Файл: удмуртский государственный университет институт нефти и газа им. М. С. Гуцериева экзаменационная ведомость.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 151
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Для подъема обсадных труб над ротором вместо обычного элеватора применяют легкий шарнирный хомут, подвешиваемый на крюке на двух штропах. Хомут надевают на трубу одновременно со спуском и установкой колонны на ротор. Навинчиваемая труба находится в подвешенном состоянии на хомуте только до тех пор, пока труба не завинчивается на 3... 4 нитки. После этого хомут снимают и продолжают свинчивать при свободном верхнем конце трубы. В случае если в скважину спускают обсадную колонну со сварными соединительными элементами, обсадные трубы над устьем скважины можно сваривать как автоматической, так и полуавтоматической сварочными установками.Элементы физики нефтегазового пласта как природные коллекторы нефти и газа – перечислить. Проницаемость горных пород – коэффициент эффективной пористости - понятие и формула.4. Элементы физики нефтегазового пласта как природные коллекторы нефти и газа- гранулометрический состав пород;- пористость пласта;- проницаемость пород коллектора;- удельная поверхность пород пласта;- карбонатность пород;- нефтегазоводонасыщенность коллекторов;- механические свойства горных пород;- теплофизические свойства горных пород:- электрические свойства горных пород.1. Гранулометрический (механический) состав породПод гранулометрическим (механическим) составом рыхлых горных пород понимается процентное содержание; в породе групп частиц (фракций) различных размеров, взятых по отношению к весу абсолютно сухой породы (Ломтадзе, 1972 г.).Сущность гра-нулометрического анализа состоит в разделении рыхлой горной породы на составные части да величине частиц, начиная от самых крупных. Пласты, сложенные песками, состоят из зерен неправильной формы и самыхразнообразных размеров. Количественное (массовое) содержание в породе частиц различной величины принято называть гранулометрическим (механическим) составом.Гранулометрический состав выражается в процентах содержания отдельных фракций (по размерам зерен) в образце породы.2. Фильтрационная способность нефтегазового пласта. Пористость пластаПод пористостью горной породы понимают наличие в ней пустот (пор).Коэффициентом полной (или абсолютной) пористости mп называется отношение суммарного объема пор Vпор в образце породы к видимому его объему Vобр: mр=
Vпор Измеряется коэффициент пористости в долях или в процентах объема породы. По происхождению поры и другие пустоты подразделяются на первичные и вторичные. К первичным относят пустоты между зернами, промежутки между плоскостями наслоений и т. д., образующиеся в процессе осадконакопления и формирования породы. Ко вторичным — поры, образующиеся в результате последующих процессов разлома и дробления породы, растворения, возникновения трещин, (например, вследствие доломитизаций) и т. д. Структура порового пространства пород обусловлена гранулометрическим составом частиц, их формой, химическим составом пород, происхождением пор, а также соотношением количества больших и малых пор. В большой степени свойства пористых сред зависят от размеров поровых каналов. По величине поровые каналы нефтяных пластов условно разделяются на три группы:1) сверхкапиллярные — более 0,5 мм;2) капиллярные — от 0,5 до 0,0002 мм (0,2 мкм);3) субкапиллярные —менее 0,0002 мм (0,2 мкм).По крупным (сверхкапиллярным) каналам и порам движение нефти, воды и газа происходит свободно, а по капиллярным — при значительном участии капиллярных сил. В субкапиллярных каналах жидкости в такой степени удерживаются силой притяжения стенок каналов (вследствие малого расстояния между стенками канала жидкость в ней находится в сфере действия молекулярных сил материала породы), что практически в природных условиях перемещаться в них не могут. Породы, поры которых представлены в основном субкапиллярными каналами, независимо от пористости практически не проницаемы для жидкостей и газов (глина, глинистые сланцы). Хорошие коллекторы нефти — те породы, поры которых представлены в основном капиллярными каналами достаточно большого сечения, а также сверхкапиллярными порами. Из сказанного следует, что при существующих в естественных условиях перепадах давлений не во всех пустотах жидкости и газы находятся в движении.Vобр 3. ПроницаемостьПроницаемостью называют свойство горных пород пропускать сквозь себя жидкости и газы при наличии перепада давления.Под абсолютной принято понимать проницаемость пористой среды, которая определена при движении в ней лишь одной какой либо фазы (газа или однородной жидкости), химически инертной по отношению к породе.Эффективной или фазовой называется проницаемость пород для данного газа или жидкости при наличии или движении в порах многофазных систем. Величина ее зависит не только от физических свойств пород, но также от степени насыщенности перового пространства жидкостями или газом и от их физико-химических свойств.
