С.Н. Сидорович, Л.М. Шишлова, Муравьев П.П. (ОАО НПФ «Геофизика»)
В данной работе описывается экспрессный метод определения фильтрационно-емкостных свойств горных пород с использованием серийного анализатора влажности [1]. Метод позволяет оперативно определять объемную плотность (δоб
), минералогическую плотность (δмин
), открытую пористость (kпо
) и оценить проницаемость горной породы.
Методика включает следующие операции:
- насыщение образца горной породы (керн, шлам) дистиллированной водой, при ГТИ можно использовать свежеотобранные и отмытые образцы, не подвергая их насыщению;
- с поверхности насыщенных (отмытых) образцов с помощью фильтровальной бумаги удаляется лишняя влага, образец помещается в мерную емкость (цена деления шкалы 0,5 мл), частично наполненную дистиллированной водой;
- по разнице отсчетов определяется объем образца Vобр
. Его можно определить и методом гидростатического взвешивания с помощью анализатора влажности;
- извлечение образца из мерной емкости, удаление лишней влаги с его поверхности, укладывание на тарелочку анализатора влажности;
- снятие показаний mн
встроенных электронных весов, где mн
– масса насыщенного водой образца;
- включение нагрева встроенного инфракрасного излучателя (t = 105 ˚C) и высушивание образца до постоянного веса; определение массы mс
сухого образца (контрольные образцы просушиваются в термошкафу);
- расчет массы mв
удаленной из анализируемого образца влаги: mв
= mн
-mс
и объема пор Vпор
Vпор
= Vв
= ( mн
-mс
) / δв
,
т.к. при 20 ˚C δв
= 1 г/см3
, |Vпор
| = | mв
|;
- расчет объема скелета образца
Vтв.ф
. = Vобр
. – Vпор
;
- расчет открытой пористости kп.о
.
kп.о.
= Vпор
/ Vобр
= ( mн
- mс
) / Vобр
· δв
;
при 20˚C kп.о
. = ( mн
-mс
) / Vобр
;
- расчет объемной плотности δоб
породы
δоб
= mн
/ Vобр
;
- расчет минералогической плотности δмин
породы
δмин
= mc
/ Vтв.ф.
При подключении анализатора влажности к персональному компьютеру через порт RS 232 возможно контролировать процесс удаления влаги из пор образца горной породы до установления постоянного веса и по характеру кривой потери влаги качественно оценить проницаемость образца. Проведенные экспериментальные исследования свидетельствуют о том, что скорость удаления влаги (массы mн)
из пор образца в течение времени t, рассчитываемая как W = mв
/ t , определяется, прежде всего, проницаемостью породы. Например, при одной и той же пористости и одинаковой гидрофильности или гидрофобности максимальные значения W наблюдаются для образцов керна большей проницаемости.
На коллекции образцов с проницаемостью от 10 мД и более получено уравнение регрессии
kпр
= 3,085е–27,72k
( r = 0,88) ,
где k – условный коэффициент (k = t/mн
k п
), оценивающий время удаления влаги, приходящееся на единицу объема пустотного пространства. Авторами предлагается использование этого уравнения для предварительной оценки проницаемости проницаемых [2, 3] образцов горных пород с межзерновой пористостью. Наблюдается зависимость kпр
= f (k) и для образцов с проницаемостью 1-10 мД.
Отработка методики проводилась на коллекции образцов из продуктивных терригенных отложений бобриковского и кыновско-пашийского возраста и из карбонатных отложений турнейско-фаменского возраста разведочных площадей Башкирии.
Список литературы
1. Сидорович С.Н., Муравьев П.П., Шишлова Л.М. Термогравиметрический метод изучения емкостно-плотностных характеристик горных пород // Тезисы докладов четвертого конгресса нефтегазопромышленников России. Уфа. 2003.
2. Добрынин В.М., Вендельштейн Б.Ю., Кожевников Д.А. // Петрофизика. М.: Недра. 1991.
3. Кобранова В.Н. Физические свойства горных пород. М.: Гостоптехиздат.1962.
Другие работы по теме:
Задание
Научно-технические проблемы и перспективы развития геологоразведочных работ на нефть и газ
Возраст небесных тел
Возраст небесных тел определяют разными методами. Самый точный из них состоит в определении возраста горных пород по отношению количества в ней радиоактивного элемента урана к количеству свинца.
