Формула городного коэффициент набухания глины

Определение коэффициента набухания глин и глинопорошков на приборе Жигача-Ярова

Для измерения коэффициента набухания глин и глинопорошков используют метод, основанный на определении объема сухой глины (глинопорошка) по мере набухания его в исследуемой жидкой среде.

— пробу глины (глинопорошка) массой (100±10) г высушивают при температуре 105-110 0 С до постоянной массы, измельчают, если это комовая глина, до размера частиц, проходящих через сито с сеткой № 0,1;

— измерения проводят одновременно не менее, чем на двух приборах Жигача-Ярова (рисунок 4.25);

image078 Рисунок 4.25 – Схема прибора Жигача-Ярова 1 – индикатор; 2 – крышка прибора; 3 – стакан; 4 – крышка цилиндра; 5 – цилиндр; 6 – поршень; 7 – дно цилиндра; 8 – скобка.

— перед выполнением измерений индикатор устанавливают в нулевое положение передвижением скобы. На дно каждого измерительного цилиндра укладывают два кружку фильтровальной бумаги диаметром 24,8 мм, устанавливают поршень и крышку, при этом бумага уплотняется;

— цилиндр помещают в мерное устройство и снимают показания индикатора до 0,01 мм, соответствующие незаряженному прибору и записывают их;

— из цилиндра вынимают один кружок фильтровальной бумаги, на оставшемся размещают ровным слоем навеску глины (глинопорошка) массой 1 г, взвешенную с погрешностью не более 0,001 г, покрывают сверху кружком фильтровальной бумаги, медленно усанавливают поршень и крышку цилиндра;

— при помощи ручного пресса уплотняют глину (глинопорошок), контролируя степень уплотнения по индикатору (до получения стабильных показателей) при установке цилиндра в мерное устройство. Снимают показания индикатора до 0,001 мм, соответствующие заряженному прибору;

— цилиндр (5), устанавливают в мерное устройство, помещают в стакан (3), заполненный исследуемой жидкостью в таком количестве, чтобы уровень был на 1-1,5 см выше поршня. Жидкость через отверстия в дне цилиндра поднимается к фильтровальной бумаге и через нее подходит к пробе исследуемого материала, постепенно вытесняя воздух и смачивая весь слой порошка. Начало смачивания фиксируется рывком стрелки индикатора – это начало отсчета времени эксперимента;

— по мере набухания глинистых частиц, объем пробы изменяется. В процессе опыта снимают показания индикатора с точностью до 0,01 мм через 1, 3, 5, 10, 20, 25, 30 минут, затем через 1, 2, 3, 4, 5, 6 часов и через 1, 2, 3, 4, 5, 6 суток.

Коэффициент набухания глины или глинопорошка определяют по формуле:

image080(4.44)

Vнач – начальный объем навески исходного материала, которые раасчитыватся по формулам 4.45, 4.46.

Vнаб = Нн·490,625 (4.45)

где: 490, 625 – площадь занемаемая навеской порошка, мм 2 (величина постоянная, определяемая геометрическими размерами прибора);

Нн – высота набухания навески глины (глинопорошка), мм;

Н – высота навески глины (глинопорошка) до начала эксперимента, мм.

Высота навески Н определяется по разности показаний индикатора заряженного и незаряженного прибора по формуле 4.47 и округляют до десятичного знака:

Высота набухания глины (глинопорошка) Нн определяют по разности показаний индикатора после завершения набухания (через 6 суток) и заряженного прибора по формуле 4.48:

Источник

Прибор Жигача-Ярова

pribor zhigacha yarova 1

Предназначен для определения такой качественной характеристики глины, как коэффициент набухания.

Для измерения коэффициента набухания используется метод, основанный на определении объема глины (глинопорошка) по мере набухания ее в исследуемой жидкой среде.

Прибор состоит из корпуса с поршнем и индикатора.

Корпус устроен с тем расчетом, чтобы можно было поместить в него исследуемый материал и жидкость таким способом, что изначально сухой глинопорошок постепенно смачивается. Это позволяет определять степень набухания материала по мере пропитывания его жидкостью.

