Драницына Елена ГеннадьевнаНижневартовский нефтяной техникум (филиал) ФГБОУ ВО «ЮГУ»преподаватель высшей категорииПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 3ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ГОРНЫХ ПОРОД СЕДИМЕНТАЦИОННЫМ МЕТОДОМспециальность СПО 21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторожденийМДК 01.01 Разработка нефтяных и газовых месторождений курс 2, семестр 3Цель: научиться рассчитывать скорость осаждения частиц породы по формуле Стокса, устанавливать зависимость скорости осаждения от диаметра частиц, представлять результаты расчета в виде графика.обеспечение формирования умения У.3 обрабатывать геологическую информацию о месторождении,приобретение знания З.2 методов исследования; Ход работы: 1. Составить опорный конспект по теме: «Гранулометрический состав горных пород».Записать глоссарий терминов, используя ключевые слова. Подготовиться к защите ПЗ.Нарисовать схему весов Фигуровского. Записать методику седиментационного анализаРассчитать скорость падения частиц породы по формуле Стокса. Исходные данные представлены в таблице 3.1.Построить график зависимости скорости осаждения частиц от их диаметра (Vi; di).Сделать вывод по работе.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯГранулометрическим (механическим) составом породы называют количественное содержание в породе частиц различной крупности. Гранулометрическим составом определяются многие свойства горной породы: пористость, проницаемость, удельная поверхность, капиллярные свойства.Гранулометрический состав горной породы определяют ситовым и седиментационным анализами.Ситовый анализ применяется для фракционирования частиц размером более 0,05 мм. Содержание частиц меньшего размера находят седиментационным анализом.Ключевые слова:1.Седиментация – это процесс осаждения твердый частиц в растворе.2. Нефтяная эмульсия - система нефть-вода, в которой одна из жидкостей диспергирована в другую в виде мелких капель (глобул).3. Диспергирование – это раздробление крупных частиц на более мелкие; приводит к увеличению поверхности раздела, т. е. дисперсности, и образованию коллоид, и др. дисперсных систем (порошков, суспензий, эмульсий).3. Экстрагирование – это перевод одного или нескольких компонентов из твердого пористого тела в жидкую фазу с помощью избирательного растворителя (экстрагента); один из массообменных процессов хим. технологии.4. Фракция - это часть сыпучего или кускового твёрдого материала (например, песка) либо жидкой смеси (например, нефти), выделенная по определённому признаку. Так, фракции могут разделяться по размеру частиц или зёрен - при ситовом анализе (разделении при помощи набора сит), по плотности - при гравитационном обогащении, по температуре кипения - при дробной перегонке нефти.Фракция — доля вещества, отбираемого при перегонке в определённых условиях.5. Прямая эмульсия – это когда капли нефти (неполярная жидкость), являются дисперсной фазой и распределены в воде (полярная жидкость) – дисперсионной среде. Это «нефть в воде».6. Обратная эмульсия – это «вода в нефти».Порядок проведения ситового анализа.Проэкстрагированный от остаточной нефти и высушенный образец породы массой 40-50 г. дробят на кусочки, не разрушая отдельных зерен, обрабатывают 10% HCI для удаления карбонатов. После этого образец растирают пробкой в фарфоровой чашке с одновременной промывкой водой для удаления глинистой фракции. Отмытую породу высушивают, взвешивают и просеивают через набор сит в течении 15 минут. Оставшиеся на каждом сите фракции взвешивают. Суммарная масса фракций должна совпадать с начальной массой отмытой высушенной породы.Порядок проведения седиментационного анализа.Методы седиментационного анализа:Пипеточный методМетод отмучивания потоком воды.Метод взвешивания осадка на весах Фигурновского.