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

При проведении газокаротажных работ путем отбора единичных проб входящего бурового раствора иногда определяют фон ра­ створа. Приведенные здесь результаты показали, что фон бурового раствора неодинаков и колеблется от 2 до 210 мл/л. Это значит, что газосодержание отдельных проб, отобранных для определения

во - -

4:

3;=3

70

<3

<3

ВО- -

<3

<ъ 5 0 -~

о;

Ч5:і 90-

С о д ер ж а н и е м ет а н а В гл и н и с т о м p a c m ö o p e , м л /л

Рис. 9. Содержание метана в пробах бурового раствора, отобран­ ных после запуска газа в скв. 103 Щелковского газохранилища.

Из сказанного следует, что необходимо изучать не фон входящего бурового раствора, а изменение его газосодержания [45]. Для полу­ чения более надежных результатов следует газовый каротаж вести как по выходящему из скважины буровому раствору, так и по буро­ вому раствору, входящему в скважину, и путем вычитания из газо­ содержания выходящего раствора газосодержания соответствующих проб входящего раствора определять приращение газосодержания бурового раствора.

39

УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ПОБОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ПРИ ДЕГАЗАЦИИ И ХРАНЕНИИ ПРОБ ВОДЫ,

ГЛИНИСТОГО РАСТВОРА, ШЛАМА И КЕРНА

При дегазации воды, глинистого раствора, шлама и керна на­ ряду с газами, извлекаемыми из дегазируемой пробы, могут на­ ходиться газы, образовавшиеся в процессе дегазации и хранения пробы. Так, в результате разложения органических веществ, содер­ жавшихся в пробе, может при определенных условиях в процессе дегазации образоваться окись углерода [25], водород и другие газы.

В результате разложения бикарбонатов, содержащихся в дега­ зируемой пробе, часто образуется значительное количество угле­ кислого газа [25]. Возможны также случаи образования водорода в результате взаимодействия бурового раствора с обсадными и бурильными трубами, а также дегазируемой пробы с железными деталями дегазатора или пробоотборника [24]. Для различия и от­ деления газов, извлекаемых из дегазируемой пробы, от газов, обра­ зующихся в процессе дегазации, необходимо было изучить условия их образования.

О возможности образования окиси углерода при дегазации воды, глинистого раствора, шлама и керна

При безводной дегазации различных образцов шлама и керна при температурах выше 100° нами в извлеченных газах были об­ наружены заметные количества окиси углерода. Для выяснения условий образования окиси углерода при дегазации различных пород был проделан ряд опытов по дегазации образцов различных глин в течение определенного времени при различных темпера­ турах.

Дегазация глины осуществлялась на установке, изображенной на рис. 10. В баллон 1, погруженный в печь 2\ загружалось в виде порошка 50 г исследуемой глины. При помощи стеклянной трубки 4 баллон соединялся с бутылкой 3 для отбора выделившегося газа.

. Стеклянная трубка 4 присоединялась к баллону I встык при по­ мощи короткой резиновой трубки 5.

Образец исследуемой глины выдерживался определенное время при нужной температуре, после чего через него пропускалось 500 мл воздуха, который переводил выделившийся газ из баллона в бутылку 3. Газовая смесь анализировалась на содержание окиси углерода, метана и тяжелых углеводородов на хроматографическом

40

приборе с гопкалитовым фильтром. Опыты проводились с образ­ цами глин, отобранными из Кудиновских карьеров Московской области и из пос. Аджубжа Абхазской АССР.

Глина из пос. Аджубжа имела плотность 2,73 г/см3, содержала органических веществ по Тюрину 0,854% и люминесцирующих битумов 4 балла по шкале Флоровской. Результаты, полученные при нагревании 40 г глины в течение 20 мин при различных тем­ пературах, приведены в табл. 10.

Из табл. 10 видно, что следы окиси углерода (0,03 мл) появля­ ются уже при 100°. Дальнейшее повышение температуры ведет к значительному увеличению ее количества. С повышением темпе­ ратуры растет доля тяже­

горючих газов в 5 раз больше, чем в течение 20 мин при этой же

температуре.

Близкие результаты были получены при дегазации образцов глин, отобранных из Кудиновских карьеров Московской области. На установленном на газокаротажной станции АГКС-65 хроматермографе ХТ-2М при обычной методике анализа окись углерода выделяется вместе с метаном, и при ее сгорании в термохимиче­ ском детекторе хроматографа (2СО + Ог —> 2СОг) выделяется

41

значительное количество тепла, как и при сгорании метана. Вслед­ ствие этого по показаниям газоанализатора нельзя определить, относятся ли они к метану, окиси углерода или к обоим газам вместе. Газоанализаторы с пламенно-ионизационными детекторами не чувствительны к окиси углерода.

Возможность образования окиси углерода ставит вопрос о до­ пустимости применения термической и термовакуумной дегазации воды, глинистого раствора, шлама и керна. Для решения этого вопроса необходимо было выяснить, образуется ли окись углерода в заметных количествах при этих процессах. Для этого нами про­ водилось длительное кипячение воды, глинистого раствора и шлама при температурах 70 и 100° [26]. Как и при нагревании керна, окись углерода может образоваться при кипячении воды, бурового ра­ створа и шлама только в результате разложения или окисления со­ держащихся в них органических веществ. Поэтому, наряду с изу­ чением возможности образования окиси углерода при обычном кипячении этих веществ, изучали также возможность образования окиси углерода при длительном кипячении воды, глинистого ра­ створа и шлама с добавками нефти.

Дегазация раствора при температуре 70° осуществлялась путем кипячения его в течение 30 мин на термовакуумном дегазаторе ГБЭ [50], а при 100° — путем кипячения его в течение 30 мин на термическом дегазаторе конструкции Субботы [59]. Дегазации под­ вергались три колбы с водой, три колбы с глинистым раствором и три колбы со шламом. В каждые две колбы добавлялось по 8 мл нефти. Одна колба с водой без добавок нефти и одна колба с водой и с добавкой нефти кипятились при 100°. Третья колба с водой и с добавкой нефти кипятилась при 70°.

Аналогично дегазировались колбы с глинистым раствором и колбы со шламом. Кроме того, дегазации подвергались две колбы

кен. Результаты всех перечисленных опытов приведены в табл. 11. Из данных табл. 11 видно, что количество окиси углерода, обра­ зовавшееся при кипячении воды, глинистого раствора и шлама при температурах 70 и 100°, как при добавках нефти, так и без доба­ вок, очень невелико и не превышает погрешность аналитического прибора. Так, максимальное содержание окиси углерода во всех опытах не превышает 1,5% от общего количества горючих, а сред­ нее содержание окиси углерода составляет 0 ,2 % от общего содер­

жания горючих.

' Из изложенного следует, что при кипячении воды и глинистого раствора с добавками и без добавок нефти при 70 и 100° окиси углерода практически не образуется, и результаты анализа извле­ ченного газа ничем не искажены. Отсюда следует, что термический

42