Файл: Методические указания к лабораторным работам для студентов направления 21. 03. 01.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 789
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Лабораторная работа №1. Определение кинематической вязкости нефтепродуктов
Лабораторная работа № 2. Определение открытой пористости керна методом насыщения керосином
Лабораторная работа № 3. Экстрагирование образцов породы
Лабораторная работа № 4. Определение плотности породы методом гидростатического взвешивания
Лабораторная работа № 6. Определение остаточной водонасыщенности методом центрифугирования
Лабораторная работа№ 7. Определение остаточной нефтенасыщенности горных пород
Лабораторная работа № 8. Определение коэффициента абсолютной проницаемости пород
Лабораторное занятие № 9. Насыщение образцов керна водой на учебной системе насыщения TS-534
Распределение давления по длине керна, вообще говоря, нелинейно, однако из-за малых размеров керна и при малом перепаде давления на керне этой нелинейностью можно пренебречь. Поэтому среднее давление по длине керна: , (19)где Pабс - давление (абсолютное) на входе в керн; Pатм – атмосферное давление.Так как манометр показывает избыточное давление над атмосферным на входе в керн, то , (20)где Pман– показания манометра.Тогда (21)Для приведения объёма газа Vг, замеренного расходомером при атмосферном давлении Pатм, к среднему давлению в керне P воспользуемся законом Бойля - Мариотта: , (22)Откуда , (23)Так как , (24)где t – время, в течение которого через керн прошёл объём воздуха по расходомеру.Окончательная формула для определения коэффициента проницаемости горной породы по воздуху при малых давлениях будет следующей: , (25)В окончательном выражении для вычисления коэффициента абсолютной проницаемости учтено, что перепад давления на керне равен манометрическому давлению на входе в керн при сделанных допущениях.Используемое оборудование и материалы:На рисунке 7 изображена схема установки для определения абсолютной проницаемости горных пород по воздуху.Установка состоит из редуктора 2, присоединённого к системе сжатого воздуха 1 (до 0,15 МПа). От редуктора, позволяющего регулировать давление, воздушная линия идёт на вход кернодержателя 4 с размещённым в нём керном 5. На входе в кернодержатель установлен образцовый манометр 3, показывающий давление. На выходе из кернодержателя установлен расходомер воздуха 6 для измерения объёма газа, прошедшего через керн, который в дальнейшем поступает в атмосферу.
Рис. 7 – Схема установки для определения абсолютной проницаемости горных пород по воздухуКернодержатель – капсула, в которую будет помещаться исследуемый образец керна – разборный.Кернодержатель состоит из корпуса, на который навинчиваются крышки герметизирующими уплотнениями. В крышке имеется контрольное отверстие. Образец породы (керн) цилиндрической формы устанавливается внутрь корпуса с использованием герметизирующих уплотнений с обоих торцов керна.Порядок выполнения лабораторной работы:1. Замеряются геометрические размеры образцов и вычисляется площадь поперечного сечения;2. Собирается установка согласно схеме (рисунок 7) с помещением образца керна в кернодержатель;3. Редуктор устанавливается на искомое давление 0,1 МПа и измеряется объём воздуха, прошедшего через образец керна, расходомером. Для лучшей воспроизводимости результатов необходимо замерять расход газа при каждом режиме не менее 3–5 минут.4. Все измеренные величины приводятся к единой системе единиц СИ и заносятся в таблицу 7Таблица7
Форма записи результатов лабораторной работы по определению коэффициента абсолютной проницаемости породВопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:1. Перечислите основные элементы приборов (установок) для определения абсолютной проницаемости горных пород.2. Укажите различия (по предназначению) в конструкциях приборов и установок для определения абсолютной проницаемости горных пород.3. Перечислите составные элементы установки для определения абсолютной проницаемости горных пород данной лабораторной работы.4. Опишите принцип действия данной установки.5. Назовите категории проницаемости горных пород и дайте их формулировки.6. Запишите формулу Дарси для определения абсолютной проницаемости горных пород по воздуху (газу).7. Объясните, для чего в формулу Дарси вводится объёмный расход воздуха (газа), приведённый к среднему давлению в керне.8. Запишите окончательную формулу для определения коэффициента абсолютной проницаемости горной породы по результатам проведения данной лабораторной работы
