Подготовка образцов для исследования

Прежде чем приступить к исследованию физических свойств горной породы, из куска керна изготовляют отдельные образцы для всех видов исследования. Для этих целей используются сверлильный станок с алмазной коронкой и камнерезный станок с отрезными алмазными кругами.

Из центральной части куска керна высверливают два образца цилиндрической формы, ориентированные параллельно и перпендикулярно напластованию для определения проницаемости горной породы. Диаметр образцов обычно равен 30 мм, а длина не менее 25 мм. Эти же образцы в дальнейшем используются для определения остаточной водонасыщенности и коэффициента нефтевытеснения горной породы.

Исследования емкостных характеристик горной породы проводят на образцах изготовленных из центральной части куска керна правильной геометрической формы высотой не менее 25 мм. Образцы произвольной формы должны иметь массу 20 - 100 г. Оставшийся керн после изготовленья образцов для определения проницаемости и пористости применяется для других видов исследований.

Все образцы керна маркируются черной тушью или специальной краской и при необходимости с указанием ориентации относительно напластованию. Всем образцам из одного куска керна присваивается один лабораторный номер, под которым они и маркируются.

Для проведения большинства видов исследований необходимо иметь сухой минеральный скелет образца, лишенный каких-либо следов присутствия нефти, воды и других органических примесей.

Извлечение органического содержимого из пор породы с помощью растворителя называется экстрагированием и для его проведения используется аппарат Сокслета (ОСТ 10075-39).

Аппарат Сокслета (рисунок 1) состоит из трех частей: плоскодонной стеклянной колбы 1, экстрактора 2 и обратного или шарикового холодильника 3. Все три части аппарата соединяются при помощи шлифов. Нижний отвод холодильника присоединяется к водопроводу. Приготовленные из куска керна образцы загружаются в экстрактор. Затем экстрактор соединяют с колбой и заливают в него такое количество растворителя, чтобы он начал выливаться через сифон в колбу и добавляют еще небольшой избыток растворителя (примерно 50 мл). К экстрактору подсоединяют холодильник, к которому подключают воду и начинают нагревать колбу.

Колба нагревается на водяной бане или электроплитке закрытого типа в вытяжном шкафу.

Рисунок 1 - Аппарат Сокслета

Основной частью аппарата является экстрактор. Он имеет две трубки через одну, более широкую, пары растворителя поступают из колбы в экстрактор, а через другую, изогнутую трубку или сифон, сконденсировавшаяся жидкость стекает обратно в колбу. В качестве растворителя чаще всего используется, спиртобензольная смесь, иногда хлороформ или четырёххлористый углерод. Принцип работы аппарата Сокслета очень прост. Пары растворителя поступают через боковую трубку в экстрактор, затем в холодильник, конденсируются и образующаяся при этом жидкость омывает образцы, расположенные в экстракторе. Когда жидкость в экстракторе достигнет колена отводной трубки (сифона), она стечет в колбу. Во время заполнения экстрактора жидкостью происходит частичное растворение вещества, и оно вместе с растворителем поступает в колбу, что позволяет, применяя ограниченное количество растворителя, извлечь неограниченное количество экстрагируемого вещества. Если извлекаемое вещество окрашено, то и рас-

твор в экстракторе может быть окрашен. В этом случае экстрагирование продолжают до того момента, когда жидкость, остающаяся в экстракторе, станет бесцветной.

Если же вещество бесцветное, то продолжительность экстракции определяется путем анализа пробы. Для этого через холодильник опускают в экстрактор тонкую длинную стеклянную палочку, отбирают две-три капли экстракта, переносят его на стекло и выпаривают. Если на стекле не будет налета, экстрагирование заканчивают. При разборке аппарата, прежде всего, прекращают обогрев, дают прибору остыть, затем закрывают воду и осторожно снимают холодильник. После того, как жидкость стечет из эксикатора в колбу, его отсоединяют.

Проэкстрагированные образцы извлекают из экстрактора и помещают в сушильный шкаф, где их высушивают в течение 12 часов, при температурах 102-105⁰С. После сушки и охлаждения образцы готовы к дальнейшим исследованиям.

Вопросы для самопроверки

1. С какой целью ведётся отбор керна?

2. Как и для чего производят парафинизацию керна?

3. Какая служба предприятия отвечает за работу с керном?

4. Характеристика свойств и признаков породы, которые необходимо включить в описание керна.

5. Каким образом подготавливают образец керна для исследований. Подробно описать метод подготовки образцов керна для исследований.

6. Процесс экстрагирования. Цель работы. Работа прибора.

7. В каком случае считается процесс экстрагирования полностью законченным?