Экспресс-оценка фильтрационно-емкостных властивостей зразків гірських порід

Экспресс-оценка фильтрационно-емкостных властивостей зразків гірських пород

С.Н. Сидорович, Л. Шишлова, Муравйов В. П. (ВАТ НПФ «Геофизика»).

В цій роботі описується экспрессный метод визначення фильтрационно-емкостных властивостей гірських порід з допомогою серійного аналізатора вологості [1]. Метод дозволяє оперативно визначати об'ємну щільність (?об), мінералогічну щільність (?мин), відкриту пористість (kпо) і оцінити проникність гірської породи.

Методика входять такі операции:

— насичення зразка гірської породи (керн, шлам) дистильованої водою, при ГТИ можна використовувати свежеотобранные і відмиті зразки, не піддаючи їх насыщению;

— із поверхні насичених (відмитих) зразків з допомогою фільтрувальної папери видаляється зайва волога, зразок міститься у мірну ємність (ціна розподілу шкали 0,5 мл), частково наповнену дистильованої водой;

— за різницею отсчетов визначається обсяг зразка Vобр. Його можна визначити і методом гідростатичного зважування з допомогою аналізатора влажности;

— вилучення зразка з мірною ємності, видалення зайвої вологи з поверхні, вкладання на тарілочку аналізатора влажности;

— зняття показань mн вбудованих електронних терезів, де mн- маса насиченого водою образца;

— включення нагріву вмонтованого інфрачервоного випромінювача (t = 105? З) і висушування зразка до постійного ваги; визначення маси mс сухого зразка (контрольні зразки просушиваются в термошкафу);

— розрахунок маси mв віддаленій з аналізованого зразка вологи: mв = mнmс і обсягу пір Vпор

Vпор = Vв = (mнmс) / ?в ,.

т.к. при 20? З ?в = 1 г/см3, |Vпор| = | mв|;

— розрахунок обсягу скелета образца.

Vтв.ф. = Vобр. — Vпор;

— розрахунок відкритої пористости kп.о.

kп.о. = Vпор / Vобр = (mн — mс) / Vобр · ?в ;

при 20? C kп.о. = (mнmс) / Vобр ;

— розрахунок об'ємної щільності ?об породы.

?об = mн / Vобр;

— розрахунок мінералогічній щільності ?мин породы.

?мин= mc / Vтв.ф.

При підключенні аналізатора вологості до персонального комп’ютера через порт RS 232 можливо контролювати процес видалення вологи з пір зразка гірської породи до встановлення постійного ваги і за характером кривою втрати вологи якісно оцінити проникність зразка. Проведені експериментальні дослідження свідчать, що швидкість видалення вологи (маси mн) з пір зразка протягом часу t, розраховувана як W = mв / t, визначається, передусім, проницаемостью породи. Наприклад, при одному й тому ж пористости і однаковою гидрофильности чи гидрофобности максимальні значення W спостерігаються для зразків керна більшої проницаемости.

На колекції зразків з проницаемостью від 10 мД і більше отримано рівняння регрессии.

kпр= 3,085е-27,72k (r = 0,88) ,.

где k — умовний коефіцієнт (k = t/mнk п), оцінюючий час видалення вологи, приходящееся на одиницю обсягу пустотного простору. Авторами пропонується використання цього рівняння для попередньої оцінки проникності проникних [2, 3] зразків гірських порід з межзерновой пористість. Спостерігається залежність kпр= f (k) й у зразків з проницаемостью 1−10 мД.

Отработка методики проводилася на колекції зразків у продуктивних терригенных відкладень бобриковского і кыновско-пашийского віку і її з карбонатних відкладень турнейско-фаменского віку розвідувальних площ Башкирии.

Список литературы

1. Сидорович С., Муравйов В. П., Шишлова Л. Термогравиметрический метод вивчення емкостно-плотностных характеристик гірських порід // Тези доповідей четвертого конгресу нафтогазопромисловців Росії. Уфа. 2003.

2. Добринін В.М., Вендельштейн Б. Ю., Кожевников Д. А. // Петрофизика. М.: Надра. 1991.

3. Кобранова В. М. Фізичні властивості гірських порід. М.: Гостоптехиздат.1962.