ВСЁ ПРО НЕФТЬ И ГАЗ

Комплексный интернет- портал посвещённый нефти и газу

Посмотрите также другие разделы нашего сайта!!!

Литература
много книг по нефти и газу

Программы нефтегазового комплекса

Медиафайлы про нефть

Анекдоты про нефтяников

Знакомства для буровиков

Всё про нефть и газ / Литература(каталог книг)

Ревизский Ю.В., Дыбленко В.П.
Исследование и обоснование механизма нефтеотдачи пластов с применением физических методов

Глава № 5

Навигация

Аннотация-Оглавление-Введение-Заключение-Список литературы

Глава 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

ВНИМАНИЕ

В текстах книг представленных на сайте в интернет формате очень много ошибок, не читаются рисунки, графики разбиты, это связанно с некачественной перекодировкой конвекторов из PDF формата и HTML.

Если Вам необходимы качественный текст с рисунками и графиками - то скачиваите книги с нашего сайта в формате PDF.

ссылка для скачивания книги или главы в формате PDF находится внизу страницы.

В данной библиотеке представлены книги исключительно для личного ознакомления.
Запрещено любое копирование не для личного использования, а также с целью использования в коммерческих целях.
В случае претензий со стороны авторов книг/издательств обязуемся убрать указанные книги из перечня ознакомительной библиотеки.
Копирование, сохранение на жестком диске или иной способ сохранения произведений осуществляются пользователями на свой риск.

анекдоты

программы

истории

Ё1Ф Л 5

eeOaieo аёаёабаёдёа NauaOaieaoOeaea ёёёсапАОаёё-ia eeeeiOaoai aeNOaOa eeiA-ieo5ea qO зГ1а

Простейшими моделями остаточной нефти являются сухие и насыщенные бензином С2-80/120 образцы горных пород. В проведенных исследованиях были использованы подготовленные по ОСТ 39-195-86 песчаники пласта Д1 Туймазинского (пластовая температура 309 К), Уршакского (пластовая температура 318 К) месторождений и Уразметовской площади (пластовая температура 318 К). Песчаники были дважды отэк-страгированы, обессолены и высушены.

Основная цель диэлектрических исследований простейших моделей остаточной нефти заключается в установлении видов коллоидных частиц пластовой нефти, преимущественно вытесняющихся из горной породы с естественной водо- и нефте-насыщенностью [80, 82, 89].

5.1. aNOcpia laaAnaii QaNeQ aeaaeaN^o i 6Аё ian Q еёёё ifiaoa i aeNOaii i её lA ieo^ea <рб 11a

Для изученных в области температур от 293 до 353 К систем значения удельной электропроводности, измеренной на частоте электромагнитных колебаний 20 Гц, группируются вокруг величины о = 10 8 См/м, доходя в отдельных случаях до значения Ю-10 См/м, характерного для минералов - полупроводников. На рис. 5.1 и 5.2 изображены температурные зависимости о и тангенса угла диэлектрических потерь tg 6, определенного на частоте 2-10 Гц, характеризующие исследованные простейшие модели остаточной нефти [80, 82]. Данные зависимости имеют сложный ход. В областях пластовых температур наблюдаются экстремумы и перегибы, что обычно связывается с фазовыми переходами в системе. Ход зависимостей о(Т)про-

103

Рис. 5.1. Температурные зависимости удельной электропроводности о и тангенса угла диэлектрических потерь tg 6 для сухого песчанка пласта Д, Уразметов-скойплощади

тивоположен ходу зависимостей lg о — 1/Т для полимеров с ионной проводимостью. Величины tg 6 являются завышенными по сравнению с известными для песчаников. С ростом температуры значения tg 6 изменяются противоположным образом по сравнению с величинами о. Это противоречие обусловлено существованием в поровом пространстве изученных песчаников остаточной нефти в незначительном количестве. В исследованной области температур произошел структурный переход в системе типа “порядок - беспорядок” [114]. В результате этого перехода в остаточной нефти изменилась вращательная способность диполей и их число. Этим и объясняется рост величины tg 6 с повышением температуры.

Характерные для сухих и насыщенных бензином С2-80/120 уршакского и уразметовского песчаников спектры s* в звуковом диапазоне частот электромагнитных колебаний изображены на рис. 5.3 (см. рис. 2.5). Диэлектрическая дисперсия спектров определяется в основном электропроводностью а на низких частотах возможно и приэлектродной поляризацией В спектрах не обнаружена релаксация обусловленная коллоидными частицами извлекаемых нефтей и моделей нефтей типа ФПС.