Для получения точных результатов необходимо придерживаться следующих правил:

Технические характеристики

Внутренний диаметр цилиндра, мм 24,9 +0,09
Площадь цилиндра (под поршнем) Fц, мм² 490,625
Цена деления индикатора, мм 0,01
Рабочий ход штока индикатора, мм 10
Условия работы температура в рабочем помещении, °С 5. 40
температура жидкости в стакане, °С до 90
количество жидкости в стакане, мл от 150
Габаритные размеры, мм 185×78
Масса, кг 0.7

Комплектность

В комплект поставки изделия входит:

* Поставляется также по желанию заказчика дополнительно с размерами только для модулей модели Рубин-01.17.

Поставляется не только в одиночном варианте, но и в блоке модулей в количестве по 2, по 8 или 10 шт. в зависимости от метода работы.

Схема прибора Жигача-Ярова

pribor zhigacha yarova 2

Порядок работы:

Коэффициент набухания глины или глинопорошка определяют по формуле 4.44 :

Vнаб = Нн×490.625 (4.45)

Высота навески Н определяется по разности показаний индикатора заряженного и незаряженного прибора по формуле 4.47 и округляют до десятичного знака:

Высота набухания глины (глинопорошка) Нн определяют по разности показаний индикатора после завершения набухания (через 6 суток) и заряженного прибора по формуле 4.48:

Источник

Область применения

Настоящий стандарт распространяется на глины и глинопорошки и устанавливает методику выполнения измерений (МВИ) коэффициента набухания на приборе Жигача-Ярова в диапазоне от 0,10 до 1,00 отн. ед.

Примечание – В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р ИСО 5725-1 и единицы величин в соответствии с ГОСТ 8.417.

Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Едини-

ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность.

ГОСТ 12.1.019-79 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность.

Общие требования и номенклатура видов защит

ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание

ГОСТ 577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия

Image 005

ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия

ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 25795-83 Сырье глинистое в производстве глинопорошков для буровых растворов. Технические условия.

ГОСТ 25796.0-83 Сырье глинистое в производстве глинопорошков для буровых растворов. Общие требования к методам испытаний

ГОСТ 27752-88 Часы электронно-механические кварцевые настольные, настенные и часы будильники. Общие технические требования

ГОСТ Р 8.563-96 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

ГОСТ Р 50779.42-99 (ИСО 8258-91) Статистические методы. Контрольные карты Шухарта.

Нормы погрешности измерений

Диапазон измерений, значения показателей точности, повторяемости и воспроизводимости методики при доверительной вероятности Р = 0,95 для определяемого параметра приведены в таблице 3.1.

Image 006

Image 007

Таблица 3.1 – Диапазон измерений, показатели точности, повторяемости,воспроизводимости

Диапазон измерений

Показатель повторяемости (относительное среднее квадратическое отклонение

Показатель воспроизводимости (относительное среднее квадратическое отклонение воспроизводимости),

Показатель точности (границы допус каемой относительной погрешности изме-

Коэффициент набухания, отн. eд.

Значения относительных пределов повторяемости (для двух результатов параллельных определений, n = 2) и показателя внутрилабораторной прецизионности (для двух результатов измерений, m = 2), критический диапазон (для четырех результатов параллельных определений, n = 4) при доверительной вероятности Р = 0,95 для определяемого параметра приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Относительные пределы повторяемости, воспроизводимости, критический диапазон

Диапазон измерений

Коэффициент набухания, отн. eд.

Image 008

Метод измерений

Для измерения коэффициента набухания глин и глинопорошков используют метод, основанный на определении объема сухой глины (глинопорошка) по мере набухания его в исследуемой жидкой среде.

Требования к средствам измерений, вспомогательному оборудованию, материалам

Прибор для определения набухаемости грунтов Жигача-Ярова с индикатором часового типа ИЧ 10 1-го класса точности с ценой деления 0,01 мм, обеспечивающий предел допускаемой погрешности 0,020 мм по ГОСТ 577-68.

Весы лабораторные электронные 1-го класса точности, обеспечивающие дискретность отсчета 0,0001 г, и предел допускаемой погрешности при нагрузке до 50 г ± 0,0002 г, при нагрузке до 221 г ± 0,0003 г (например, ВР 221S “САРТОГОСМ” по ТУ 4274-00413173535-98 [1]).

Секундомер механический 2-го класса точности, обеспечивающий предел допускаемой погрешности за 60 мин ± 1,8 с (например, СОС пр-2б-010 “АГАТ” по ТУ 25-184.003-90 [2]).

