Файл: Практическая работа 1 по курсу Физика нефтяного и газового пласта Вариант 3 ст гр. Мгр122111 А. Б. Альваели Проверил.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 34
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
в г.Октябрьском
Кафедра «Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений»
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1
по курсу: «Физика нефтяного и газового пласта»
Вариант 3
Выполнил:
ст. гр. МГР12-21-11 А.Б. Альваели
Проверил:
доц. кафедры РРНГМ, доц., канд. физ.-мат. наук Г.Р. Измайлова
г. Октябрьский
2022
Задача 5.1. Используя метод полупроницаемых мембран, определить объем вытесненной воды из образца породы при различных значениях капиллярного давления. Оценить минимальную остаточную водонасыщенность и построить кривую распределения пор по их размерам для исследуемого образца.
Характеристика исследуемого образца и дополнительные исходные данные приведены в табл.5.1, 5.2.
Таблица 5.1. Характеристика исследуемого керна.
Исходные данные | Варианты | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
Коэффициент открытой пористости mо, % | 21,8 | 20,7 | 20,2 | 20,4 | 21,2 |
Длина образца L, см | 3 | 3,4 | 3 | 5,3 | 5 |
Диаметр образца d,см | 1,63 | 1,6 | 1,7 | 1,26 | 1,3 |
Краевой угол смачивания θ , град. | 0 | 16 | 23 | 27 | 32 |
Поверхностное натяжение на границе вода-воздух σ, Н/м | 72·10-3 |
Таблица 5.2 Результаты опытных данных.
№ | Капиллярное давление ркмм.рт.ст. | Показания бюретки, см3 | |||||||||
Варианты задания | |||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
1 | 10 | 13 | 6,8 | 14,3 | 12,2 | 4 | 4,7 | 2,73 | 4,2 | 5,6 | |
2 | 20 | 23 | 16,8 | 24,2 | 22,2 | 4 | 4,7 | 2,73 | 4,2 | 5,6 | |
3 | 30 | 33 | 26,8 | 34,3 | 32,2 | 3,95 | 4,65 | 2,68 | 4,15 | 5,55 | |
4 | 40 | 43 | 36,8 | 44,2 | 42,2 | 3,925 | 4,625 | 2,655 | 4,125 | 5,525 | |
5 | 50 | 53 | 46,8 | 54,3 | 52,2 | 3,850 | 4,550 | 2,58 | 4,050 | 5,45 | |
6 | 60 | 63 | 56,7 | 64,2 | 62,2 | 3,75 | 4,45 | 2,48 | 3,95 | 5,35 | |
7 | 70 | 73 | 66,8 | 74,3 | 72,1 | 3,55 | 4,25 | 2,28 | 3,75 | 5,15 | |
8 | 80 | 83 | 76,7 | 84,3 | 82,2 | 3,25 | 3,95 | 1,98 | 3,45 | 4,85 | |
9 | 100 | 103 | 96,8 | 104,3 | 102,2 | 3,075 | 3,775 | 1,805 | 3,275 | 4,675 | |
10 | 120 | 123 | 116,8 | 124,3 | 122,1 | 3,0 | 3,7 | 1,73 | 3,2 | 4,6 | |
11 | 140 | 143 | 136,8 | 144,3 | 142,2 | 2,925 | 3,625 | 1,655 | 3,125 | 4,525 | |
12 | 160 | 163 | 156,7 | 164,2 | 162,2 | 2,875 | 3,575 | 1,605 | 3,075 | 4,475 | |
13 | 180 | 183 | 176,8 | 184,3 | 182,2 | 2,85 | 3,55 | 1,58 | 3,05 | 4,45 | |
14 | 200 | 203 | 196,7 | 204,3 | 202,2 | 2,825 | 3,525 | 1,555 | 3,025 | 4,425 | |
15 | 230 | 233 | 226,8 | 234,3 | 232,1 | 2,8 | 3,5 | 1,53 | 3,0 | 4,4 | |
16 | 260 | 263 | 256,8 | 264,2 | 262,2 | 2,775 | 3,475 | 1,505 | 2,975 | 4,375 | |
17 | 290 | 293 | 286,8 | 284,3 | 292,2 | 2,750 | 3,450 | 1,48 | 2,950 | 4,35 | |
18 | 330 | 333 | 326,8 | 334,3 | 332,2 | 2,725 | 3,425 | 1,455 | 2,925 | 4,325 | |
19 | 360 | 363 | 356,8 | 364,3 | 362,1 | 2,715 | 3,415 | 1,445 | 2,915 | 4,325 | |
20 | 390 | 393 | 376,7 | 394,3 | 392,2 | 2,715 | 3,415 | 1,445 | 2,915 | 4,315 |
Ниже приводится таблица расчетных данных на базе решения первого варианта (табл.5.3).
