Описание аппаратуры

Прибор С.Л. Закса (ЛП-4). Данный прибор состоит из колбы (4), стеклянной ловушки (2), калиброванной на 10 см³, стеклянного холодильника (1) и стеклянного цилиндра (3) с дном из пористого стекла (фильтра). Колба, ловушка и холодильник тщательно пришлифовываются друг к другу для устранения утечки паров растворителя через места соединения. В процессе работы цилиндр с керном помещают в горловину колбы на специальные выступы. В верхней части цилиндра имеются два отверстия, в которых закрепляют проволочную дужку для удобства извлечения цилиндра из колбы.

Выполнение работы 1. Образец породы взвешивают на технических весах с точностью до 0,001 г., определяя его массу Мдо экс и помещают в воронку Шотта (отмечена цифрой 3 на рис. 1.1). 2. В колбу (4) наливают до половины растворитель, в качестве которого можно использовать толуол С7Н8 (плотность 867 кг/м3, температура кипения 111 ºС). 3. Подключают холодильник (1) к воде, которая поступает снизу вверх и включают электропечь, на которой стоит колба (4). Необходимо чтобы стеклянный цилиндр (воронка Шотта), в котором находится исследуемый образец, был погружен в растворитель и вместе с тем растворитель не переливался через его края. 4. При кипячении растворителя вода испаряется из образца и вместе с растворителем поступает в холодильник (1), где охлаждаясь стекает в градуированную колбу (2). После того как увеличение объема воды перестает наблюдаться, процесс перегонки можно считать законченным. Так как вода тяжелее углеводородных растворителей, она занимает нижнюю часть ловушки (2), избыток растворителя же стекает обратно в колбу.

Рисунок 1.1 – Прибор С.Л. Закса (ЛП-4) для определения нефте-, газо- и водонасыщенности пород: 1 – холодильник; 2 – ловушка; 3 – воронка Шотта; 4 – колба с растворителем

5. Процесс перегонки воды из образца считается законченным, когда увеличение объема воды в ловушке прекращается и находящийся над уровнем воды слой растворителя становится совершенно прозрачным.

6. Если в трубке холодильника задерживаются капли воды, то их сталкивают в ловушку стеклянной палочкой, после чего отсчитывают объем воды (V_воды, см³).

7. Цилиндр с образцом извлекают и высушивают в термостате до постоянной массы М_{после экс}.

8. Для оценки объема нефти в образце можно использовать следующее выражение:

(1.19)

 

где V_нефти – объем нефти в образце, см³; М_{до экс} – масса образца до экстрагирования насыщенного нефтью и водой, г; М_{после экс} – масса экстрагированного и высушенного образца (высушивание производят в специальном сушильном шкафу в течении 12 часов, при температуре 102 – 105 ºС), г; V_воды – объем воды выделившийся из образца, см³; ρ_в – плотность воды, г/см³; ρ_н – плотность нефти, г/см³.

9. Затем производится измерение пористости на проэкстрагированном и высушенном образце (лабораторная работа № 5) и рассчитывается водонасыщенность (S_в) и нефтенасыщенность (S_н) как доля порового пространства, по формуле (1.18) либо это выражения можно представить следующим образом:

(1.20)

(1.21)

где m_об – коэффициент общей (полной или абсолютной) пористости, д.е.; V_обр – видимый (кажущейся) объем образца (определяется по формуле 1.22), см³; ρ_{экс.обр} – плотность образца, г/см³.

(1.22)

где d_к – диаметр керна, см; h_к – длина керна, см.

10. Результаты исследования заносятся в таблицу 1.13