Разложение газогидратов в пористой среде при инжекции теплового газа, воды
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
м.
Акустические и механические свойства: Акустические свойства гидратосодержащих пород исследовались как в процессе морских работ по изучению гидратов, так и в лабораторных условиях. Однозначно установлен факт повышения скорости прохождения продольной волны после перехода поровой влаги, а гидратное состояние по сравнению с газо- или водонасыщенной породой. Скорость продольной волны в гидратосодержащих породах составляет по данным различных исследований от 2 км/с (Дж. Брайан, 1974 г.) до 5,27 км/с (М. Мэтьоуз, Вон Хюен, 1985 г.).
Электрические свойства: Экспериментальные и полевые геофизические исследования показали резкое возрастание удельного электросопротивления в гидратосодержащих породах по сравнению с водо- и газонасыщенными. Так, М.А. Цикель, изучавший искусственно насыщенные гидратами фреона, пропана и метана образцы песчаников Хапчагайского поднятия (Восточная Сибирь), установил, что главная причина увеличения электросопротивления гидратонасыщенных пород по сравнению с влагонасыщенными - увеличение извилистости поровых каналов, нарушение сплошности пленок воды на поверхности минеральных частиц, в результате чего прерываются токопроводящие пути, а также происходит уменьшение количества свободной воды, определяющей в основном сопротивление породы.
К. Пирсон и другие (1983 г.), проводившие исследования песчаников, поры которых целиком заполнены гидратом тетрагидрофурана, установили зависимость удельного электросопротивления гидратосодержащих пород от частоты пропускаемого сквозь образец тока и минерализации порового раствора. Сравнивая результаты своих определений электрических свойств гидрато- и лёдосодержащих пород одинакового состава, они пришли к выводу, что лед и гидрат практически одинаково влияют на изменение физических свойств пород. Что касается частоты пропускаемого через образец тока, то удельные электросопротивления почти не зависят от нее в интервале 10-30 Гц, однако диэлектрическая постоянная и диэлектрические потери уменьшаются с увеличением частоты тока.
Теплофизические свойства: Исследования теплофизических свойств газовых гидратов довольно интенсивно проводились в последнее время. Однако теплофизические свойства гидратонасыщенных породизучались фактически только А.. Гройсманом, хотя отдельные сведения по данному вопросу имеются в работах Р. Руеффа и Е. Слоана (1985 г.), Р. Стола.
Так, они установили, что на теплофизические свойства газовых гидратов, заполняющих поровое пространство дисперсных пород, состав самих пород практически не оказывает влияния. Изменения теплофизических свойств могут быть связаны лишь с наличтем дополнительных органических примесей в поровом пространстве. Однако, эти примеси могут заметно понизить энтальпию диссоциации газовых гидратов. Подобные результаты связаны скорее всего с особенностями проведения эксперимента, т.к. в образцах с органическими примесями, которые обладают гидрофильными свойствами, может быть существенно больше неперешедшей в гидрат связанной воды, которая и снижает найденную энтальпию диссоциации (т.е. полученная величина эвляется эффективной).
1.5 Пористая среда
Пористая среда представляет собой твердое тело (скелет), пронизанное системой сообщающихся между собой пустот (пор), имеющих нерегулярный характер и делающих среду проницаемой для жидкостей и газов. Характерные размеры пор - единицы или десятки микрометров. Скелет пористой среды обычно состоит из зерен песчаника или известняка различной формы и размеров, расположенных случайно и связанных между собой каким-либо цементирующим материалом.
Первая важнейшая характеристика пористой среды - ее пористость m. Это отношение объема пор Vn к общему объему образца V:
=Vn/V
Пористость - безразмерная величина; обычно ее указывают в процентах. Можно уточнить понятие пористости: различать полную пористость, когда учитываются все поры, и активную пористость, когда учитываются лишь те поры, которые входят в единую систему соединенных между собой пор и могут быть заполнены жидкостью извне. В теории фильтрации существенна лишь активная пористость, поэтому именно она в дальнейшем будет пониматься под пористостью.
Средние значения пористости и абсолютной проницаемости некоторых природных пористых сред:
ПористостьПроницаемость, мДПесок сыпучий3500Крупнозернистый песчаник2500Среднезернистый песчаник200Мелкозернистый песчаник140Известняк10
1.6 Наличие газогидратов в поровом пространстве пород
Аргументы, которые можно считать доказательством наличия газовых гидратовАргументы, опровергающие их наличиеЭкспериментально установлена возможность образования гидратов метана в верхней продуктивной пачке Мессояхского месторождения.Здесь можно выразить, что это ничего не доказывает, так как на месторождении зафиксированы равновесные условия и превышены они или нет, неясно.Установлен факт образования гидратов в призабойной части пласта на промывке забоя буровым раствором с температурой, выше пластовой.Но при этом остается неясным, почему гидраты не образовались там ранее из пластовых вод, учитывая, что буровой раствор почти не проникает в пласт.Комплекс геофизических (каротажных) данных свидетельствуют о наличии газогидратов.Однако, калибровки показаний приборов по реальным гидратосодержащим образцам керна не проводились, поэтому полной уверенности, что при каротажных исследованиях были зафиксированы гидратосо