Относительной проницаемостью пористой среды называется отношение эффективной проницаемости этой среды для данной фазы к абсолютной.Для оценки проницаемости горных; пород обычно пользуются линейным законом фильтрации Дарси, согласно которому скорость фильтрации жидкости в пористой среде пропорциональна градиенту давления и обратно пропорциональна динамической вязкости: v=Q/F = k ⋅ ΔP/L. где V — скорость линейной фильтрации; Q— объемный расход жидкости в единицу времени; F — площадь фильтрации; k – коэффициент пропорциональности; μ — динамическая вязкость жидкости; р — перепад давления; L - длина пористой среды. Нефть – неидеальная жидкость, поэтому линейный закон фильтрации для нефти, учитывает вязкость. Q = kF ⋅ ΔP/Lμ. где – вязкость нефти. В этом уравнении способность породы пропускать жидкости и газы характеризуется коэффициентом пропорциональности k (2.1), который называется коэффициентом проницаемости (kпр).4. Удельная поверхность пород пластаУдельной поверхностью пород называется суммарная поверхность частиц или поровых каналов,содержащихся в единице объема образца. Удельная поверхность пористых тел зависит от степени дисперсности частиц, из которых они слагаются. Вследствие малых размеров отдельных зерен песка и большой плотности их укладки поверхность порового пространства пласта может достигать огромных размеров, что значительно осложняет задачу полного извлечения нефти из породы.Величиной удельной поверхности определяются многие свойства горной породы: проницаемость, адсорбционная способность, содержание остаточной (реликтовой) воды и др. Очень важно знать удельную поверхность нефтеносных пород также в связи с большим влиянием молекулярно-поверхностных сил на процессы фильтрации нефти.
6. Нефтегазоводонасыщенность коллекторов
веществами, осаждавшимися из водных растворов. Следовательно, поры, образовавшиеся в процессе осаждения и последующей цементации указанных пород, в этот период образования нефтяных залежей были заполнены водой; появление в них нефти относится к последующему периоду их существования В итоге они оказались заполненными водой и одновременно нефтью. Оставшаяся в пласте вода получила название связанной или остаточной. Коэффициентом водонасыщенности (кв )пласта называется отношение содержащейся в нем воды к суммарному объему пор, или количество воды, содержащейся в единице объема пор.Зная коэффициент водонасыщенности ( kн) пласта, можно определить коэффициент нефтенасыщенности kн его по формуле kн = 1- kвКоэффициентом нефтенасыщенности пласта называется отношение объема содержащейся в нем нефти к суммарному объему пор, или количество нефти, содержащейся в единице объема пор. Нефть и газ находятся в объеме только сравнительно крупных пород (диаметром более 1 мкм), а более мелкие породы целиком заполнены связанной водой.7. Механические свойства горных породУпругость, прочность на сжатие и разрыв, пластичность — наиболее важныемеханические свойства горных пород, с которыми приходится сталкиваться при разработке и эксплуатации нефтяных месторождений. Перечисленные механические свойства пород влияют на ряд процессов, происходящих в пласте в период разработки и эксплуатации месторождения. Основные факторы, определяющие физико-механические свойства породы, следующие:1) глубина залегания породы, определяющая величину давления, испытываемого породой от веса вышележащей толщи (горное давление);2) тектоника района, определяющая характер и степень интенсивности испытанных породой деформаций;3) стратиграфические условия залегания;4) внутрипластовое давление и условия насыщения пор жидкостями. 8. Горные породы являются сравнительно плохими проводниками тепла. Тепловые свойства характеризуются теплопроводностью, темплоемкостью, температуропроводностью. Параметры тепловых свойств связаны между собой таким образом [12] (2.23)где
