Способ анализа сорбированногопОРОдОй гАзА Советский патент 1981 года по МПК G01V9/00 

1

Изобретение относится к области анализа газа и может быть использовано в геологопоисковых работах на нефть и газ.

Известен способ газометрии, включающий извлечение газа путем взаимодействия породы с химическим растворителем до полной его нейтрализации, определение состава и количества извлеченного газа 1.

Применение способа для определения газосодержания в образцах карбонатных пород обеспечивает достаточно высокую точность анализа, но в образцах глин достоверность определения низкая и имеют место трудности в выборе химического растворителя.

Известен также способ анализа сорбированного породой газа, включающий извлечение из породы газа путем растворения породы в воде, последующей дегазации раствора и определение состава и количества извлеченного газа 2.

Образцы глин достаточно полно диспергируются в воде, однако газ, извлекаемый из глины, растворяется в воде. Вследствие большей абсорбционной емкости воды относительно адсорбционной емкости глины имеет место недостаточно полное извлечение углеводородов, что является основным недостатком этого способа. Степень же извлечения углеводородов при термовакуумной дегазации колеблется в значительных пределах.

Целью изобретения является повышение точности анализа путем увеличения полноты извлечения углеводородов из образцов глин.

Поставленная цель достигается тем, что в водную суспензию глины добавляют мел, полученную суспензию мела и глины в воде подвергают взаимодействию с соляной кислотой, после чего в раствор добавляют поваренную соль до насыщения.

На чертеже изображена принципиальная

схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство состоит из стеклянной камеры 1, крыщки 2, в которую вмонтированы входные патрубки для углекислого газа 3

и для соляной кислоты 4, выходной патрубок для газовой смеси 5, механизмы сбрасывания соли 6 и 7. Входной патрубок соединен с емкостью 9 для соляной кислоты. Выходной патрубок соединен с нижней частью абсорбера 10, который имеет напорную емкость 11. Верхняя часть абсорбера, имеющая мерные деления, соединена с верхней частью мерной бюретки 12, имеющей напорную склянку 13. Стеклянная камера в нижней части имеет перемешивающий элемент 14 в кислотоупорной оболочке и установлена на магнитную мешалку 15.

Способ реализуют следующим образом.

Образец породы закладывают в камеру 1, куда введено определенное количество воды. Камеру герметизируют крышкой 2, предварительно разгрузив соль (СаСОз) в механизм сбрасывания 6 и (NaCl) в механизм сбрасывания 7. Патрубки 3, 4 и 5 присоединяют соответственно к емкостям 8, 9 и 10. Абсорбер 10 полностью заполняют ш,елочью, а бюретку 12 - затворной жидкостью. Верхнюю часть камеры 1, заполненную воздухом, продувают углекислым газом из емкости 8 и полностью замешкают им воздух. Включают магнитную мешалку 15 и диспергируют глину в воде. Углеводороды, извлеченные из глины, растворяются в воде. По истечении определенного времени включают механизм сбрасывания бив водную суспензию глины вводят соль (мел СаСОз), который не содержит углеводородов. Мел диспергирует в водной суспензии глины. В емкость 1 из емкости 9 вводят соляную кислоту (НС1) со скоростью, не превышаюш,ей возможности полного удаления в абсорбере 10 образуюш,егося в камере 1 углекислого газа (СОг). Углекислый газ получают путем химического взаимодействия кислоты (НС1) и соли (мел СаСОз) в суспензионном растворе глины. Углекислый газ насыщает раствор, вытесняет из него углеводороды и выносит их в абсорбер 10, где углекислый газ поглощается щелочью, а углеводороды накапливаются в верхней части абсорбера. При химическом взаимодействии мела и соляной кислоты получают также соль хлористого кальция CaCla, которая полностью растворяется в воде и вытесняет оттуда определенную долю оставшихся там углеводородов. По окончании реакции соляной кислоты с мелом включают механизм сбрасывания 7 и вводят в раствор дополнительную порцию соли (NaClj, доводя его до полного насыщения. Соль, растворяясь в растворе, практически полностью вытесняет из него оставшиеся углеводороды в верхнюю часть камеры 1, откуда их промывкой камеры углекислым газом из емкости 8 удаляют в верхнюю часть абсорбера 10. После прекращения увеличения объема газа в верхней части абсорбера 10 мешалку выключают, выходной патрубок 5 закрывают, верхнюю часть абсорбера 10 открывают и перепускают газ в мерную бюретку 12, где замеряют его объем и откуда отбирают пробу на определение состава.

Газосодержание (W) углеводородов в глине определяют любым известным способом.

Данный способ основан на значительно меньшей растворимости газа (в 2-3 раза) в растворах соли по сравнению с растворимостью в пресной воде, на снижении мольной концентрации углеводородов в жидкости по мере растворения в ней углекислого газа.

При реализации способа можно выделить первый период, когда глина диспергируется в воде и из нее извлекаются с достаточной полнотой углеводороды, которые полностью растворяются в воде, так как ее абсорбционная емкость превышает емкость адсорбции

образца глины, и второй период, когда в водной суспензии глины получают углекислый газ и хлористый кальций путем ввода в нее соли (СаСОзмел) и соляной кислоты (ПС1). При этом углекислый газ полностыо насыщает водную фазу раствора за сравнительно короткое время, так как обеспечивается максимально возможная поверхность контакта углекислого газа с жидкостью. В момент образования углекислого газа в жидкости пузырьки газа имеют минимальный размер и обеспечивают максимальную площадь контакта. По мере растворения СО2 в воде мольная доля углеводородов Б растворе уменьшается, значительная часть их уходит из жидкого раствора. Б это же время соль CaCla, образующаяся при взаимодействии кислоты с-мелом также насыщает водную часть суспензии глины и также вытесняет часть углеводородов. Раствор насыщается солью CaCls не полностью, так как сравнительно небольшого количества мела достаточно для образования требуемого количества СОг. Во время последнего, третьего иериода, эффект вытеснения углеводородов солью доводится до предела введением в раствор соли NaCl, не вступающей в химическое взаимодействие с ним. Водная часть раствора почти полностью насыщается

солью.

Данный способ позволяет практически весь углеводородный газ вытеснить из суспензионного раствора глины.

Формула изобретения

1. Способ анализа сорбированного иородой газа, включающий диспергирование образцов породы в воде, извлечение газа, определение его состава и количества, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа путем увеличения полноты извлечения углеводородов из образцов

глины, в водную суспепзию глины добавляют мел, полученную суспензию мела и глины в воде подвергают взаимодействию с соляной кислотой, после чего в раствор добавляют поваренную соль до насыщения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

СССР

1. Авторское свидетельство 65 № 517867, кл. G 01V 9/00, 1977.

2. Старостина Н. С. и др. Отчет по теме «Изучение влияния условий отбора и подготовки проб на состав сорбированного

газа. М, ВНИИЯГГ, 1973, с. 160 (прототип).