Обладнання та прилади. На рисунку 9.1 зображена схема лабораторної установки

На рисунку 9.1 зображена схема лабораторної установки. Прилад для дослідження капілярного витіснення газу водою із пористого середовища складається з: корпусу 1, взірця пісковика 2, шару піску 3, фільтра 4 і капіляра з мірною шкалою 5.

1-корпус; 2-взірець пісковика; 3-шар піску; 4-фільтр; 5-капіляр

Рисунок 9.1 – Установка для вивчення ефективності капілярного витіснення газу водою із взірців порід-колекторів

9.4 Порядок виконання роботи та обробка результатів

До початку проведення роботи в корпус приладу обережно заливають дистильовану воду і доводять положення меніска в капілярі до нульової відмітки. Залишкову воду вибирають з допомогою фільтрувального паперу.

Для дослідів використовується взірець пісковика у вигляді циліндра діаметром і висотою близько 3 см. Досліди можуть проводитися як із сухим взірцем, так і з моделюванням насичення взірця зв'язаною водою. До початку дослідів вимірюють діаметр та висоту взірця, визначають методами фізики нафтового і газового пласта коефіцієнти відкритої пористості і насиченості взірця зв'язаною водою і зважують взірець.

Під час досліду підготовлений взірець пісковика (сухий або попередньо насичений зв'язаною водою) обережно ставлять у корпус приладу на шар піску.

У момент початку переміщення меніска в капілярі включають секундомір і фіксують положення меніска в капілярі в різні моменти часу.

Після припинення переміщення меніска в капілярі фіксують час з початку досліду, виймають взірець пісковика з корпуса приладу, обережно очищують його від піщинок і зважують.

Результати досліду заносять в таблицю 9.1.

Таблиця 9.1 – Результати дослідів та обчислень

Час t, с	Положення рівня води в капілярі приладу l(t), см	Середня висота підняття фронту води у взірці пісковика h, см	, с1/2

9.5 Обробка результатів досліду

9.5.1 визначають коефіцієнт залишкової газонасиченості взірця пісковика за формулою:

, (9.1)

де V _{газ.пор} = (1-S_зв.в.)∙ m₀·V_вз. (9.2)

V_вз.=0, 785∙ d²∙ H (9.3)

, (9.4)

де - об`єм води, яку ввібрав взірець, см³;

V_{газ.пор} - об`єм газонасичених пор взірця, см³;

V_вз. - об'єм взірця, см³;

Н – висота взірця, см;

d – діаметр взірця, см;

m₀ – коефіцієнт відкритої пористості, частка одиниці;

S_зв. – коефіцієнт насиченості взірця зв'язаною водою, частка одиниці;

Р₁ – маса взірця до проведення досліду, 10^-3 кг (г);

Р₂ – маса взірця після досліду, 10^-3 кг (г);

r_в – густина води, 10^-3 кг/м³; (г/см³).

9.5.2 знаходять коефіцієнт витіснення газу водою із взірця пісковика за формулою:

, (9.5)

де a_поч – коефіцієнт початкової газонасиченості, частка одиниці.

a_поч = 1-S_зв.в (9.6)

9.5.3 визначають висоту капілярного підняття води в капілярах взірця пісковика за формулою:

, (9.7)

де h(t) – висота капілярного підняття води в капілярах взірця пісковика, см;

L – загальне переміщення меніска води в капілярі приладу за час досліду, см

l(t) – положення меніска води в капілярі приладу в момент часу t, см.

Результати визначення h(t) і Ö t заносять у таблицю 9.1.

9.5.4 будують графічні залежності висоти капілярного підняття води у взірці пісковика h(t) від часу t і Ö t.

9.5.5 по тангенсу кута нахилу дотичної, проведеної з нульової точки до кривої h(t)=j(t) визначають початкову швидкість капілярного всмоктування води W₀, а по тангенсу кута нахилу прямолінійної ділянки залежності h(t)=y(Ö t) знаходять параметр капіляропровідності D.

Параметри W₀ і D характеризують інтенсивність проявлення капілярних сил у пористому середовищі. В реальних умовах капілярні сили мають вирішальний вплив на процес формування залишкової газонасиченості. Параметри W₀ і D взаємопов'язані. Проте перевагу слід віддати параметру капіляропровідності D, оскільки цей параметр є інтегральною характеристикою інтенсивності всмоктування води для взірця в цілому, а початкова швидкість капілярного всмоктування води W₀ характеризує властивості взірця тільки в зоні, близькій до поверхні його контакту із шаром піску в корпусі приладу і не відображає внутрішньої структури порового простору взірця.

Приклади побудови графічних залежностей h(t)=j(t) і h(t)=y(Ö t) наведено на рисунку 9.2.

а

б

Рисунок 9.2 – Приклад побудови графічних залежностей h(t)= j (t) (a) і h(t)= y (√ t) (б) і визначення по них W₀ і D.

9.6 Контрольні питання

9.6.1 Охарактеризуйте режими розробки газових і газоконденсатних покладів.

9.6.2 Наведіть характерні ознаки проявлення газового і водонапірного режимів розробки газових покладів?

9.6.3 Охарактеризуйте причини неповного витіснення газу водою із пористого середовища.

9.6.4 Наведіть значення коефіцієнта газовилучення покладів в умовах газового і водонапірного режимів.

9.6.5 Охарактеризуйте методи визначення коефіцієнта залишкової газонасиченості пористого середовища в умовах водонапірного режиму розробки газових і газоконденсатних покладів.

9.6.6 Охарактеризуйте порядок проведення досліду з капілярного витіснення газу водою із взірця пористого середовища.

9.6.7 Охарактеризуйте порядок обробки результатів досліду з капілярного витіснення газу водою із взірця пористого середовища.

9.6.8 Якими параметрами характеризується ефективність капілярного витіснення газу водою із пористого середовища, як вони фізично та аналітично пов'язані між собою?

9.6.9 Для вирішення яких задач необхідно мати дані про ефективність витіснення газу водою із пористого середовища?

9.7 Рекомендовані джерела інформації

/1-3, 6, 9-11, 13, 30/