Один из методов седиментационного анализа основывается на взвешивании осадка на весах Н. А. Фигурновского (рис. 3.1)Рис.3.1. – Прибор ФигуровскогоМетодика седиментационного анализа на весах Фигуровского и торзионных следующая. Исследуемую пробу нефтяной эмульсии обратного типа перед анализом разбавляют керосином, чтобы концентрация эмульсии не превышала 2,5%, и после перемешивания напивают в цилиндр диаметром 40-45 мм и высотой 200 мм для седиментации. В эмульсию погружают стеклянную чашечку весов диаметром 20-25 мм, подвешенную на тонкой стеклянной нити к кварцевому коромыслу длиной 250 мм. Высота осаждения 90-110 мм (от мениска эмульсии до дна чашечки). За опусканием конца кварцевого коромысла наблюдают при помощи отсчетного микроскопа. Через определенные промежутки времени измеряют величину прогиба кварцевого коромысла, которая зависит от количества осевших на чашечку диспергированных частиц воды. Первое измерение положения кварцевого коромысла производят после погружения чашечки и прекращения колебания, вызванного погружением, а последующие измерения — через определенные промежутки времени, за которые конец коромысла переместился на одно или несколько делений отсчетной шкалы микроскопа.Далее делают 3 отсчета через каждые 15 с, 4 отсчета через 30 с, 4 – через каждые 60 с, затем интервал времени между отсчетами увеличивают до 3, 5, 10 мин и т.д. Опыт прекращают после прекращения деформации коромысла, т. е. когда два последовательных отсчета по микроскопу совпадут.. По окончании опыта линейкой измеряют глубину погружения чашечки H (рисунок 3.1). При этом, если исследуемая суспензия не осветлилась и чашечку не видно, необходимо аккуратно сдвинуть несколько в сторону цилиндр так, чтобы через его стенку подвешенная чашечка стала видна. Диаметр частиц, осевших к данному моменту времени, как и во всех седиментационных методах, вычисляют по формуле Стокса.Гранулометрический анализ проводят для сыпучих и слабосцементированных пород. Размер зерен крепких плотносцементированных пород измеряют по шлифам с помощью микроскопа.Результаты гранулометрического анализа представляют в виде таблиц, гистограмм, графиков, иллюстрирующих связь между диаметром частиц и их массой долей в породе.Таблица 3.1Исходные данные для расчетаПараметрВариант 12345678910111213d110-1 мм11121314151617181915101115d210-2 мм15111213141516171819141311d310-3 мм19151112131415161718171618d410-4 мм18191511121314151617181819d510-5 мм17181915111213141516161916ν10-5 мм15161718192021222324141416П, кг/м32000210022002300240025002600270028002900198021502180Н, кг/м3810820830840850860870880890850825835845ПараметрВариант 14151617181920212223242526d110-1 мм10121314121117151217131713d210-2 мм13161718131312131412161318d310-3 мм17131214111518141618121612d410-4 мм15191812141713151915151116d510-5 мм18202019191811111514141517ν10-5 мм15182021192116172321141416П, кг/м32010220022102350241025202630272028102910197021302150Н, кг/м3815810835846850862873884896855829837845Методические указания к решению задачи:Рассчитать скорости осаждения частиц породы в дегазированной нефти по формуле Стокса: vi=gdi2(ρп-ρн)18νρн, [мм/с](3.1)где vi – скорость осаждения частиц в жидкости, м/сdi – диаметр частиц породы, м;ν - кинематическая вязкость жидкости, м2/с;𝞺п – плотность частиц породы, слагающих коллектор, кг/м3;𝞺н – плотность дегазированной нефти, кг/м3;g – ускорение свободного падения, м2/с.Построить график зависимости скорости осаждения частиц от их диаметра (vi; di)Контрольные вопросы:Для чего необходимо знать гранулометрический состав горной породы?В чем заключается ситовый метод определения гранулометрического состава горных пород?Какие виды седиментационного анализа вы знаете?Как графически можно представить результаты гранулометрического анализа?Записать формулу Стокса, пояснить входящие в нее параметры.Как производится метод отмучивания пород?Поясните метод взвешивания осадка с помощью весов Фигурновского.Объясните, какая зависимость между скоростью осаждения и диаметром частиц породы (по полученному графику).ВЫВОДЫАвтор Драницына Елена Геннадьевна