Аппаратура и материалы для исследования образцов.
Для подготовки
образцов горных пород применяют оборудование по ГОСТ
26450.0-85:
станок вертикально-сверлильный - по ГОСТ 1227-79 или ему подобный с
твердосплавными - по ГОСТ
11108-
70 или алмазными коронками с внутренним диаметром 20-32 мм;
станок камнерезный, с отрезными алмазными кругами диаметром не менее 250
мм - по ГОСТ 10110-87; станок шлифовальный.
Для очистки
экстрагированием, сушки и насыщения
образцов применяют
аппаратуру, материалы и реактивы по ГОСТ 26450.0- 85:
шкаф сушильный любой конструкции с регулируемой температурой нагрева до
110°С; насос вакуумный, обеспечивающий разряжение до 10
-2
мм рт. ст.; краны
стеклянные соединительные - по ГОСТ 7995-80Е;
эксикатор вакуумный типа ЭВ - по ГОСТ 25336-82; с дополнениями: хлористый
натрий, марки ЧДА - по ГОСТ 4233- 77; пластовая вода или ее модель;
трубка
резиновая вакуумная.
Для определения
водоудерживающей способности применяют:
центрифуга рефрижераторная типа ЦР1-21 или ей подобные: ЦДР-1, ЦДР-3, РСУ-
6 и др., комплектуемые ротором углового типа РУ 8x90 с наклонным (под 45°)
расположением гнезд и с максимальной частотой вращения ротора не менее 6000
об./мин; бумага фильтровальная - по ГОСТ 12026-76; пинцет медицинский;
кристаллизатор или другая емкость для образцов и раствора; герметичные
центрифужные стаканы;
песок сухой кварцевый фракции >0.25 мм или другой водоудерживающий
материал; циркуль-измеритель чертежный для контроля радиуса
центрифугирования; дробь мелкая, свинцовая для уравновешивания стаканов.
Для определения
массы образцов и проведения измерений необходимы:
весы лабораторные аналитические типа ВЛА-200м - по ГОСТ 24104-88Е или им
подобные, обеспечивающие точность взвешивания до 0,001 г;
весы технические 4-го класса типа ВЛКТ-500- м - по ГОСТ 24104-88Е или им
подобные, обеспечивающие точность взвешивания до 0,1 г; штангенциркуль
любого типа.
Общие требования к подготовке керна к анализам (препарирование), к отбору и
обработке образцов изложены в ГОСТ 26450.0 - 85 - ГОСТ 26450.2 - 85 “Породы
горные. Методы определения коллекторских свойств” и детальнее они изложены в
стандартах предприятия НПЦ «Тюменьгеофизика» (СТП 50 – 28 – 02 и др.). Кроме
того, существуют соответствующие отраслевые регламенты. На рисунке 1.5.
приведена схема препарирования кусков отобранного керна. Обеспечивается
выпиливание или высверливание образцов правильной
геометрической формы
(цилиндрической, кубической). Для отдельных исследований отбирают куски
породы (шлама).
В случае отбора керна из скважин, пробуренных на РВО, подготовка образцов
начинается с очищения порового пространства.
Процесс очищения порового пространства образца от
нефти, битумов, воды и солей называют
экстрагированием. От углеводородов образцы
экстрагируют органическими растворителями в
аппаратах Сокслета (см. рисунок 1.6). В
качестве
растворителей применяют петролейный эфир,
бензин, бензол, толуол,
хлороформ,
(Образец указан стрелкой)
Рис. 1.6. Схема аппарата Сокслета.
четыреххлористый углерод, спиртобензольную смесь
в соотношении 1:10 и более сложные смеси,
например четырехкомпонентную смесь спирта,
хлороформа, четырех-хлористого углерода и бензола
в соотношении 1:1:1:4. Выбор того или иного
растворителя или смеси определяется способностью
растворять нефти и битумы. Наиболее сильными
растворителями являются хлороформ, спирто-
бензольная и четырехкомпонент-ные смеси. Оптимальный растворитель,
обеспечивающий требуемую полноту извлечения углеводородов и одновременно
обеспечить сохранность образцов, следует подбирать индивидуально.
Правильность выбора растворителя может не только позволить очистить
образец от углеводородов, но и количественно оценить
содержание в легких и
тяжелых нефтей, битумов и смол. Трубка (5) сообщается с экстрактором тонкой
сифонной трубочкой (6) и трубкой (7). В верхней части экстрактора находится
шариковый холодильник (8), соединенный с пришлифованной горловиной
экстрактора (4).
В процессе отмывки, в
колбу наливается растворитель, а в экстрактор
помещается образец керна. Колба с растворителем нагревается с помощью
колбонагревателя. Пары растворителя проникают в экстрактор, а затем в
холодильник, где охлаждаются, конденсируясь на стенках холодильника.
Охлажденный растворитель
снова попадает в экстрактор, постепенно заполняя
его до верхнего уровня трубки (7) через которую растворитель снова попадает в
колбу. По мере отмывки растворитель в колбе становится более темным, а в
экстракторе более светлым. Время экстракции зависит от объема колбы и
температуры нагревания растворителя и подбирается таким образом, чтобы
обеспечить более полную экстракцию и сохранность
структуры порового
пространства образца.
Следующей операцией в подготовке образцов к исследованию является их сушка.
Эта операция необходима для определения
абсолютной газопроницаемости, пористости, водонасыщенности. Сушка образцов
производится в сушильных шкафах с терморегуляторами. В зависимости от
вещественного состава, для плотных неглинистых пород поддерживают
температуру в камере 103-105
С. Глинистые породы сушат при температуре 70
С. Увеличение температуры сушки глинистых пород может привести к
необратимому разрушению структуры породы. Для предотвращения адсорбции
влаги из
воздуха, образцы перед взвешиванием охлаждают в эксикаторе с
находящемся в нем поглотителем влаги, например, хлористым кальцием. Конец
сушки определяют по стабилизации массы сухого образца.
Многие физические свойства изучаются на образцах, насыщенных моделью
пластовой воды или нефти или просто керосином. Насыщение может
осуществляться разными способами: капиллярным впитыванием, насыщением
под вакуумом, насыщением под давлением и т. д. Наиболее часто образцы
насыщают под вакуумом в эксикаторах.
