Файл: Левит А.М. Анализ газа и дегазация при разведке нефтяных, газовых и угольных месторождений.pdf

перевода его обратно в баллон. После отбора извлеченного газа зажим 11 закрывают. Объем извлеченного газа определяется по делениям, нанесенным на трубке баллона 1. После отбора из­ влеченного газа отсоединяют колбу с дегазированной пробой и закрывают зажим 7. Для перевода воды из сосуда 1 в сосуд 3 поворачивают кран 4 на воздух, а кран 5 — на вакуум, закрывают

снижает герметичность прибора. Для уменьшения количества воз­ духа, поступающего в извлеченный газ, следует в качестве затвора применять хорошо продегазированный солевой раствор. Дегаза­ цию солевого раствора можно проводить в сосуде 3.

В приборе СД-1 вакуумметр не предусмотрен. Герметичность дегазатора и исправность насоса проверяют путем создания в баллоне 1 вакуума и соединения его по истечении 5 мин с со­ судом с водой 3. Если после заполнения баллона водой в нем остается менее 5 мл воздуха, дегазатор и насос считают исправ­ ными, и можно приступить к дегазации отобранных проб.

Аналогичным образом проверяют герметичность баллона 2. Если после заполнения баллона 2 в нем остается более 5 мл воздуха, следует найти место нарушения герметичности в дега­ заторе или неисправности в работе вакуумного насоса и устра­ нить их. Для некоторых работ необходимо остаточное содержа­ ние воздуха снизить до 1—2 мл.

Время дегазации проб воды и маловязкого бурового раствора на приборе СД-1 3 мин, бурового раствора средней и большой вязкости и шлама — 5 мин.

Для определения влияния продолжительности дегазации на степень извлечения различных углеводородных газов из воды и глинистого раствора на приборе СД-1 мы дегазировали различные пробы воды и глинистого раствора в течение 3, 4 и 5 мин. Коли­ чество газа, оставшееся после каждой дегазации, определялось путем вторичной дегазации пробы в течение 10 мин. Полученные результаты приведены в табл. 25.

Таблица 25

Содержание различных углеводородных компонентов в газовой смеси, извлеченной из воды и глинистого раствора, в зависимости от времени дегазации жидкости на приборе СД-1

84

Из табл. 25 видно, что практически полная дегазация воды достигается на приборе СД-1 за 3 мин, а глинистого раствора — за 5 мин.

В этой главе не рассматривается степень извлечения парооб­ разных углеводородов (пентана, гексана и др.), достигаемая при помощи дегазатора СД-1. Это связано с тем, что по содержанию парообразных углеводородов в газовой смеси, извлеченной из бу­ рового раствора при любых условиях, нельзя судить о содержа­ нии их в дегазируемой трубе, так как в последней эти углево­ дороды находятся в жидком состоянии и при дегазации в паро­ образное состояние обычно выделяется лишь незначительная часть этих углеводородов. Концентрации парообразных углеводо­ родов в извлеченной газовой смеси в значительной степени зави­ сят от температуры пробы в конце дегазации.

Для определения степени извлечения углеводородных газов, до­ стигаемой на приборе СД-1, при дегазации в течение 5 мин пробы глинистого раствора высокой вязкости в колбах объемом 250 мл нами была проведена следующая работа. При определении газосодержания глинистого раствора в процессе бурения скважины отобранные пробы с «нетекучими» глинистыми растворами дега­ зировались дважды, и по газу, оставшемуся в пробе после первой дегазации, определялась степень извлечения.

Опыты показали, что степень извлечения углеводородных га­ зов из глинистого раствора высокой вязкости при его дегазации в течение 5 мин на приборе СД-1 превышает 90%. Степень из­ влечения жидких углеводородов (пентан и гексан) для раствора любой вязкости сильно зависит от их содержания в растворе. При значительном содержании пентана и гексана в глинистом растворе полнота извлечения не будет достигнута даже при многократной дегазации.

Опыты, проведенные с дегазацией шлама, дали близкие ре­ зультаты.