Шкаф сушильный, обеспечивающий диапазон температур от 50 до 320 о С, погрешность поддержания температуры ± 1,5 % от установленной температуры (например, ПЭ-4610 по ТУ 3613-020-23050963-2001 [3]).

Фильтровальная бумага по ГОСТ 12026.

Сито с сеткой № 01 по ГОСТ 6613.

Часы электронно-механические по ГОСТ 27752.

Средства измерений должны иметь действующие свидетельства о поверке (калибровке) и клейма. Допускается применение других средств измерений с аналогичными или лучшими метрологическими характеристиками.

Требования безопасности

Требования электробезопасности при работе с электроустановками согласно ГОСТ 12.1.019.

Помещение должно соответствовать правилам пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004, иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

Организация обучения операторов безопасности труда должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.0.004.

Требования к квалификации операторов

Для выполнения измерений коэффициента набухания глин и глинопорошков допускаются операторы, владеющие техникой проведения химического анализа, изучившие руководство по эксплуатации прибора, настоящую методику выполнения измерений, прошедшие инструктаж и сдавшие экзамен по безопасности труда.

Условия выполнения измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

температура окружающего воздуха. плюс (20±5) о С;

атмосферное давление. от 84,0 до 106,7 кПа;

относительная влажность воздуха. (60±20) %;

напряжение питающей сети. (220±22) В;

частота питающей сети. (50,0±0,5) %.

Подготовка к выполнению измерений

Метод отбора и подготовки проб по ГОСТ 25795.

Пробу глины (глинопорошка) массой (100±10) г высушивают при температуре 105-110 о С до постоянной массы, измельчают, если это комовая глина, до размера частиц, проходящих через сито с сеткой № 0,1.

Image 009

Рисунок — Схема прибора Жигача-Ярова

1 – индикатор; 2 –крышка прибора; 3 – стакан; 4 – крышка цилиндра; 5 – цилиндр; 6 – поршень; 7 – днище цилиндра; 8 – скоба.

Измерение проводят одновременно не менее, чем на двух приборах Жигача-Ярова, (далее прибор). Схема прибора представлена на рисунке.

Индикатор 1 устанавливают в нулевое положение передвижением скобы 8.

На дно каждого измерительного цилиндра 5 укладывают два кружка фильтровальной бумаги диаметром 24,8 мм, устанавливают поршень 6 и крышку 2, при этом бумага уплотняется. Цилиндр 5 помещают в мерное устройство. Снимают показания индикатора 1 до 0,01 мм, соответствующие незаряженному прибору и заносят их в форму таблицы А.1 (приложение А).

Из цилиндра 5 вынимают один кружок фильтровальной бумаги, на оставшемся размещают ровным слоем навеску глины (глинопорошка) массой 1 г, взвешенную с погрешностью не более 0,001 г, покрывают сверху кружком фильтровальной бумаги, медленно устанавливают поршень 6 и крышку цилиндра 2.

При помощи ручного пресса производят уплотнение глины (глинопорошка). Степень уплотнения контролируют индикатором 1 (до получения стабильных показателей) при установке цилиндра 5 в мерное устройство. Снимают показания индикатора 1 до 0,001 мм, соответствующие заряженному прибору.

Выполнение измерений

Цилиндр 5, установленный в мерное устройство, помещают в стакан 3, заполненный исследуемой жидкостью в таком количестве, чтобы его уровень был на 1-1,5 см выше поршня. Жидкость через отверстия в днище цилиндра поднимается к фильтровальной бумаге и через нее проходит к пробе глины (глинопорошка), постепенно вытесняя из нее воздух и смачивает весь слой порошка. Начало смачивания слоя, определяемое по рывку стрелки индикатора 1, является начальным моментом отсчета времени эксперимента, в этот момент включают секундомер.

По мере набухания глинистых частиц объем пробы изменяется. В процессе опыта снимают показания индикатора с точностью до 0,01 мм через 1, 3, 5, 10, 20, 25, 30 мин, затем 1, 2, 3, 4, 5, 6 час и через 1, 2, 3, 4, 5, 6 сут с момента начала опыта и заносят по форме таблицы А.1 (приложение А). Через 6 часов опыта выключают секундомер и контроль времени проводят по часам.