Физические основы интерпретации гравитационных аномалий
Для однозначного решения вопроса о природе аномалий необходимо уметь разделять гравитационные поля на региональные, создаваемые глубоко залегающими массами, и ло-кальные, вызванные местными геологическими неоднородностями разреза.
Пони-экспресс
Введение 1 История 2 Прочее Список литературы Введение «По́ни-экспре́сс» (англ. Pony Express, или Central Overland California and Pikes Peak Express Company) — небольшая американская курьерская компания XIX века, поддерживавшая конную почту в Северной Америке. Просуществовала около полутора лет (с апреля 1860 по октябрь 1861 года) и стала нарицательной из-за девиза «Почта должна быть доставлена любой ценой».
Что у Земли внутри
Text Graphics ЗЕМЛЯ Что у Земли внутри Презентация для 5 класса Graphics Graphics Реконструкция движения плит Graphics
Гамма-каротаж ГК
Метод измерения естественной радиоактивности горных пород в разрезах относится к основным исследованиям, проводится во всех поисковых и разведочных скважинах, в открытом стволе, перед спуском каждой технической или эксплуатационной колонны, по всему разрезу, включая кондуктор.
Определение геотермии горного массива
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Якутский государственный университет им. М.К. Аммосова”
Зеленосланцевые фации метаморфизма
Типы метаморфизма: контактный, дислокационный, импактный. Определение типа метаморфизма и процесса формирования зеленосланцевых фаций, их образование при невысокой температуре, малой глубине и небольшом давлении. Основные свойства зеленосланцевых фаций.
Моделирование взрыва
Современные представления о механизме действия взрыва заряда ВВ в твердой среде. Определение зоны возможного разрушения при проведении горных выработок с помощью моделирования методом электрогидродинамических аналогий и методики теоретических расчетов.
Проведение капитальных и подготовительных выработок
Общая характеристика основных факторов и параметров, влияющих на условия проведения выработок в зонах дизъюнктивности. Оценка вероятности возникновения опасной ситуации по обрушению пород или по внезапному вскрытию перемещенного крыла пласта в выработке.
Определение геотермии горного массива
Построение температурного профиля горного массива по глубине (в гелиотермозоне, криолитозоне) и оценка мощности распространения вечномерзлых горных пород. Вычисление годового изменения температуры пород на разных глубинах в пределах гелиотермозоны.
Горные породы
1. Определение минерала. Минерал- природное тело однородное по своему составу, химическому и физическому свойству. 2. Пример полиминерала Гранит= кварц + слюда + ортклаз
Почвенный покров гор
В соответствии с открытым В. В. Докучаевым законом горизонтальной (широтной) и вертикальной (высотной) почвенной зональности почвенный покров в горах изменяется с высотой, образуя высотные зоны, сходные с широтными зонами равнин, но не тождественные им.
Путешествие к центру Земли
Авторская разработка урока по географии для 6 класса по теме "Литосфера". Цель урока: повторить и обобщить материал о строении Земли, движении земной коры, вулканах и землетрясениях; научить культуре зрительного восприятия географического материала.
Способы бурения инженерно-геологических скважин
При бурении инженерно-геологических скважин применяются следующие основные способы: ударно-канатный кольцевым забоем, колонковый, вибрационный и шнековый. Во всех этих способах процесс бурения, как правило, механизирован.
Магнитные свойства горных пород
Все горные породы, слагающие земную кору, по магнитным свойствам подразделяются на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.
Литосфера
Литосфера — внешняя твердая оболочка Земли, которая включает всю земную кору с частью верхней мантии Земли и состоит из осадочных, изверженных и метаморфических пород.
Классификация способов бурения
Бурение скважин может осуществляться способами, принципиально отличающимися по своей физической природе разрушения горных пород: механическими, физическими и химическими.
Закон последовательности напластования горных пород
Один из наиболее впечатляющих примеров осадочных пород можно увидеть в Большом Каньоне в Аризоне, где яркие разноцветные горные породы располагаются одна над другой слой за слоем, а между ними — миллионы лет геологической истории.