Vпор Измеряется коэффициент пористости в долях или в процентах объема породы. По происхождению поры и другие пустоты подразделяются на первичные и вторичные. К первичным относят пустоты между зернами, промежутки между плоскостями наслоений и т. д., образующиеся в процессе осадконакопления и формирования породы. Ко вторичным — поры, образующиеся в результате последующих процессов разлома и дробления породы, растворения, возникновения трещин, (например, вследствие доломитизаций) и т. д. Структура порового пространства пород обусловлена гранулометрическим составом частиц, их формой, химическим составом пород, происхождением пор, а также соотношением количества больших и малых пор. В большой степени свойства пористых сред зависят от размеров поровых каналов. По величине поровые каналы нефтяных пластов условно разделяются на три группы:1) сверхкапиллярные — более 0,5 мм;2) капиллярные — от 0,5 до 0,0002 мм (0,2 мкм);3) субкапиллярные —менее 0,0002 мм (0,2 мкм).По крупным (сверхкапиллярным) каналам и порам движение нефти, воды и газа происходит свободно, а по капиллярным — при значительном участии капиллярных сил. В субкапиллярных каналах жидкости в такой степени удерживаются силой притяжения стенок каналов (вследствие малого расстояния между стенками канала жидкость в ней находится в сфере действия молекулярных сил материала породы), что практически в природных условиях перемещаться в них не могут. Породы, поры которых представлены в основном субкапиллярными каналами, независимо от пористости практически не проницаемы для жидкостей и газов (глина, глинистые сланцы). Хорошие коллекторы нефти — те породы, поры которых представлены в основном капиллярными каналами достаточно большого сечения, а также сверхкапиллярными порами. Из сказанного следует, что при существующих в естественных условиях перепадах давлений не во всех пустотах жидкости и газы находятся в движении.Vобр 3. ПроницаемостьПроницаемостью называют свойство горных пород пропускать сквозь себя жидкости и газы при наличии перепада давления.Под абсолютной принято понимать проницаемость пористой среды, которая определена при движении в ней лишь одной какой либо фазы (газа или однородной жидкости), химически инертной по отношению к породе.Эффективной или фазовой называется проницаемость пород для данного газа или жидкости при наличии или движении в порах многофазных систем. Величина ее зависит не только от физических свойств пород, но также от степени насыщенности перового пространства жидкостями или газом и от их физико-химических свойств.
Относительной проницаемостью пористой среды называется отношение эффективной проницаемости этой среды для данной фазы к абсолютной.Для оценки проницаемости горных; пород обычно пользуются линейным законом фильтрации Дарси, согласно которому скорость фильтрации жидкости в пористой среде пропорциональна градиенту давления и обратно пропорциональна динамической вязкости: v=Q/F = k ⋅ ΔP/L. где V — скорость линейной фильтрации; Q— объемный расход жидкости в единицу времени; F — площадь фильтрации; k – коэффициент пропорциональности; μ — динамическая вязкость жидкости; р — перепад давления; L - длина пористой среды. Нефть – неидеальная жидкость, поэтому линейный закон фильтрации для нефти, учитывает вязкость. Q = kF ⋅ ΔP/Lμ. где – вязкость нефти. В этом уравнении способность породы пропускать жидкости и газы характеризуется коэффициентом пропорциональности k (2.1), который называется коэффициентом проницаемости (kпр).4. Удельная поверхность пород пластаУдельной поверхностью пород называется суммарная поверхность частиц или поровых каналов,содержащихся в единице объема образца. Удельная поверхность пористых тел зависит от степени дисперсности частиц, из которых они слагаются. Вследствие малых размеров отдельных зерен песка и большой плотности их укладки поверхность порового пространства пласта может достигать огромных размеров, что значительно осложняет задачу полного извлечения нефти из породы.Величиной удельной поверхности определяются многие свойства горной породы: проницаемость, адсорбционная способность, содержание остаточной (реликтовой) воды и др. Очень важно знать удельную поверхность нефтеносных пород также в связи с большим влиянием молекулярно-поверхностных сил на процессы фильтрации нефти.
-
Карбонатность пород пласта Важное значение для промысловой практики имеет карбонатность пород, т. е.содержание в них солей угольной кислоты — известняка СаСОз, доломита СаСО3⋅ МgСО3, сидерита FеСО3 и т. д.
