Оразовательное учреждение
жүктеу/скачать 0,7 Mb.
|
FNGP UGNTU1
| ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НАСЫЩЕНИЯ ПЛАСТОВОЙ НЕФТИ ПАРАФИНОМ ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ 3.1. Основные положения В составе нефтей многих залежей содержится значительное Таблица 10.1 Экспериментальные данные при проведении опытов
Данные приведенные в графах 2,3,4 (табл. 10.1) определяются из опытов, а в графах 5,6,7 расчетным путем по следующим формулам: (10.8) (10.9) В вышеперечисленных формулах: ж ( ) – объем профильтрованной жидкости сквозь кернодержатель с начала эксперимента на момент времени ti, см3; 10.3.2. Опыт №2 Направлен на изучение динамики вытеснения нефти водой и определение зависимости Квыт от проницаемости пористой среды. Схема лабораторной установки, порядок подготовки кернодержателя, проведение эксперимента практически не отличается от опыта №1, но имеются два различия: используются два кернодержателя с пористыми средами различной проницаемости, которые поочередно подключаются в схему установки (рисунок 10.2) для определения Квыт. Получение моделей пористых сред с разными проницаемостями достигается использованием кварцевого песка мелкой и крупной фракции. При выполнении данного опыта дополнительно требуется секундомер; в процессе проведения опыта на каждом кернодержателе, через равные промежутки времени, после начала эксперимента фиксируются объем вытесненной модели нефти и воды по градуированной бюретке-ловушке (рисунок 10.2). Эксперимент считается завершенным, если объем вытесненной нефти в ловушке не изменяется. Экспериментальные данные записываются в табл. 10.1. количество высокомолекулярных парафинов, называемых нефтяниками просто парафинами. При начальных пластовых условиях парафины растворены в нефти. Однако при изменении термобарических условий, например, при охлаждении нефти, повышении давления и при разгазировании, парафины выкристаллизовываются из нефти. Максимальная температура, при которой из нефти начинают выпадать кристаллы парафина, если нефть охлаждается при постоянном давлении, называется температурой насыщения нефти парафином. Появление кристаллов парафина и их агрегация создает пространственную структуру в объеме нефти. Это затрудняет фильтрацию нефти в породах и снижает эффективность вытеснения ее из пласта. При добыче нефти кристаллы парафинов совместно с агрегатами асфальтенов откладываются на поверхности подземного и наземного нефтепромыслового оборудования. Это приводит к снижению их пропускной способности, увеличивает объем работ по очистке и повышает себестоимость нефти. 3.2. Меры безопасного выполнения работы К прибору подведен электрический ток. Для предотвращения поражения электрическим током людей, при нарушении изоляции проводов, прибор и термостат должны быть заземлены; При промывке стекол камеры высокого давления бензолом, керосином и другими растворителями следует работать с применением вытяжной вентиляции. Загрязненные растворители запрещается сливать в городскую канализацию. Их необходимо сливать в специальные сосуды; При выполнении лабораторной работы следует бережно обращаться с миллиамперметром и с остальной аппаратурой. 3.3. Описание лабораторной установки Прибор предназначен для определения температуры насыщения пластовых и дезгазированных нефтей парафином фотометрическим методом при снижении температуры от 70 до 15⁰С. Рисунок 3.1 –Зависимость изменения фототока от температуры Принцип действия прибора основан на регистрации интенсивности светового потока, прошедшего через слой нефти при ее охлаждении в процессе изменения условий кристаллизации парафина. При охлаждении нефти до появления кристаллов парафина происходит некоторое ослабление проходящего через слой нефти светового потока. При появлении кристаллов парафина в объеме нефти световой поток резко ослабляется из-за значительного усиления рассеивания света. 