Нами определялась степень извлечения различных углеводо­ родных газов при дегазации на приборе СД-1 в течение 5 мин различных проб шлама. Для этой цели в процессе бурения сква­ жины в колбу емкостью 250 мл отбиралось 100 мл шлама, после чего колба заполнялась водой, закрывалась пробкой и присоеди­ нялась к прибору для дегазации. Извлеченный газ анализиро­ вался на приборе ГСТЛ-3. Как и в предыдущих опытах, для опре­ деления концентраций различных углеводородов, оставшихся в шламе после дегазации в течение 5 мин, проба дегазировалась вторично в течение 10 мин.

Результаты анализа газа, извлеченного при первой и второй дегазациях различных проб шлама, приведены в табл. 26.

Из табл. 26 видно, что при дегазации проб шлама на при­ боре СД-1 в течение 5 мин извлекается более 94% содержащихся в них углеводородных газов. Это значит, что для дегазации пробшлама на приборе СД-1 достаточно 5 мин.

85

Таблица 26

Степень извлечения углеводородных компонентов, достигаемая при дегазации проб шлама в течение 5 мин на приборе СД-1

При определении производительности прибора СД-1 следует учесть, что на этом приборе две пробы дегазируются одновре­ менно.

На приборе СД-1 можно в течение 1 ч продегазировать 10— 12 проб глинистого раствора или шлама.

О ДВУХ СПОСОБАХ ДЕГАЗАЦИИ ПРОБ БУРОВОГО РАСТВОРА

Дегазация проб бурового раствора в применяемых в настоя­ щее время лабораторных дегазаторах осуществляется двумя способами: на одних (СД, ГБЭ, ДГ) дегазация отобранных проб бурового раствора проводится в пробоотборниках, присоединяе­ мых к дегазатору, на других («Вакуумный кипятильник» [69], «Па­ ровой котел» [70]) пробы бурового раствора переводятся из про­ боотборника в дегазатор.

лучше [30]. Представляло интерес установить причины этой раз­ ницы и выяснить, относятся ли эти выводы только к двум рас­ смотренным приборам или они связаны со способами дегазации и их можно отнести ко всем приборам, работающим по этим двум различным способам. Для решения этого вопроса воспользуемся формулой Савченко [14], которая после некоторых преобразований принимает вид

«6

где Y — отношение объема газа, оставшегося в жидкой фазе после установления равновесия, к объему извлеченного газа; а — коэф­ фициент растворимости углеводородных газов в буровом растворе; Ѵт — объем жидкой фазы; Ѵг — объем газовой фазы.

Возьмем в качестве примера способ дегазации, применяемый в дегазаторе «Вакуумный кипятильник», где пробы бурового

растворе в процессе бурения скважины обычно составляет около

До вскрытия углеводородосодержащих пластов при отсутствии добавок нефти или пеногасителя этот газ представляет собой воз­ дух, а при вскрытии газоносных и нефтеносных пластов в раствор попадают и углеводородные газы. При хранении отобранной пробы в полулитровой бутылке пузырьки свободного газа посте­

25 мл. Когда между этими фазами установится равновесие, рас­ пределение углеводородных газов между ними определится по формуле

Т = 0,03 475/25 = 0,57.

Это значит, что в буровом растворе останется только 57% определяемого газа, а 43% его перейдет в газовую фазу и в де­ газатор не попадет. Конечно, 43% является максимальной вели­ чиной потери газа, в действительности они значительно меньше и зависят от вязкости бурового раствора, его газосодержания и времени хранения. Потери газа даже при весьма непродолжитель­ ном хранении проб воды и маловязких буровых растворов могут оказаться весьма значительными.

Из изложенного следует, что способ дегазации бурового раствора путем перевода проб из пробоотборника в дегазатор яв­ ляется ошибочным, так как при этом теряется значительная часть газа.

Определение содержания газа в пробах воды, глинистого раствора, шлама и керна

Для определения газосодержания воды и глинистого раствора следует пользоваться формулой

q = K rа

К гК -ф

“ТД Г-

Если пренебречь количеством газа, остающегося в пробе после

87