МОДЕРНІЗАЦІЯ CПОСОБУ ВИЗНАЧЕННЯ КАПІЛЯРНОГО ТИСКУ І ПРОНИКНОСТІ ЗА ДОПОМОГОЮ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДУ

Abstract

Робота присвячена експериментальному дослідженню визначення величини капілярного тиску у зразках гірської породи різних типорозмірів і властивостей і його зв’язок із проникністю гірських порід. Відношення між проникністю та капілярним тиском завжди було важливим питанням механіки гірських порід і нафтової інженерії. У нафтогазовій галузі для вилучення вуглеводнів, проникність і капілярний тиск є двома найважливішими властивостями, які домінують у процесі експлуатації. Оцінка проникності відображає характеристики пласта, видобуток нафти і газу та проєктування розробки родовища. Запропонована математична модель показує залежність між капілярним тиском і проникністю, і з цього можемо передбачити значення капілярного тиску із діапазону значень проникності та інші петрофізичні параметри. Експеримент проводився так. Спочатку ущільнювали дно циліндра двома шарами гумового кільця, одним затискачем, а потім, прикріплюючи трубку на кінцях фази змочування, вимірювали масу піску та розраховували пористість, припускаючи, що щільність зерен становить 2650 кг/м3. Потім мідний лист згортали і щільно поміщали всередину контейнера, нижнє гумове ущільнювальне кільце розташовували зверху. Згодом у бюретку впорскували воду, доки поверхня води не збігалася з верхньою частиною гумового ущільнювального кільця; потім зверху встановлювали фільтр і верхнє гумове ущільнювальне кільце. Далі клапан між контейнером трубки та бюреткою закривали, щоб запобігти витісненню води повітрям. Потім над мембраною додавали зразок піску. Нарешті всі клапани були відкриті, і коли рівень води в бюретці врівноважився до висоти верхньої частини піску, нафту повільно додавали в контейнер для підвищення тиску на межі піску/нафти і води. поступово доливаючи нафту в ємність, щоб рівень води в бюретці підвищувався. Капілярний тиск розраховували, виходячи з виміряної висоти води в бюретці. За допомогою рівняння Козені-Кармана внутрішню проникність можна розрахувати за радіусом частинок і пористістю зразка піску. Цей експеримент повторювався дванадцять разів із діаметром зерен від 50 до 120 мікрон.