Заполнение 3 графы табл. 5.3: Количество воды, вытесняемой из образца, получается вычитанием последующего значения из предыдущего (2 графа).
Заполнение 4 графы. Принимаем первоначальное количество воды, поглощенной порами образца, равное объему открытых пор:
= 1,374 см4
за 100%, подсчитываем процентное содержание воды, соответствующее каждому значению 3 графы.
Заполнение 5 графы: Количество оставшейся в образце воды получается последовательным вычитанием графы 3 из первоначального количества поглощенной воды равного 1,374 см3 каждого значения 3 графы.
Заполнение 6 графы: Выводится процентное содержание для каждого значения пятой графы.
Заполнение 7 графы: Радиусы менисков, условно отождествленные с радиусами пор, определяются по формуле Лапласа:
,
где σ - поверхностное натяжение воды на границе с воздухом; Рk - капиллярное давление.
Выразим ркв Па, а радиус в микрометрах:
По этой формуле подсчитываем радиусы пор и заполняем седьмую графу:
Таблица 5.3. Расчетные данные к задаче 5.1.
№ | Капиллярное давление рк,мм рт.ст. | Показания бюретки, см3 | Объем вытесненной из образца воды | Объем оставшейся в образце воды | Размеры радиусов пор r, мкм | ||
см3 | % от объема пор | см3 | % от объема пор | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
1 | 6,8 | 2,73 | 0 | 0,00 | 1,37 | 100,00 | — |
2 | 16,8 | 2,73 | 0 | 0,00 | 1,37 | 100,00 | — |
3 | 26,8 | 2,68 | 0,05 | 3,64 | 1,32 | 96,36 | 40,30 |
4 | 36,8 | 2,655 | 0,025 | 1,82 | 1,30 | 94,54 | 29,35 |
5 | 46,8 | 2,58 | 0,075 | 5,46 | 1,22 | 89,09 | 23,08 |
6 | 56,7 | 2,48 | 0,1 | 7,27 | 1,12 | 81,82 | 19,05 |
7 | 66,8 | 2,28 | 0,2 | 14,55 | 0,92 | 67,27 | 16,17 |
8 | 76,7 | 1,98 | 0,3 | 21,82 | 0,62 | 45,45 | 14,08 |
9 | 96,8 | 1,805 | 0,175 | 12,73 | 0,45 | 32,72 | 11,16 |
10 | 116,8 | 1,73 | 0,075 | 5,46 | 0,37 | 27,26 | 9,25 |
11 | 136,8 | 1,655 | 0,075 | 5,46 | 0,30 | 21,81 | 7,89 |
12 | 156,7 | 1,605 | 0,05 | 3,64 | 0,25 | 18,17 | 6,89 |
13 | 176,8 | 1,58 | 0,025 | 1,82 | 0,22 | 16,35 | 6,11 |
14 | 196,7 | 1,555 | 0,025 | 1,82 | 0,20 | 14,53 | 5,49 |
15 | 226,8 | 1,53 | 0,025 | 1,82 | 0,17 | 12,71 | 4,76 |
16 | 256,8 | 1,505 | 0,025 | 1,82 | 0,15 | 10,90 | 4,21 |
17 | 286,8 | 1,48 | 0,025 | 1,82 | 0,12 | 9,08 | 3,77 |
18 | 326,8 | 1,455 | 0,025 | 1,82 | 0,10 | 7,26 | 3,30 |
19 | 356,8 | 1,445 | 0,01 | 0,73 | 0,09 | 6,53 | 3,03 |
20 | 376,7 | 1,445 | 0 | 0,00 | 0,09 | 6,53 | 2,87 |
Дальше для построения кривой зависимости рк(Sк) необходимо использовать значения первой графы табл.5.3, откладывая их на оси ординат, и значения шестой графы, откладывая их на оси абсцисс (рис.5.1).