Для i-й исследуемой глины (глинопорошка) проводят два параллельных опреде-

ления коэффициента набухания К

согласно операциям 10.1-10.2 на двух приборах

Жигача-Ярова, используя на каждое измерение отдельную пробу глины (глинопорошка).

Результаты определения коэффициента набухания i-й исследуемой глины (глинопо-

заносят в журнал по форме таблицы А.1 (приложение А).

Обработка результатов измерений

Высоту навески глины (глинопорошка) Н, мм, определяют по разности показаний индикатора заряженного и незаряженного прибора по формуле (1) и округляют до второго десятичного знака

Источник

Физика пласта

Автор: Пользователь скрыл имя, 25 Января 2012 в 13:34, курсовая работа

Краткое описание

Физика пласта – наука, изучающая физические свойства пород, пластовых жидкостей и газов, а также методы их анализа.
Процессы разработки и эксплуатации нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений тесно связаны с закономерностями фильтрации углеводородов и воды в горных породах, слагающих продуктивные пласты. Поэтому свойства горных пород и пластовых жидкостей предопределяют рациональную технологию разработки залежей нефти и газа и экономические показатели их извлечения из недр.

Оглавление

Введение ______________________________________________________2
Пластовое давление___________________________________________3
Задача № 1 __________________________________________________6
Проницаемость горных пород __________________________________8
Задача № 2 __________________________________________________9
Задача № 3 __________________________________________________10
Набухание пластовых глин ____________________________________11
Задача № 4 __________________________________________________13
Гранулометрический (механический) состав пород ________________17
Задача № 5 __________________________________________________19
Список используемой литературы___________________

Файлы: 1 файл

Курсовой Физ. пласта Вариант5.doc

Тогда из формулы (2.1) коэффициент проницаемости для жидкостей запишется в виде:

При измерении проницаемости по газу

Где: р1 и р2- соответственно давление газа на входе в образец и на выходе него, Па;

Различают коэффициенты абсолютной, фазовой и относительной проницаемостей.

Определение коэффициента абсолютной, фазовой и относительной проницаемости по опытным данным.

Цель задачи: Определить коэффициент абсолютной проницаемости породы путем пропускания воздуха сквозь образец, для следующих условий (таб. 2).

Диаметр образца породы d 3,2 см
Длина образца породы l 2,7 см
Объём профильтрованного сквозь образец воздуха Vв 3500 см 3
Время фильтрации воздуха t 120 c
Динамическая вязкость воздуха m 0,017 мПа*с
Давление на входе в образец рвх 2,1 10 5 Па
Давление на выходе из образца рвых 1,7 10 5 Па

Коэффициент абсолютной проницаемости породы путем пропускания воздуха сквозь образец:

Цель задачи: Определить подвижность и коэффициент нефтепроницаемос ти образца породы по данным лабораторных исследований, для следующих условий:

Диаметр образца породы d 2,9 см
Длина образца породы l 3,7 см
Объём профильтрованного сквозь образец нефти V 150 см 3
Время фильтрации нефти t 87 c
Динамическая вязкость нефти m 8,6 мПа*с
Давление на входе в образец рвх 94,5 10 5 Па
Давление на выходе из образца рвых 92,6 10 5 Па

Определяем коэффициент нефтепроницаемости породы

Подвижность флюида в породе

Ответ: 5,09 мкм 2 /(мПа∙с)

Большинство продуктивных коллекторов нефти и газа содержат в своем составе то или иное количество глин, которая может находиться в виде порового цемента, прожилок пропластков. Определенное количество глины может привноситься искусственно в призабойную зону скважины вместе с фильтратом бурового раствора при разбуривании продуктивной части пласта, капитальных и текущих ремонтах скважин, заводнении.

В процессе разработки месторождения глина может изменять свой объем и тем самым существенно осложнять добычу нефти. В практике нефтедобычи известны случаи, когда из-за набухания глинистого материала исключалась возможность заводнения нефтяных коллекторов.

Набухание глин снижает пористость и проницаемость. Особенно значительное снижение проницаемости происходит, когда чешуйки набухшей глины начинают двигаться в порах и закупоривают мелкие поры. Проницаемость породы вследствие разбухания глины может уменьшаться в 50 раз и более. Поэтому одним из важных требований к реагенту, используемому для закачки в нефтенасыщенный пласт, с целью поддержания пластового давления и увеличения нефтеотдачи является снижение набухаемости глин или его полное предотвращение.