Карбонатность нефтяных коллекторов колеблется в широких пределах. Некоторые породы содержат карбонаты в небольшом количестве в виде цементирующего вещества, а другие почти целиком сложены карбонатами.
Определение карбонатности пород основано на химическом разложении содержащихся в них карбонатов и на учете количества выделившегося углекислого газа объемным или весовым
6. Нефтегазоводонасыщенность коллекторов
При образовании нефтяных залежей в водном бассейне откладывались пески, которые затем сцементировались минеральными
веществами, осаждавшимися из водных растворов. Следовательно, поры, образовавшиеся в процессе осаждения и последующей цементации указанных пород, в этот период образования нефтяных залежей были заполнены водой; появление в них нефти относится к последующему периоду их существования В итоге они оказались заполненными водой и одновременно нефтью. Оставшаяся в пласте вода получила название связанной или остаточной. Коэффициентом водонасыщенности (кв )пласта называется отношение содержащейся в нем воды к суммарному объему пор, или количество воды, содержащейся в единице объема пор.Зная коэффициент водонасыщенности ( kн) пласта, можно определить коэффициент нефтенасыщенности kн его по формуле kн = 1- kвКоэффициентом нефтенасыщенности пласта называется отношение объема содержащейся в нем нефти к суммарному объему пор, или количество нефти, содержащейся в единице объема пор. Нефть и газ находятся в объеме только сравнительно крупных пород (диаметром более 1 мкм), а более мелкие породы целиком заполнены связанной водой.7. Механические свойства горных породУпругость, прочность на сжатие и разрыв, пластичность — наиболее важныемеханические свойства горных пород, с которыми приходится сталкиваться при разработке и эксплуатации нефтяных месторождений. Перечисленные механические свойства пород влияют на ряд процессов, происходящих в пласте в период разработки и эксплуатации месторождения. Основные факторы, определяющие физико-механические свойства породы, следующие:1) глубина залегания породы, определяющая величину давления, испытываемого породой от веса вышележащей толщи (горное давление);2) тектоника района, определяющая характер и степень интенсивности испытанных породой деформаций;3) стратиграфические условия залегания;4) внутрипластовое давление и условия насыщения пор жидкостями. 8. Горные породы являются сравнительно плохими проводниками тепла. Тепловые свойства характеризуются теплопроводностью, темплоемкостью, температуропроводностью. Параметры тепловых свойств связаны между собой таким образом [12] (2.23)где
- коэффициент теплопроводности, вт/м2·0С;
- коэффициент температуропроводности, м2/ч;
с – удельная теплоемкость, кДж/кг·0С;
- плотность, кг/м3.
Теплопроводность характеризует способность горных пород проводить тепло. Удельная теплоемкость – это количество тепла, необходимое для нагрева 1 кг породы на 1 0К. Коэффициент температуропроводности служит для определения скорости изменения температуры единицы объема породы, т.е изменение ее температуры за единицу времени.
Теплопроводность зависит, главным образом, от способности минералов, слегающих породу, проводить тепло. Рассеивание, передача тепла происходит на контакте зерен породы.
9 Электрические свойства горных пород
Горные породы, как и многие другие
вещества, обладают свойством проводить электрический ток. Это свойство пород определяется величиной удельного электрического сопротивления.
В практике промыслово-геофизических исследований за численное значение удельного электрического сопротивления принимается сопротивление породы в омах, имеющей поперечное сечение 1 м2 и длину 1 м. При этом размерность удельного электрического сопротивления выражается в ом м.
Удельная электропроводимость представляет собой величину обратную удельному электрическому сопротивлению, и имеет размерность См/м.
Удельное электрическое сопротивление горных пород колеблется в очень широких пределах: от долей до сотен тысяч и даже миллионов ом м.
Удельное сопротивление горных пород зависит от электропроводности минералов, пористости, водонасыщенности, удельного сопротивления вод, структурных и текстурных особенностей пород и т. д.
По своей природе электропроводность горных пород может быть как электронной, так и ионной, причем для осадочных пород ионная проводимость в естественных условиях является доминирующей
Коэффициентом эффективной пористости называется отношение объема, по которому происходит движение жидкости, к объему горной породы: mэфф. = Vэфф V., Понятие эффективной пористости предполагает наличие в породах таких пор (или части объема, связанных между собой пор), в которых движение жидкости практически не происходит.