В данном диапазоне частот электромагнитных колебаний в спектрах е* сухого и насыщенного бензином туймазинского пе-

104

Рис. 5.2. Температурные зависимости удельной электропро-водности о и тангенса угла д^э-лектрических потерь tg 6 для песчаников пласта &: 1, 2 - сухой песчаник соответственно Уршакского и Туйма-зинского месторождений; 3, 4 - насыщенный бензином С2-80/120 песчаник соответственно Уршакского и Туймазин-ского месторождений

счаника выявлена первая релаксация (рис. 5.4), формально определяемая поляризацией поверхности раздела Максвелла -Вагнера (3.3). Величины т для этих систем в интервале температур от 293 до 353 К лежат в пределах (2,654-ьЗ,98)-1(Г6 С. Полученный результат свидетельствует об увлажненности испытанных образцов туймазинского песчаника [82].

В диапазоне радиочастот электромагнитного поля от 2-10 до 3-10 Гц в спектрах 8* сухого уразметовского песчаника при температурах ниже пластовой были выявлены три перекрывающиеся релаксации дебаевского типа (3.2). При температурах выше пластовой вторая релаксация в интервале частот спектра

105

Рис. 5.3. Спектры комплексной диэлектрической проницаемости насыщенного бензином С2-80/120 (1) и сухого (2) песчаников пласта Д4 Уршакского месторождения при температуре 293 К:

г', г" - соответственно относительная диэлектрическая проницаемость и фактор диэлектрических потерь

от 1,5-Ю7 до 8-Ю7 Гц исчезает (рис. 5.5). Относящиеся к первой, второй и последней релаксациям в спектре времена релаксации т имеют значения соответственно 10,6-14; 3,38-4,62 и

Рис. 5.4. Спектр комплексной диэлектрической проницаемости сухого песчаника пласта Д, Туймазинского месторождения при температуре 293 К:

f = 7-102 и 2-105 Гц - значения граничных частот для первой релаксации в спектре

106

Рис. 5.5. Спектры комплексной диэлектрической проницаемости сухого песчаника пласта Д, Уразметовской площади при различных температурах:

f - значения граничных частот для первой, второй и последней релаксаций в спектре

0,211-0,235 не. Выявленными релаксациями определяются твер-докристаллические, жидкокристаллические и мицеллобразные типа сферических мицелл неонолов коллоидные частицы остаточной нефти. Фазовый переход жидкокристаллической фазы (мезофазы) в другие фазы наблюдается также в неонолах при температурах выше температуры их плавления (см. рис. 3.22) [80].

Спектры 8* в диапазоне частот от 2-Ю5 до 3-Ю9 Гц при пластовой температуре сухого и насыщенного бензином туйма-зинского песчаника изображены на рис. 5.6 [83]. В спектрах сухого песчаника в интервале температур 293-298 К на частотах от 2-Ю5 до (2+2,5)-107 Гц выявлена слабоинтенсивная (tg бм = 0,034*0,036) вторая релаксация, отражаемая формулой Дебая (3.2) и обусловленная фазой твердокристаллических коллоидных частиц нефти (т = 4,023+6,18 не). В области температур 303-328 К эта релаксация на частотах спектра 2-Ю5. -(0,6-1,2)-107Гц подчиняется правилу m-й степени (1.5) и определяется фазой коллоидных частиц типа пластинчатых мицелл неонолов (см. табл. 3.1), содержание которой в остаточной нефти растет с повышением температуры (т = 0-^1). При тем-

107

Рис. 5.6. Спектры комплексной диэлектрической проницаемости сухого (1) и насыщенного бензином С2-80/120 (2) песчаников пласта Д, Туймазинского месторождения при температуре 309 К:

f - значения граничных частот для второй, третьей, четвертой, пятой и последней релаксаций в спектре

пературах выше 298 К установлен фазовый переход твердо-кристаллических частиц в указанные мицеллообразные. На частотах спектров от (0,6-s-l,2>107 до (1,2^-6,3)-107 Гц в диапазоне температур от 309 до 328 К проявляется третья релаксация, также подчиняющаяся правилу m-й степени, и отражающая фазу коллоидных частиц типа палочкообразных мицелл (см. табл. 3.1) с незначительным ее содержанием в остаточной нефти (т = 0 87н-0 93) При температурах от 293 до 328 К в интервале частот спектров от (1 2+6 3)107 до 1 5+109 Гц установлена интенсивная (tg 6 = 0,48+0,54) последняя релакса-ция, удовлетворяющая соотношению Дебая (3.2), отражающая фазу' коллоидных частиц нефти типа сферических мицелл не-онолов (т = 0,278-0,319 не).

