操作步驟及注意事項
首先從全直徑巖心上鉆取樣品，然后進(jìn)行分析。該過程是一步接一步地進(jìn)行的，除了某些巖性，例如頁巖、硬石膏、石膏、粘土含量高的巖石，通常這些巖性的巖心分析是先對巖心進(jìn)行大概的描述，然后再選擇性地進(jìn)行分析。用地質(zhì)錘或類似的錘子從每0.3048m(1ft)長的巖心上取下5.08cm(2in)長的有代表性的巖樣，然后按長度方向分為兩塊，一塊用來做流體飽和度，在另一塊上鉆取圓柱樣品用來測定滲透率以及波義爾定律孔隙度?；蛘?，在與取飽和度樣品相鄰的部位取一塊25.4mm~50.8mm(1in~2in)的巖心塊，從這塊巖心塊上鉆取柱塞。后一種取樣的優(yōu)點(diǎn)是它可以提供一塊較大、較長的柱塞巖樣，從而減少鉆井流體的污染。
對于進(jìn)行氣體體積測定的巖樣(10g~15g)應(yīng)該是碎片或加工成為合適的形狀和大小，也就是使樣品能夠被放到水銀泵的巖心室里。此外，巖樣的外表面應(yīng)加工得很光滑，有利于樣品與汞之間的貼和。記錄巖樣的質(zhì)量，通過排開的水銀體積來確定巖心的總體積，以便在后來的流體求和法計算孔隙度時使用(見5.3.2.2.2和4.2.1.4)。巖心室的閥門關(guān)閉，使壓力升到5.171MPa~6.895MPa
(750psi~1000psi)，壓力上升的高低取決于樣品的參透率和孔隙度。記錄注人汞的體積(根據(jù)水銀泵的校驗程序，已對泵進(jìn)行適當(dāng)?shù)男ｒ?，?.2.1.8)。
對于測定油水的巖心，應(yīng)該粉碎成大約6.4mm(1/4in)大小的塊狀。然后用孔徑6.4mm(0.25in)(大約3~4目)的泰勒篩進(jìn)行過篩，以除去在粉碎過程中產(chǎn)生的細(xì)小顆粒。稱量一定數(shù)量的粉碎巖心(通常為100g~175g)，精確到0.01g，然后倒進(jìn)樣品杯中。擰緊樣品杯蓋并與其他準(zhǔn)備好的樣品杯一起放到恒溫箱里。恒溫箱的初始溫度保持在177℃(350F)(Hensel，1982)，直到所有的巖樣都不再出水為止，記錄干餾出來的水體積，然后把溫度升到538℃~649℃(1000下~1200F)。觀察集液管，當(dāng)所有的巖樣不再釋放出流體時，可以認(rèn)為測定結(jié)束。干餾時間通常在20min~45min 之間。記錄所產(chǎn)生的油水體積。
把恒溫箱的初始溫度選擇為177C(350F)是為了除掉孔隙間的水、被吸附的水、層間粘土水(例如蒙脫石)以及水化的水(例如硫酸鈣)，但是不包括氫氧基粘土水，而且這種方法不適用于含有石膏，或含有大量蒙脫石的巖樣。作為特殊巖心分析方法，在4.8中敘述了含有石膏的巖樣分析程序。對于含有蒙脫石的巖樣，在獲得準(zhǔn)確的流體飽和度時會產(chǎn)生一些問題，主要是因為加熱到177℃
(350F)(Brown，1961;Mackenzie 1970)時已達(dá)到了氫氧基水解吸的最低溫度。雖然在此溫度下，粘土氫氧基水只損失5%，但是它可以影響到最終的油水飽和度值。這種方法優(yōu)于其他的干餾法，例如平臺法(Hensel，1982)。平臺法認(rèn)為，如果持續(xù)加熱，收集到的水與時間的關(guān)系曲線將產(chǎn)生一個平臺，在產(chǎn)生平臺的時間內(nèi)，所得到的只是儲層的孔隙水。
在538℃~649℃(1000下~1200F)的最終干餾溫度下會產(chǎn)生不正確的油體積。某些巖心中可能含有固態(tài)的烴類，例如干酪根、硬瀝青等，這些物質(zhì)在此溫度下裂解。分析者應(yīng)該考慮礦物的組成，并對收集的油進(jìn)行適當(dāng)?shù)男?zhǔn)。在特殊情況下，不應(yīng)該使用干餾法，而應(yīng)該考慮使用其他方法，例如蒸餾抽提法(Dean-Stark)(見4.3).
引起油體積測定誤差的其他方面有:a)冷凝管組裝造成的誤差。b)干餾杯密封圈的泄漏以及c)某些油的結(jié)焦和裂解。必須使用油體積校準(zhǔn)曲線進(jìn)行校準(zhǔn)(見圖3)。
干餾過程結(jié)束后，收集到的“總”水量對于判斷“孔隙”水是否被干餾出來并冷凝到集液管里是有幫助的。分析者可能會發(fā)現(xiàn)計算的樣品顆粒密度有反常的趨勢，如果初始“孔隙”水體積與最終的“總”水體積之間的差值與相鄰樣品的數(shù)據(jù)比較相差較大，那么實驗室工作人員應(yīng)該對初始水體積進(jìn)行校準(zhǔn)，以獲得合理的數(shù)據(jù)，并且應(yīng)該將這樣的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)標(biāo)注出來，使用一個下腳注標(biāo)。
由于粉碎的巖心表面積大，特別是水容易蒸發(fā)，造成流體損失，所以應(yīng)該縮短粉碎巖心的暴露時間。
注意:由于在測定流體飽和度實驗過程中使用汞，所以要執(zhí)行安全與健康的操作準(zhǔn)則，查閱相關(guān)的環(huán)境保護(hù)規(guī)章制度與地方法規(guī)。
|
