессов вытеснения нефти и газа из пористых и пористо - трещиноватых сред.
Следует отметить, что физика пласта как отрасль науки о нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях имеет уже 50-летнюю историю. Впервые курс физики нефтяного пласта был прочитан М.М. Кусаковым для студентов Московского нефтяного института в 1948 г. Базой для построения данного курса и дальнейшего развития его явились результаты исследований многих отечественных и зарубежных ученых: Л.Г. Гурвича, П.А. Ребиндера, Б.В. Дерягина, Г.А. Бабаляна и др.
Список литературы
1. Гиматудинов Ш.К., Ширковский А.И. «Физика нефтяного и газового пласта».
2. Котяхов Ф.И. «Физика нефтяных и газовых коллекторов».