108

В спектрах насыщенного бензином туймазинского песчаника в интервале частот от 2-10 до (2+6,3)-10 Гц при температурах 293-353 К установлена вторая релаксация, подчиняющаяся правилу m-й степени (1.5). Она отражает фазу коллоидных частиц типа пластинчатых мицелл (см. табл. 3.1) в заметном количестве (m -> 0). Определяемая правилом m-й степени в области температур 293-309 К на частотах спектров 2-107 -(6,3+8)-107 Гц третья релаксация обусловлена частицами типа палочкообразных мицелл в сравнительно небольшом количестве (m = 0,61+0,9). В интервале температур 293-353 К на частотах спектров от (4+8)-107 до (2+2,5)-108 Гц проявляется заметная по интенсивности (tg 6Н = 0,1+0,21) четвертая релаксация дебаевского типа (3.2). Она отражает фазу коллоидных частиц промежуточных по виду между жидкокристаллическими и мицеллообразными (х = 0,182+0,345 не). В интервале частот спектров от (2+2,5)-108 до (2,8+4)-108 Гц при температурах 293-323 К установлена пятая релаксация, определяемая правилом m-й степени, и отражающая фазу воды, адсорбированной в незначительном количестве (m = 0,8+0,99) на различных минералах поверхности порового пространства. В области частот спектров от (2,8+4)-10 до 3-10 Гц в диапазоне температур 293-353 К обнаружена интенсивная (tg 6Н = 0,48+0,72) последняя релаксация, определяемая соотношением Коула - Дэвид-сона (3.1) с изменяющимся в широких пределах параметром ассиметрии (3 = 0,48+1. Эта релаксация отражает фазу коллоидных частиц типа набора сферических мицелл неонолов с различной степенью упорядоченности (х = 0,129+0,2 не).

Спектр е* насыщенного бензином уразметовского песчаника при пластовой температуре приведен на рис. 5.7. Для сравнения на этом рисунке показан спектр е* насыщенного моделью уршакской нефти туймазинского песчаника, измеренный при пластовой температуре.

В интервале частот спектров насыщенного бензином уразметовского песчаника от 2-10 до (3,2+5)40 Гц при температурах 293-303 К выявлена первая релаксация, определяемая правилом m-й степени (1.5). Она отражает фазу коллоидных частиц нефти типа пластинчатых мицелл неонолов (см. табл. 3.1) в заметном количестве (m —> 0). В области температур 313-353 К на частотах спектров от 2-Ю5 до (1,3+2,5)-107 Гц первая релаксация отражается формулой Дебая (3.2) и является слабоинтенсивной (tg 6Н = 0,014+0,027). Она определяет фазу коллоидных частиц типа твердокристаллических (х = = 6,84+14,4 не). При температурах выше 303 К происходит фазовый переход коллоидных частиц типа пластинчатых ми-

109

Рис. 5.7. Спектры комплексной диэлектрической проницаемости для песчаников пласта Д„ насыщенных различивши флюидами:

1 - песчаник Уразметовской площади, насыщенный бензином С2-80/120, при температуре 318 К; 2 - песчаник Туймазинского месторождения насыщенный моделью уршакской нефти, при температуре 309 К

целл в твердокристаллические. Обнаруженная в интервале температур 293—353 К на частотах спектров от (1,3+5) *10 до 5-107+1 3-Ю8 Гц вторая релаксация подчиняется правилу m-й степени и определяется фазой коллоидных частиц типа палочкообразных мицелл (см. табл. 3.1) в незначительном количестве (m = 0,74+0,99). Выявленная на частотах спектров от (5-107+1 3-Ю8) до (2+2 5)-108 Гц при температурах 293-353 К заметная по интенсивности tg 6 = 0,08*0,16) третья релакса-ция определяется соотношением Дебая (3.2) и обусловлена сЬазой коллоидных частиц промежуточных по виду между жидкокристаллическими и мицеллообразными (т = 0,253+0,353 не). Обнаруженная при температурах 293-353 К в интервале частот спектров от (2+2,5>108 до (4+4,5>108 Гц четвертая релаксация определяется правилом m-й степени и обусловлена фазой коллоидных частиц типа цилиндрических мицелл (см. табл. 3.1) в заметном количестве (m = 0,52+0,77). Последняя релаксация в интервале частот спектров от (4+4,5)*10 до 3*10 Гц в

НО

области температур 293-353 К описывается соотношением Ко-ула - Дэвидсона (3.1) с изменяющимся в сравнительно широких пределах параметром ассиметрии р = 0,38-^0,59. Релаксация интенсивная (tg 6M = 0,34+0,51) и обусловлена фазой коллоидных частиц типа набора сферических мицелл неонолов с различной степенью упорядоченности (т = 0,1592 не) [83].