Рис. 8 Схема установки для насыщения образцов керна водой на учебной системе насыщения TS-5341 - выпускной клапан вакуумного насоса; 2 - выпускной фильтр насоса; 3 - уловитель жидкости на насосе; 4 - емкость уловителя жидкости; 5 - вакуумный насос; 6 - вакуумметр; 7 -вакуум-эксикатор для образцов; 8 - выпускной клапан.Емкость для улавливания жидкости: данная вакуумная колба расположена между вакуумным насосом и вакуум-эксикатором и предназначена для улавливания жидкости, которая может быть высосана из эксикатора во время вакуумирования. Очень важно, чтобы данная емкость для улавливания жидкости всегда была расположена между вакуумным насосом и эксикатором во время использования системы. Невыполнение данного требования может привести к поломке вакуумного насоса и быть причиной отказа от гарантийных обязательств.Вакуум-эксикатор для образцов: эта камера предназначена для расположения образцов под уровнем насыщающей жидкости во время процесса насыщения. Маленький пластиковый клапан в месте подключения эксикатора к системе вакуумирования может быть использован для изолирования эксикатора от системы насыщения, в которой создан требуемый уровень вакуума.Используемое оборудование и материалы:Учебная система насыщения TS-534, эксикатор, образцы керна, четыре градуированных стакана (200 мл, пластиковые), дистиллированная вода.Порядок выполнения лабораторной работы:1. Три стакана заполняются водой;2. Стаканы с жидкостью помещаются в эксикатор и в них помещаются образцы керна;3. Включается насос, что приводит к падению давления с 0 до -25;4. При достижении нужного давления насос отключается;5. Производится процесс насыщения в течении 4 часов;6. После окончания процесса насыщения стаканы извлекаются из эксикатора;7. Написание выводов по проделанной работеВопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:1. Перечислите основные элементы приборов (установок) для определения абсолютной проницаемости горных пород.2. Укажите различия (по предназначению) в конструкциях приборов и установок для определения абсолютной проницаемости горных пород.
Рис. 7 – Схема установки для определения абсолютной проницаемости горных пород по воздухуКернодержатель – капсула, в которую будет помещаться исследуемый образец керна – разборный.Кернодержатель состоит из корпуса, на который навинчиваются крышки герметизирующими уплотнениями. В крышке имеется контрольное отверстие. Образец породы (керн) цилиндрической формы устанавливается внутрь корпуса с использованием герметизирующих уплотнений с обоих торцов керна.Порядок выполнения лабораторной работы:1. Замеряются геометрические размеры образцов и вычисляется площадь поперечного сечения;2. Собирается установка согласно схеме (рисунок 7) с помещением образца керна в кернодержатель;3. Редуктор устанавливается на искомое давление 0,1 МПа и измеряется объём воздуха, прошедшего через образец керна, расходомером. Для лучшей воспроизводимости результатов необходимо замерять расход газа при каждом режиме не менее 3–5 минут.4. Все измеренные величины приводятся к единой системе единиц СИ и заносятся в таблицу 7Таблица7
| № | Давление согласно показанию манометра, Рман, МПа | Объем воздуха по расходомеру, V, м3 | Температура,t°C | Проницаемость образца породы Кпр, ·10-15 м2 |
| 1 | | | | |
| 2 | | | | |
| 3 | | | | |
| 4 | | | | |
| 5 | | | | |
| 6 | | | | |
| 7 | | | | |
| 8 | | | | |
Форма записи результатов лабораторной работы по определению коэффициента абсолютной проницаемости породВопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:1. Перечислите основные элементы приборов (установок) для определения абсолютной проницаемости горных пород.2. Укажите различия (по предназначению) в конструкциях приборов и установок для определения абсолютной проницаемости горных пород.3. Перечислите составные элементы установки для определения абсолютной проницаемости горных пород данной лабораторной работы.4. Опишите принцип действия данной установки.5. Назовите категории проницаемости горных пород и дайте их формулировки.6. Запишите формулу Дарси для определения абсолютной проницаемости горных пород по воздуху (газу).7. Объясните, для чего в формулу Дарси вводится объёмный расход воздуха (газа), приведённый к среднему давлению в керне.8. Запишите окончательную формулу для определения коэффициента абсолютной проницаемости горной породы по результатам проведения данной лабораторной работы
