ПРЯМЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕФТЕ– И ВОДОНАСЫЩЕННОСТИ КОЛЛЕКТОРОВ

При определении нефте- и водонасыщенности прямым методом объектом испытания могут быть образцы пород, отобранные при бурении из необводненного продуктивного горизонта (интервала горизонта) при использовании в качестве промывочной жидкости растворов на нефтяной основе (РНО) или растворов, нефильтрующихся в пористую среду. Образцы должны быть надёжно законсервированы непосредственно на буровсй и доставлены в лабораторию с соблюдением предосторожностей.

Необходимая аппаратура и принадлежности

Аппарат Закса (ЛП-4), аналитические весы, букс, толуол.

Описание аппаратуры

Аппарат Закса (рисунок 7) состоит из колбы (4), стеклянной ловушки (2), калиброванной но 10 см³, стеклянного холодильника и стеклянного цилиндра (3) с дном из пористого стекла (фильтра). Колба, ловушка и холодильник тщательно прищлифовываются друг к другу для устранения утечки паров растворителя через места соединения. В процессе работы цилиндр с керном помещают в горловину колбы на специальные выступы. В верхней части цилиндра имеются два отверстия, в которых закрепляют проволочную дужку для удобства извлечения цилиндра из колбы.

Рисунок 7 – Аппарат Закса

Эксперимент должен проводиться в вытяжном шкафу. Нефтепродукты из образцов породы вымываются кипящим растворителем. В качестве растворителя используется безводный толуол С7Н8 (плотность 867 кг/м3, температура кипения 1110С).

Порядок работы

Для исследования используют разгерметизированный образец керна. Очистив его от раствора и шлама, из серединной части керна откалывают кусок произвольной формы и помещают его в бокс, чтобы избежать испарения жидкости с поверхности образца. Если после определения нефте- и водонасыщенности планируется использовать именно этот же кусок керна для других видов исследования, то тогда готовится специальный образец. Для этого из керна с помощью алмазной коронки и с использованием машинного масла высверливается образец цилиндрической формы. Путём взвешивания образца в бюксе, а затем отдельно бюкса определяют массу o6paзца с точностью до 0,001 г. Помешают образец в цилиндр. Наливают в колбу (до половины) толуол и установив цилиндр с образцом в горловину, собирают прибор.

Подключают холодильник к воде, (вода поступает снизу вверх) и включают электропечь. Подогрев колбы регулируют таким образом, чтобы образец породы всё время был погружен в растворитель и вместе с тем растворитель не переливался через край цилиндра.

Вода, находящаяся в поровом пространстве образца, в процессе перегонки скапливается в ловушке и анализ считается законченным, когда дальнейшее увеличение объёма воды не наблюдается. Растворитель, находящийся над уровнем воды в ловушке, становится совершенно прозрачным.

Капли воды в случае их конденсации в трубке холодильника поступают в ловушку, где и замеряется затем объем выделившейся из образца воды.

В отдельных случаях (при слабопроницаемых породах с осмолившейся нефтью) по окончании дистилляции воды рекомендуется, удалив толуол из колбы, произвести дополнительную экстракцию четырёххлористым углеродом.

После окончания экстрагирования печь выключают, растворителю из цилиндра дают стечь. Цилиндр с образцом извлекают и высушивают в термостате до постоянной массы. Объём нефти в образце определяют из выражения (9):

(9)

Коэффициент нефтенасыщенности в долях единицы будет равен:

(10)

Коэффициент водонасыщенности в долях единицы будет равен:

(11)

В формулах (9 – 11) используются следующие обозначения:

V_н - объём нефти в образце, см³;

К_н - коэффициент нефтенасыщенности, доли единиц;

К_в - коэффициент водонасыщенности, доли единицы;

V_в - объем воды, выделившегося из образца, см ³;

М₁ - масса образца насыщенного нефтью, водой, г;

М₂ - масса экстрагированного и высушенного образца, г;

ρ_н - плотность нефти, г/см³;

ρ_в – плотность воды, г/см³;

ρ_п – кажущая плотность породы, г/см³;

М_п - полная пористость, доли единицы.

Расчёт коэффициентов производится с точностью до 0,001.