5.2. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

СПЕКТРОВ ПРОСТЕЙШИХ МОДЕЛЕЙ ОСТАТОЧНОЙ

НЕФТИ

В ЗВУКОВОМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ

Измеренные на частоте 2-Ю5 Гц в области температур 293-353 К значения е^ сухих и насыщенных бензином песчаников близки к известным для сухих песчаников величинам es (рис. 5.8). На зависимостях ejT) в областях пластовых температур наблюдаются перегибы. Для насыщенных бензином песчаников они являются ярко выраженными, что является следствием уже отмеченного структурного перехода в них типа “порядок-беспорядок”.

Из приведенных на рис. 5.9 зависимостей для сухого и насыщенного бензином туймазинского песчаника (как уже отмечалось - увлажненного) следует, что зависимости es(T) и

Рис. 5.8. Температурные зависимости высокочастотной диэлектрической проницаемости 8да ДЛЯ песчаников пласта Д 4:

1 - сухой песчаник Уразметовской площади; 2, 3 - соответственно сухой и насыщенный бензином С2-80/120 песчаник Уршакского месторождения; 4, 5 -соответственно сухой и насыщенный бензином С2-80/120 песчаник Туймазинского месторождения

111

Ае(Т) имеют одинаковый ход (формально отсутствуют при-

Рис. 5.9. Темпеватувные зависимости лиэлектвических паваметвов, хавактеви-зующие первую релаксацию в спектрах песчаника пласта Д, Туйма^инского месторождение:

1, 2- соответственно сухой и насыщенный бензином С2-80/120 песчаник

знаки расслоения фазы воды, представленной НКМА), а зависимости т(Т) имеют неаррениуссовский ВИД. Зависимости tg бм(Г) слабо зависят от температуры На зависимостях структурных и динамического параметров наблюдаются экстремумы и перегибы в областях температур 298 и 309 К (пластовая температура). Анализ агрегативной и термодинамической устойчивости НКМА воды показывает, что при температурах выше пластовой происходит расслоение фазы НКМА на две фазы. Для насыщенного бензином песчаника расслоение протекает более интенсивно.

5.3. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СПЕКТРОВ ПРОСТЕЙШИХ МОДЕЛЕЙ ОСТАТОЧНОЙ НЕФТИ В ДИАПАЗОНЕ РАДИОЧАСТОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

Представленные на рис 5 10 и 5 11 зависимости 8 (Т) Де(Т) о(Т), т(Т) и tg в (Г)" для сухого уразметовского песчаника имеют чрезвычайноМсложный ход. Зависимости es(T) и Де(Т),

ИЗ

Рис. 5.10. Температурные зависимости статической диэлектрической проницаемости е., диэлектрической дисперсии Ав для сухого песчаника пласта Д< У раз-метовской площади:

1, 2, 3 - соответственно первая, вторая и последняя релаксации в спектре

относящиеся к первой и второй релаксациям, характеризуются одинаковым ходом, что формально свидетельствует об отсутствии признаков расслоения в определяемых ими фазах коллоидных частиц соответственно твердокристаллической и мезо-фазе. Для фазы мицеллообразных частиц, отражаемой последней релаксацией в спектрах, имеются признаки ее расслоения на две фазы. Зависимости т(Т) характеризуются неаррениуссовским видом. Судя по значениям tg бм, первая и вторая релаксация относятся к слабоинтенсивным, а последняя в спектре является интенсивной. При температурах выше пластовой (318 К) мезофаза полностью переходит в фазу мицело-образных коллоидных частиц. Такой фазовый переход подтверждается значительным ростом величин tg 6M в температурном интервале от 318 до 353 К для последней релаксации. Данная мезофаза является лиотропным жидким кристаллом. Наиболее вероятно, что она представляет из себя высококон-

114

Рис. 5.11. Температурные зависимости удельной электропроводности о и максимума тангенса угла диэлектрических потерь tg 6 времени релаксации т для емкого песчаника пласта Д, Уразметовской площади

1, 2, 3 ~~ соответственно первая, вторая и последняя релаксации в спектре

центрированный раствор смол в светлых фракциях нефти. Первая и последняя релаксации в спектрах характеризуются ярко выраженными перегибами и экстремумами на температурных зависимостях удельной электропроводности и диэлект-рических параметров в областях температур 303, 318, 323 и 333 К. Они обусловлены явлениями дезагрегации и агрегации коллоидных частиц, составляющих фазы, определяемые этими релаксациями В явлениях дезагрегации коллоидных частиц заметную роль играют гетероатомы (S + N + О). Различие в интенсивности этих явлений определяет существенную разницу в содержании гетероатомов в остаточной и извлекаемой несЬтях Г 941 Анализ агпегативной и термодинамической устойчивости твердокристаллических и мицеллообразных коллоидных частиц остаточной нефти свидетельствует о полном рас-