2) соединяют кернодержатель с отводом от ловушки 3 и от напорного сосуда 1 так, как изображено на рисунке 10.2; 3) открывают краны 6. Вода начинает вытеснять масло из насыщенной пористой среды. Когда объем масла в ловушке перестанет увеличиваться, то краны 6 закрывают; эксперимент закончен; 4) определяют объем вытесненного масла (Vвыт ) в бюретке-ловушке. Обработка результатов измерений. Определяют начальный объем масла в кернодержателе: , (10.5) где М2 – масса кернодержателя с насыщенной маслом пористой средой, г; М1 – масса кенодержателя с сухой пористой средой, г; ρм – плотность масла, г/см3 (задается учебным лаборантом). Определяют объем вытесненного из кернодержателя масла: , (10.6) где V2 – показание по верхней риске бюретки – ловушки, см3; V1 – показание по нижней риске бюретки – ловушки, см3; Определяют коэффициент вытеснения: , (10.7) Для проведения работы дополнительно необходимы: кварцевый песок, весы с разновесами, деревянная палочка. Порядок проведения лабораторной работы. При насыщении модели пласта маслом: Закрывают один конец пустого кернодержателя пробкой с фильтром. Заполняют кернодержатель сухим песком, для лучшего уплотнения постукивая по нему деревянной палочкой. Когда уровень песка не дойдет до верхнего конца кернодержателя на 8-9 мм, закрывают кернодержатель второй пробкой с фильтром; взвешивают наполненный сухим песком кернодержатель и определяют массу М1; один конец кернодержателя соединяют с напорным сосудом для масла 1 с помощью шланга 6 (см. рисунок 10.1). При этом кернодержатель, для наиболее полного насыщения маслом, устанавливают в вертикальном положении. Под другой конец кернодержателя подставляют сливную емкость 3; при открытых кранах осуществляют насыщение пористой среды маслом. При появлении масла в сливной емкости 3, закрывают краны и отделяют кернодержатель, переводя его в горизонтальное положение; взвешивают насыщенную маслом пористую среду вместе с кернодержателем и определяют массу М2. Последовательность операции по вытеснению модели нефти водой: заполняют ловушку 3 водой. Это приводит к появлению характерного излома на линии зависимости фототока от температуры нефти (рисунок 3.1). По абсциссе точки излома этой линии определяется температура насыщения нефти парафином. Прибор ПТП (рисунок 3.2) состоит из осветителя 1 типа ОИ-9М, камеры высокого давления (КВД) 2 со смотровым стеклом, фотосопротивления 3 типа ФСД-1,помещенного в корпусе прибора 4. Прибор смонтирован на станине штатива 7. Питание фоторезистора 3 осуществляется от батареи 6. Фототок измеряется микроамперметром 8. Термостатирование КВД производится от жидкостного термостата 5. Рисунок 3.2 – Схема прибора ПТП На рисунке 3.3 представлена электрическая схема прибора ПТП. Из схемы видно, что с помощью миллиамперметра мА измеряется сила фототока, проходящего через фотосопротивление ФСК. Величина фототока зависит от интенсивности падающего от лампочки Л₁ света и проходящего через слой нефти к камере высокого давления. Лампочка Л₁ питается от сети переменного тока с напряжением 220В через трансформатор-стабилизатор Тр. Напряжение в схеме фотосопротивления ФСК поддерживается постоянным от батарейки Б с напряжением 9 В. Ток в этой схеме меняется в зависимости от интенсивности падающего на ФСК света. Величина этого тока регистрируется миллиамперметром мА. После замера тока батарея отключается от фотосопротивления ключом К. Подсветка шкалы миллиамперметра мА осуществляется от сети переменного тока с напряжением 220В с помощью лампочки Л₂ через активное сопротивление С. 3.4. Порядок проведения лабораторной работы Определение температуры насыщения нефти парафином на приборе производится в следующей последовательности: включают в сеть циркуляционный термостат и разогревают нефть в КВД до 70 °С; 2) устанавливается начальная величина фототока, изменяемого миллиамперметром, на уровне от 60 до 80 мА, путем регулирования толщины слоя нефти между стеклами КВД; 1- Напорный сосуд; 2 - Кернодержатель; 3- Мерный сосуд; 4 - Запорный вентиль; 5- Штатив; 6. Соединительные трубы. Рисунок 10.1 – Схема установки насыщения кернодержателя маслом 1 - Напорный сосуд с водой; 2 - Кернодержатель; 3 - Бюретка-ловушка; 4 - Сливная емкость; 5 - Соединительный шланг; 6 - Запорный кран; 7 - Штатив. Рисунок 10.2 – Схема установки для вытеснения модели нефти водой разработки нефтяных месторождений. Данные эксперименты проводят в соответствии с отраслевыми стандартами, где указаны требования к подготовке модели пласта, пластовой нефти и воды; с помощью критериев подобия обоснованы условия проведения исследований. Кафедра РНГМ УГНТУ для различных целей использует три типа экспериментальных установок, с которыми можно ознакомиться в учебных и научных лабораториях более подробно. 