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.
Аннотация к работе
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».