Лабораторное занятие № 9. Насыщение образцов керна водой на учебной системе насыщения TS-534
Цель работы: приобретение навыков работы на учебной системе насыщения TS-534Основные теоретические сведения :Учебная система насыщения TS-534 компании Coretest Systems, Inc разработана для проведения экономичного и простого метода насыщения образцов горных пород со средней и высокой проницаемостью моделью пластовой воды или нефтью. Система TS-534 состоит из вакуумного насоса, улавливателя воды, вакуум-эксикатора образцов и выпускного клапана, установленного на передвижном рабочем столе.Насыщение образцов горных пород достигается путем загрузки образцов в вакуум-эксикатор, далее заполнения эксикатора достаточным количеством насыщающей жидкости, чтобы образцы горных пород были погружены в насыщающую жидкость, по крайней мере, на ½ дюйма выше образцов. После чего эксикатор закрывается, и камера вакуумируется в течение не менее двух часов (для образцов с очень высокой проницаемостью). После того как камера и образцы горных пород с насыщающей жидкостью были провакуумированы, вакуум сбрасывается при помощи выпускного клапана, после этого крышка эксикатора может быть снята.Выпускной клапан: когда выпускной клапан находится в положении, как показано на фотографии ниже (ручка клапана повернута влево), система готова к созданию вакуума в эксикаторе. Когда ручка выпускного клапана повернута вправо, эксикатор открыт к атмосферному давлению и вакуум в системе будет сброшен.Для создания вакуума: поверните выпускной клапан против часовой стрелки, как сказано выше. Для сброса вакуума. поверните выпускной клапан по часовой стрелке.Вакуумметр - отображает значение вакуума в камере эксикатора. Для достижения необходимого вакуума на образцы горных пород он должен отображать значение не менее 27+ дюймов ртутного столба.Выпускной клапан вакуумного насоса: данный клапан должен оставаться в закрытом положении до момента смены масла в вакуумном насосе. Если уровень масла в мерном окошке вакуумного насоса, расположенном чуть выше выпускного клапана, превышает допустимый уровень (это указывает на то, что в насос попало существенное количестве насыщающей жидкости), то рекомендуется слить масло, открыв выпускной клапан. После чего закрыть выпускной клапан и заполнить вакуумный насос через верхнюю крышку новым маслом до метки, расположенной посередине мерного окна.Рис. 8 Схема установки для насыщения образцов керна водой на учебной системе насыщения TS-5341 - выпускной клапан вакуумного насоса; 2 - выпускной фильтр насоса; 3 - уловитель жидкости на насосе; 4 - емкость уловителя жидкости; 5 - вакуумный насос; 6 - вакуумметр; 7 -вакуум-эксикатор для образцов; 8 - выпускной клапан.Емкость для улавливания жидкости: данная вакуумная колба расположена между вакуумным насосом и вакуум-эксикатором и предназначена для улавливания жидкости, которая может быть высосана из эксикатора во время вакуумирования. Очень важно, чтобы данная емкость для улавливания жидкости всегда была расположена между вакуумным насосом и эксикатором во время использования системы. Невыполнение данного требования может привести к поломке вакуумного насоса и быть причиной отказа от гарантийных обязательств.Вакуум-эксикатор для образцов: эта камера предназначена для расположения образцов под уровнем насыщающей жидкости во время процесса насыщения. Маленький пластиковый клапан в месте подключения эксикатора к системе вакуумирования может быть использован для изолирования эксикатора от системы насыщения, в которой создан требуемый уровень вакуума.Используемое оборудование и материалы:Учебная система насыщения TS-534, эксикатор, образцы керна, четыре градуированных стакана (200 мл, пластиковые), дистиллированная вода.Порядок выполнения лабораторной работы:1. Три стакана заполняются водой;2. Стаканы с жидкостью помещаются в эксикатор и в них помещаются образцы керна;3. Включается насос, что приводит к падению давления с 0 до -25;4. При достижении нужного давления насос отключается;5. Производится процесс насыщения в течении 4 часов;6. После окончания процесса насыщения стаканы извлекаются из эксикатора;7. Написание выводов по проделанной работеВопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:1. Перечислите основные элементы приборов (установок) для определения абсолютной проницаемости горных пород.2. Укажите различия (по предназначению) в конструкциях приборов и установок для определения абсолютной проницаемости горных пород.