Файл: Методические указания к лабораторным работам для студентов направления 21. 03. 01.docx

Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:

1. Что такое экстракция?

2. Устройство аппарата Сокслета?

3. Какие жидкости используют в качестве рабочих в аппаратах Сокслета?

4. Какова технология процесса экстрагирования?

5. Каковы требования техники безопасного ведения работ?

---

Лабораторная работа № 4. Определение плотности породы методом гидростатического взвешивания

Цель работы: определение плотности породы методом гидростатического взвешивания.

Основные теоретические сведения:

Плотность скелета горной породы (кажущаяся плотность) – это физическая величина, количественно равная массе единицы объема сухой породы вместе с порами:

(6)

Плотность пород определяют для выяснения характера связей плотности с другими петрофизическими величинами. В лабораторных условиях обычно определяют плотность абсолютно сухого образца породы, т.к. трудно сохранить характерные для естественного залегания пород влажность, минерализацию и водогазонасыщенность. Массу породы можно определить непосредственным взвешиванием на аналитических весах, а для определения внешнего объема образца горной породы применяется несколько методов: вытеснения ртути, обмера образцов строго правильной геометрической формы, гидростатического взвешивания насыщенного жидкостью образца в этой жидкости и в воздухе и др. Наибольшее распространение получил метод гидростатического взвешивания сухого проэкстрагированного образца породы, покрытого тонким слоем парафина, в жидкости (дистиллированной воде) и в воздухе.

Отбор образцов горных пород осуществляется по ГОСТ 26450.0-85, представительность отбора керна из интервалов однородных пород должна составлять не менее 2 образцов на 1 метр и возрастать в зависимости от степени их неоднородности. Для измерения могут быть использованы образцы правильной или произвольной, окатанной формы, не имеющие видимых трещин, каверн, не свойственных породе. Образцы нефтенасыщенных коллекторов нужно проэкстрагировать и высушить при температуре 105°С до постоянной массы, поместить в эксикатор, заполненный хлористым кальцием, где оставить до начала измерений.

Используемое оборудование и материалы:

- Аналитические весы;

- Металлический мостик – приспособление для взвешивания предмета, погруженного в воду;

---

- Электрический подогреватель;

- Мерная емкость;

- Парафин;

- Дистиллированная вода.

Порядок выполнения лабораторной работы:

1. Взвесить образец на аналитических весах (P₁);

2. Разогреть парафин до расплавленного состояния;

3. Окунуть образец в разогретый парафин;

4. Взвесить запарафиненный образец на воздухе (P₂)

5. Рассчитать объем парафина по формуле:

, (7)

где P₁ – масса чистого сухого образца, г; P₂ – масса запарафинированного образца в воздухе, г; ρ_пар - плотность парафина, г/см³.

На практике плотность парафина определяют предварительно, производя гидростатическое взвешивание эталонного образца парафина в воде и в воздухе с точностью до 0,01 г.

5. Налить дистиллированную воду в стакан (примерно 2/3 объема);

6. Установить стакан на мостик весов и взвесить образец, погрузив его в воду (P₃).

На практике при взвешивании необходимо следить за тем, чтобы образец не прикасался к стенкам стакана и все время полностью находился под водой.

Объем запарафинированного образца будет равен:

, (8)

где P₂ – масса запарафинированного образца в воздухе, г; P₃ – масса запарафинированного образца в воде, г; ρ_в– плотность воды, г/см³.

После чего находят объем образца:

, (9)

Плотность скелета горной породы по известной массе и объему образца рассчитывают по формуле:

, (10)

На точности определений может отразиться проникновение парафина в поры. Для устранения этой погрешности парафинирование должно производиться быстро и при t ≤ 70°С.

---

Наибольшая относительная погрешность в определении плотности возрастает с уменьшением массы и увеличением плотности образца сухой породы.

7. Занести результаты измерения в таблицу 4

Таблица 4

Наименование величины	Обозначение	Результат измерения
Масса чистого сухого образца, г	P1
Масса запарафинированного образца в воздухе, г	Р2
Масса запарафинированного образца в воде, г	Р3
Объем образца, см3	Vобр
Плотность образца, г/см3	ρобр

Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:

1. Как нужно отбирать и подготавливать образцы для определения плотности?

2. Перечислите необходимые приборы и материалы.

3. Порядок выполнения работы.

4. Почему удобно использовать именно парафин?

---

Лабораторная работа № 5. Определение коэффициента открытой пористости образцов керна методом насыщения их при вакуумировании

Цель работы: определение коэффициента открытой пористости образцов керна методом насыщения их при вакуумировании.

Основные теоретические сведения:

На рисунке 4 изображена схема установки для проведения данной лабораторной работы.



Рис. 4 – Схема установки для определения пористости образцов горных пород методом насыщения при вакуумировании:1 – делительная воронка; 2 - кран; 3 – герметизирующий винт; 4– кернодержатель; 5 – верхняя крышка кернодержателя; 6 – метка; 7 – кран; 8 – вакуумный манометр; 9 – компрессор; 10 – коническая колба.
Установка (рис. 4) состоит из делительной воронки 1, заполняемой жидкостью, имитирующей по реологическим свойствам нефть в пластовых условиях (далее – «нефть»). В качестве такой жидкости может быть использовано моторное или трансформаторное масло.

Колба 1 через кран 2 присоединяется подводящей трубкой к нижней крышке кернодержателя 4. Нижняя крышка кернодержателя имеет герметизирующий винт 3. К верхней крышке 5 кернодержателя присоединена прозрачная отводная трубка, в месте соединения которой с кернодержателем ставится метка 6. Отводная трубка через кран 7 устанавливается в коническую колбу 10, заполненную на 1/5 ÷ 1/4 части водой. Нижний конец отводной трубки помещается под уровень воды. Воздух из колбы 10 удаляется вакуумным компрессором 9, а разрежение в колбе регистрируется вакуумным манометром 8.

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.

Используемое оборудование и материалы:

- образцы керна одинакового размера (L= 5 см и

---