Способ определения количества воды в горныхпОРОдАХ и уСТРОйСТВО для ЕгО ОСущЕСТВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК G01N9/30 

Yi И li - объемный вес и коэффициент бокового давления уравновешивающего матерала; 7ж-удельный вес жидкости, насыщающей образец породы. На чертеже схематически изображен продольный разрез части общего вида устройства. Устройство для определения количества связанной воды в горных породах включает центрифугу (на черт, не показана), подвесную корзину 1, стакан 2, эластичную манжету 3 с перфорированным поддоном 4, через которую на образец породы 5 передается внешнее противодавление, развиваемое уравновешивающим материалом 6 при вращении центрифуги. Сборка и работа устройства осуществляются следующим образом. На дно резиновой манжеты 3 помещают поддон 4 и вставляют исследуемый образец 5, насыщенный жидкостью, эластичную манжету 3 с поддоном 4 и образцом 5 помещают в стакан 2. Образованное кольцевое пространство между стенкой эластичной манжеты 3 и стаканом 2 заполняют уравновешивающим материалом б до уровня верхнего торца образца 5. Подготовленное таким образом устройство (центрифуга) с образцом приводится во вращение, при котором уравновешивающий материал развивает внешнее противодавление на образец породы, препятствующее образованию в нем напряжений растяжения, искажающих результаты определения содержания связанной воды в образце породы. По объему жидкости, вытесненной из образца породы в поддон, судят о количестве связанной воды в образце породы при заданной скорости вращения центрифуги, т. е. при заданном капиллярном давлении. П р и м е р. Для эксперимента из одного куска алевролита были изготовлены два образца диаметром 2 см и длиной 5 см. Пористость алевролита составляла 15%, объемный вес ,3 г/см коэффициент Пуассона ,16. После предварительного вакуумирования оба образца были насыщены минерализованной водой удельного веса 7) 1,02 г/см (чтобы исключить набухание цементирующего материала породы). Для упрощения эксперимента в качестве уравновешивающего материала была использована жидкость. Это исключило необходимость определения величины коэффициента бокового давления |i, который для жидкостей равен единице. По формуле рассчитали необходимый удельный вес уравновешивающего материала (жидкости) ь (7 -+От Таким удельным весом обладает, например, 80%-ный раствор сахара, который и был использован в опытах в качестве уравновешивающего материала. Условия опытов и полученные результаты по новому и старому способам приведены в таблице. Известный () ПредлагаемыйАнализ приведенных в таблице результатов определений содержания связанной воды в образце породы по старому и новому способам показывает, что потеря воды образцом породы при центрифугировании по известному способу и на известном устройстве в 1,5 раза оольше, чем по предлагаемому спосоОу и на предлагаемом устройстве. Предлагаемый способ обеспечивает более высокую точность определения содержания связанной воды в породе, а следовательно, и более точный подсчет запасов нефти. С этой точки зрения оценить эффект не представляется возможным, хотя он и очевиден. С другой стороны предлагаемый способ не трейует дополнительных затрат, необходимых для получения того же эффекта при старом способе центрифугирования - затраты на изготовление стального патрона (1 р. 50 коп.) для жесткого крепления в нем образца породы с помощью эпоксидной смолы (50 коп.). При исследовании 300 образцов в год экономия (А) составит Л 300 X (1,5 + 0,5) : 600 руб. Формула изобретения 1.Способ определения количества воды в горных породах путем центрифугирования образца породы, выделения из него воды и измерения ее количества, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения за счет компенсации напряжений растяжений в образце породы, в процессе центрифугирования образца на его боковую поверхность воздействуют давлением. 2.Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее центрифугу, подвесную корзину, размещенную в центрифуге, располол4енный в корзине стакан для образца породы, и перфорированный поддон, помещенный на дно стакана, отличающееся тем, что оно снабжено эластичной манжетой, установленной в стакане снаружи

поддона и образца, и уравновешивающим материалом, расположенным между стенкой стакана и манжетой, при этом уравновешивающий материал выбирается с объемным весом, определяемым по формуле

)Т

т + ъ

Ti где Y и V - объемный вес и коэффициент Пуассона исследуемого образца породы; 71 и li-объемный вес и коэффициент

бокового давления уравновешивающего материала, Тж - удельный вес жидкости, насыщающей образец породы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Амикс Дж. и др. Физика нефтяного пласта. М., Гостоптехиздат, 1963, с. 134- 137.

2.Ханин А. А. Остаточная вода в коллекторах нефти и газа. М., Гостоптехиздат, 1963, с. 28-37 (прототип).