Набухаемость глин исследуется на приборе Жигача К.Ф. и Ярова А.Н. /11/ схема которая приведена на рис.3.1, а обработка результатов исследований по методике Городного В.Д. /12/.

Собранный прибор опускается в ванну с исследуемым раствором. Сквозь перфорированное дно цилиндра исследуемая жидкость впитывается в глинопорошок и вызывает его набухание, что фиксируется индикатором ИЧ-10.

По результатам набухания глины в исследуемых жидкостях строиться зависимость объема набухания V наб от объема сухой пробы глины V нач (по данным 7-и опытов для исследуемой глины в одной и той же жидкости)(рис.3.2). Зависимость носит прямолинейный характер. Тангенс угла прямой tgβ является для рассматриваемой глины величиной постоянной и не зависящей от начальной пористости проб глинопорошка и от химических добавок к воде.

Источник

9 Набухание пластовых глин.

Большинство продуктивных коллекторов нефти и газа содержат в своем со­ставе то или иное количество глин, которая может находиться в виде порового цемента, прожилок, пропластков. Определённое количество глины может привно­ситься искусственно в призабойную зону скважины вместе с фильтратом бурового раствора при разбуривании продуктивной части пласта, капитальных и текущих ремонтах скважин, заводнении.

В процессе разработки месторождения глина может изменять свой объём и тем самым существенно осложнять добычу нефти. В практике нефтедобычи из­вестны случаи, когда из-за набухания глинистого материала исключалась возмож­ность заводнения нефтяных коллекторов.

Набухание глин объясняется их гидротацией. Вода проникает в чешуйки глин и создает между чешуйками гидратные плёнки. Так как удельная поверх­ность глин значительна (глина состоит из многочисленных чешуек), глины могут набухать очень сильно. В дальнейшем чешуйки глины начинают смещаться отно­сительно друг друга, и происходит разрушение глин.

Набухание глин снижает пористость и проницаемость. Особенно значи­тельное снижение проницаемости происходит, когда чешуйки набухшей глины начинают двигаться в порах и закупоривают мелкие поры. Проницаемость породы вследствие разбухания глин может уменьшаться в 50 раз и более. Поэтому одним из важных требований к реагенту, используемому для закачки в нефтенасыщенный пласт, с целью поддержания пластового давления и увеличения нефтеотдачи, является снижение набухаемости глин или его полное предотвращение.

Набухаемость глин исследуется на приборе Жигача К.Ф. и Ярова АН. /II/, схема которого приведена на рис.9.1, а обработка результатов исследований по методике Городного В.Д./ 12 /.

Собранный прибор опускается в ванну с исследуемым раствором. Сквозь перфорированное дно цилиндра исследуемая жидкость впитывается в глинопорошок и вызывает его набухание, что фиксируете индикатором ИЧ-10.

По результатам набухания глин в исследуемых жидкостях строится зависи­мость объёма набухания от объёма Vнаб сухой пробы глины Vнач (по данным 6-8 опытов для исследуемой глины в одной и той же жидкости) (рис.9.2). Зависимость носит прямолинейный характер. Тангенс угла прямой tgβ является для рассматриваемой глины величиной постоянной и не зависящей от начальной пористости проб глинопорошка и от химических добавок к воде.

htmlconvd J yaVo html 8569256d03148d21

Рисунок 9.1 Рисунок 9.2

6 — проба глинопорошка.

Величина отрезка а, отсекаемая прямой на оси ординат, зависит, как от свойств глины, так и от химических добавок к воде. Коэффициент действительного изме­нения объема глинистых частиц рассчитывается по уравнению;

htmlconvd J yaVo html 96302ed5a9179152 (9.1)

htmlconvd J yaVo html 9cf29e886a4537c8 коэффициент набухания глины, равный отношению объёма жидкости, связанной пробой глины, к объему сухих частиц;

ρ- плотность сухой глины, кг/м 3 ;

Задача 9.1 Определить коэффициент набухания глины-бентонит в пресной и минерализованной воде, используя исходные данные и результаты эксперимента, полученные на приборе Жигача К.Ф. и Ярова А.Н. (табл.9.1, 9.2). Расчёты сопос­тавить и сделать выводы.

Источник

Комфорт
Adblock
detector