115

слоении фаз, отражаемых этими частицами, на жидкую (термотропная жидкость) и твердую фазы в интервале температур от 318 до 333 К. При температурах от 333 до 353 К происходит выделение твердой фазы из фазы твердокристал-лических частиц. В случае фазы мицеллообразных частиц наблюдается только склонность к выделению твердой фазы.

Рис 5 12 Температурные зависимости удельной электропроводности а и диэле-

™ec^

насыщенного бензином С2-80/120: площади,

1, 2, 3, 4, 5 - соответственно первая, вторая и последняя релаксации в спектре

116

Представленная мицеллообразными частицами фаза термодинамически более устойчивая, чем твердокристаллическая [80].

Приведенные на рис. 5.12-5.14 температурные зависимости удельной электропроводности и диэлектрических параметров спектров сухого туймазинского и насыщенных бензином ураз-метовского и туймазинского песчаников показывают на то, что они являются ярко выраженными дисперсными системами. Насыщенные бензином песчаники характеризуются большим многообразием видов коллоидных частиц, особенно мицеллооб-разных с различной степенью их упорядоченности, по сравнению с сухими. Для фаз различных видов коллоидных частиц, выявленных в этих системах, характерны как явления расслоения на жидкую и твердую фазы, так и выделения твердой фазы или склонности к этому. Наиболее выраженно эти явле-

Рис. 5.13. Температурные зависимости диэлектрических параметров спектров сухого песчаника пласта Д, Туймазинского месторождения:

1, 2, 3 - соответственно первая, вторая, третья и последняя релаксации в спектре

117

Рис. 5.14. Температурные зависимости диэлектрических параметров спектров песчаника пласта Д, Туймазинского месторождения, насыщенного бензином С2-80/120:

1, 2, 3, 4, 5 - соответственно вторая, третья, четвертая, пятая и последняя релаксации в спектре

ния протекают в фазах остаточной нефти насыщенного бензином туймазинского песчаника (см. рис. 5.14) [83].

Проведенные диэлектрические исследования простейших моделей остаточной нефти в диапазоне частот электромагнитного поля от 2-10 до 3-Ю9 Гц и области температур от 293 до 353 К показали, что в фазах остаточной нефти, представленных различными видами коллоидных частиц, в области пластовой температуры и выше наблюдаются фазовые переходы коллоидных частиц одного вида в другой и явления расслоения фаз на жидкую и твердую фазы и выделения твердой фазы или склонности к этому. Считается, что явления расслоения растворов сходны с фазовыми переходами второго рода [4]. Установлено, что мезофаза и фаза ФПС наиболее неустойчивые из фаз пластовой нефти. При горячей экстракции спирто-

118

бензольной смесью из песчаников полностью вытесняется только фаза ФПС. Поскольку при таком сильном воздействии на песчаники полностью из них вытесняется только данная фаза, при вытеснении нефти из реального пласта теоретически полностью можно извлечь только нефть, представленную фазой ФПС [78]. Преимущественное вытеснение из горной породы фазы пластовой нефти типа ФПС представляется доминирующим фактором при разработке методов оценки неф-тевытесняющей способности реагентов по данным диэлектрических исследований моделей нефтеносного пласта после вытеснения из них нефти водой и растворами испытуемых реагентов.

Знакомства

для

настоящих

нефтяников

и

газовиков

Я:

Ищю:

от лет

до лет

В данной библиотеке представлены книги исключительно для личного ознакомления.
Запрещено любое копирование не для личного использования, а также с целью использования в коммерческих целях.
В случае претензий со стороны авторов книг/издательств обязуемся убрать указанные книги из перечня ознакомительной библиотеки.
Копирование, сохранение на жестком диске или иной способ сохранения произведений осуществляются пользователями на свой риск.
Ревизский Ю.В., Дыбленко В.П.
Исследование и обоснование механизма нефтеотдачи пластов с применением физических методов

Глава № 5

Навигация

Аннотация-Оглавление-Введение-Заключение-Список литературы

Глава 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Скачать эту главу в формате PDF

Всё про нефть и газ / Литература(каталог книг)

по всем вопросам и предложениям Вы можете обращаться на neft-i-gaz@bk.ru Администрация сайта