10.3. Описание лабораторных установок и порядок проведения В соответствии с вышеназванной целью проводится четыре вида опытов по определения Квыт. В трех из них в качестве вытесняющего нефть агента используется пресная вода, а в четвертой - газ. 10.3.1. Опыт №1 Направлен на определение Квыт модели нефти пресной водой. В эксперименте используются две установки: установка для насыщения модели пласта моделью нефти. В качестве модели нефти используют нефтяное масло. Установка, схема которая приведена на рис. 10.1, состоит из напорного сосуда с маслом 1, кернодержателя с кварцевым песком 2, сливной емкости 3, запорной арматуры 4, соединительных шлангов 6; установка для вытеснения модели нефти водой (рисунок 10.2). Состоит из напорного сосуда с водой 1, кернодержателя, бюретки-ловушки модели нефти 3, сливной емкости для воды 4, соединительных шлангов 5 и кранов 6. Рисунок 3.3 – Электрическая схема прибора ПТ 3) отключаются нагревательные элементы термостата, и включается система его охлаждения водопроводной водой. Таким образом снижают температуру воды в термостате на 2 – 3 °С; 4) через каждые 2-3 мин включают ключ и фиксируют показание миллиамперметра. Отсчеты фототока производятся до стабилизации его величины при заданной температуре; 5) в указанной выше последовательности охлаждают нефть в камере еще на 2-3 °С и измеряют фототок при этой температуре. При приближении к предполагаемой величине температуры насыщения нефти парафином ступени охлаждения температуры нефти в камере уменьшают до 1-2 °С; 6) строится график зависимости фототока от температуры нефти (рисунок 3.1) и по абсциссе точки излома линии определяется температура насыщения нефти парафином; 7) закрывается кран водопровода, отключаются прибор и термостат от электрической сети. Абсолютная погрешность температуры насыщения нефти парафином на этом приборе составляет ± 1 °С. 3.5. Вопросы для самоподготовки Что характеризует температура насыщения нефти парафином? В каких пределах меняется температура насыщения пластовых нефтей парафином? От каких факторов зависит величина температуры насыщения нефти парафином? Назначение, устройство и принцип действия прибора ПТП. Последовательность работ по определению температуры насыщения нефти парафином. При решении, каких практических задач используются сведения о температуре насыщения нефти парафином? - физико-химические свойства пластовых флюидов и газов (вязкость, плотность флюидов, содержание в нефти асфальтенов, смол, парафина, наличие в нефти и воде поверхностно-активных компонентов и т.д.); - молекулярно-поверхностные свойства, характеризующие процессы и явления на границе раздела фаз «нефть – газ – вода – горная порода» (поверхностное натяжение, смачиваемость, адсорбция, капиллярное давление и т.д.). 10.2. Цель работы Целью работы является ознакомление с учебной лабораторной установкой, проведение эксперимента по оценке коэффициента вытеснения нефти водой и установление его зависимости от перепада давления, проницаемости пористой среды. В зависимости от целей и задач исследований установки по вытеснению нефти можно условно разделить: на упрощенные (используются для понимания механизма процесса и, получения качественных экспресс результатов); установки с частичным моделированием пластовых условий вытеснения нефти водой (используются для нахождения определенных закономерностей и количественных зависимостей при научных исследованиях); установки с моделированием пластовых условий вытеснения нефти водой. Полученные на данных установках количественные результаты используют в проектных документах На коэффициент нефтеотдачи пластов, согласно формуле (10.3), наибольшее влияние оказывает коэффициент вытеснения. жүктеу/скачать 0,7 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||