Определение коэффициента неоднородности, эффективного диаметра песка нефтесодержащих пород. Определение коэффициента абсолютной проницаемости породы путём пропускания воздуха сквозь образец. Построение кривых относительных проницаемостей для нефти и воды

Задача 2.1(4)

Определить коэффициент неоднородности, эффективный диаметр песка нефтесодержащих пород и подобрать размер щелей фильтра, служащего для ограничения песка, поступающего из пласта в скважину. Данные ситового и седиментационного анализа приведены в таблице 2.1.

 Табл.2.1

№ п/п	Размеры отверстий сит, мм		Масса навески,г
	от	до
1	0,13	0,09	0,5
2	0,27	0,13	11,5
3	0,29	0,27	11,5
4	0,39	0,29	12,5
5	0,41	0,39	10,0
6	1,11	0,41	4,0

Решение

Составим и заполним таблицу 2.2

Размеры отверстий сит,мм		Средний диаметр частиц фракций, dсрi	lg dсрi	Масса навески, mi	Суммарная масса навески ∑mi, г	Массовая концентрация (доля) фракций Cmi∙100%	Суммарная массовая концентрация ∑ Cmi∙100%
От	до
0,13	0,09	0,105	-0,98	0,5	0,5	0,01	0,01
0,27	0,13	0,2	-0,7	11,5	12	0,23	0,24
0,29	0,27	0,28	-0,55	11,5	23,5	0,23	0,47
0,39	0,29	0,34	-0,47	12,5	36	0,25	0,72
0,41	0,39	0,40	-0,4	10,0	46	0,2	0,92
1,11	0,41	0,76	-0,12	4,0	50	0,08	1

Используя данные таблицы строим кривые суммарного состава и распределения зёрен песка по размерам.

Рис. 2.1

Рис. 2.2

На кривой первого графика точка 1 даёт диаметр зёрен песка d₉₀ = 0,4 мм, по которому и определяем размер фильтра

Точка 2 определяет d₆₀ = 0,32 мм. А точка 3 - d₉₀ = 0,14 мм. Коэффициент неоднородности:

.

Коэффицтент неоднородности в Росси колеблется в пределах 1,1…20. Поэтому данный песок следует приближенно отнести к однородным.

Задача 4.1.(4)

Определить коэффициент абсолютной проницаемости породы путём пропускания воздуха сквозь образец, если известно

Диаметр образца породы d, см	3,1
Длина образца породы l, см	4,1
Объём профильтрованного сквозь образец воздуха Vв, см3	4100
Время фильтрации воздуха t, c	220
Динамическая вязкость воздуха μ, мПа*с	0,018
Давление на входе в образец рвх, х105 Па	2,2
Давление на выходе из образца рвых, х105 Па	1,6

Решение

Коэффициент определяется по формуле:

Задача 4.4.(1)

Кривая капиллярное давление р_к – водонасыщенность s_в для кварцевого песчаника приведена на рисунке 4.3. s_ов = 0,09; s_оп = 0,2. Абсолютная проницаемость 0,84 мкм², пористость 22,4%. Построить кривые относительных проницаемостей для нефти и воды.

Решение

На рисунке 4.1 приведена кривая, построенная по данным измерения капиллярного давления р_к и водонасыщенности s_в. Значения интегралов в уравнениях находим методом трапеций как площадь под кривой «1/ р_к ²– s_в» в соответствующих пределах интегрирования. Расчётные данные сведены в таблицу.

sв
0,9	435200	159400	0,89	-	-	0,58
0,8	306700	287900	0,78	-	-	0,32
0,7	205000	389600	0,67	0,14	0,015	0,16
0,6	126000	486300	0,56	0,283	0,069	0,068
0,5	69100	525500	0,448	0,42	0,17	0,025
0,4	32200	562400	0,338	0,516	0,32	0,0065
0,3	12100	582500	0,227	0,707	0,5	0,001
0,2	2700	531900	-	0,85	0,73	-

По полученным расчётным данным строим кривые зависимости.

Задача 5.1.(3)

Используя метод полупроницаемых мембран определим объём вытесненной воды из образца породы при различных значениях капиллярного давления. Характеристика исследуемого образца и дополнительные исходные данные приведены табл. 5.1 и 5.2. Оценить минимальную остаточную водонасыщенность и построить кривую распределения пор по их размерам для исследуемого образца.

Таблица 5.1

Коэф. общей пористости m, %	21,7
Коэф. открытой пористости  mo, %	20,2
Удельная поверхность Sуд, см2/см3	497
Коэф. абсолютной проницаемости k, мкм2	0,411
Длина образца L, см	3,7
Диаметр образца d, см	2,1

Таблица 5.2