Минимальная остаточная водонасыщенность, равная 6,53% от общего объема, характеризует содержание связанной (реликтовой) воды в данном образце.
Рисунок 5.1. Кривая зависимости рк(Sк).
Для построения кривой, отражающей наглядную иллюстрацию «объемного» участия различного размера пор породы, следует использовать четвертую графу табл.5.2, откладывая значения ее на оси ординат, и седьмую графу, откладывая значения ее на оси абсцисс (рис.5.2).
Следует иметь в виду, что на оси абсцисс должны откладываться интервалы размеров «пор», а на оси ординат - объемы воды, соответствующие данным интервалам размеров освобожденных пор.
Из графика видно, что в данном образце преобладают поры размером радиусов 14-18 мкм.
Рисунок 5.2. Кривая объемного участия различного размера пор в породе.
Задача 5.2. Вычислите коэффициенты нефтенасыщенности и водонасыщенности образца горной породы массой 93 г по результатам экстрагирования и исследования в приборе Дина и Старка.
Таблица 5.4.
Исходные данные | Варианты | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
Масса образца до экстрагирования G2, г | 90 | 105 | 93 | 103 | 104 |
Масса образца после экстрагирования G2’, г | 85 | 100 | 89 | 98 | 99 |
Масса образца, помещенного в прибор АКОВ–10, G1, г | 50 | 55 | 56 | 53 | 52 |
Объем воды в ловушке Vв, см3 | 2,6 | 1,9 | 2,2 | 2,0 | 2,2 |
Плотность воды ρв, г/см3 | 1,0 | ||||
Плотность нефти ρн, г/см3 | 0,95 | 0,92 | 0,89 | 0,91 | 0,96 |
Плотность породы ρп, г/см3 | 2,5 | 2,3 | 2,6 | 2,4 | 2,3 |
Пористость образца m, д.ед. | 0,2 | 0,22 | 0,21 | 0,23 | 0,25 |
Объемный коэффициент нефти, bн | 1,3 | 1,2 | 1,1 | 1,4 | 1,5 |
Объемный коэффициент воды, bв | 1,05 | 1,05 | 1,08 | 1,1 | 1,07 |
Решение. Вычислим объем нефти в образце, который исследовался в приборе Дина и Старка:
см3.
Вычислим коэффициент нефтенасыщенности образца массой 100 г:
или 1%.
Коэффициент нефтенасыщенности в пластовых условиях можно рассчитать по формуле:
или 2 %.
Вычислим коэффициент водонасыщенности образца:
или 17 %.
А в пластовых условиях:
Задача 5.3. Рассчитайте коэффициент нефте-, водо- и газонасыщенности образца керна весом 91 г по результатам исследования его в приборе ЗАКСА.
Таблица 5.5.
Исходные данные | Варианты | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
Масса образца до экстрагирования G2, г | 90 | 102 | 91 | 100 | 101 |
Масса образца после экстрагирования G2’, г | 86 | 98 | 89 | 96 | 98 |
Полученный объем воды из образца Vв, см3 | 2,5 | 2,3 | 2,6 | 2,4 | 2,8 |
Плотность воды ρв, г/см3 | 1,0 | ||||
Плотность нефти ρн, г/см3 | 0,95 | 0,92 | 0,89 | 0,91 | 0,96 |
Плотность породы ρп, г/см3 | 2,5 | 2,3 | 2,6 | 2,4 | 2,3 |
Пористость образца m, д.ед. | 0,2 | 0,22 | 0,21 | 0,23 | 0,19 |
Объемный коэффициент нефти bн | 1,3 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 |
Объемный коэффициент воды bв | 1,05 | 1,05 | 1,08 | 1,1 | 1,07 |