Методы определения

Определение коэффициента карбонатности горных пород

Содержание

1. Введение. 58

2. Методы определения. 58

3. Аппаратура и принадлежности. 59

4. Описание прибора. 60

5. Порядок работы.. 63

6. Обработка полученных результатов. 65

10. Отчёт по лабораторной работе. 66

Цель лабораторной работы: определить коэффициент карбонатности горной породы

Введение

Под карбонатностью горных пород подразумевается суммарное содержание в них солей угольной кислоты: соды - Na ₂ CO ₃, поташа - K ₂ CO ₃, кальцита - CaCО ₃, доломита - CaCO ₃∙ MgCO ₃, сидерита - FeCO ₃ и т.д.

Коэффициент карбонатности – отношение массы карбонатов, содержащихся в образце, к массе образца.

При определении карбонатности подсчеты относят к весу CaCO ₃, потому что кальцит наиболее распространен в породах и составляет основную часть перечисленных карбонатов.

Породы продуктивных пластов, содержащие значительное количество карбонатов, могут быть с успехом подвергнуты обработке соляной кислотой с целью увеличения проницаемости призабойной зоны скважины и интенсификации добычи нефти. Соляная кислота взаимодействует с известняками и доломитами. Образующиеся продукты реакции удаляются вместе с раствором прореагировавшей кислоты, так как хлориды кальция и магния растворимы в воде, а диоксид углерода - газ.

Определение карбонатности проводится для выяснения возможности проведения солянокислотной обработки скважин, а также для определения химического состава горных пород.

Методы определения

Существует "сухие" и "мокрые" способы определения карбонатности пород. "Сухие" способы основаны на термическом разложении карбонатов с учётом количества выделившегося углекислого газа объёмным или весовым методом. Недостатотк "сухих" способов - ограниченная применимость только для анализа тех пород, которые не содержат, кроме углекислоты, никаких других летучих веществ. Они не могут быть применены для определения карбонатности кернов, т.к. прокаливание до 800 - 1000 С вызывает удаление из керна не только СО₂, но и содержащейся в них адсорбционной и кристаллизационной воды. Этих недостатков лишено определение карбонатности пород "мокрыми" способами, основанными на химической реакции двойного обмена с соляной кислотой. В результате реакции образуется газ и вода. Такие реакции идут необратимо и до конца (правило Бертолле). Учёт выделившейся углекислоты происходит либо взвешиванием остатка породы до и после разложения в ней карбонатов, либо определением объёма самой углекислоты.

Известен Метод Резникова для раздельного определения содержания кальцита и доломита в породе по количеству СО₂ (газоволюметрия) и MgO (титрование). Весь MgO пересчитывается на доломит, а остаток СО₂ (если он имеется) — на кальцит. Точность определения СО₂ — 0,1—0,7%, MgO — 0,5—1,5% (Резников, Муликовская, 1956).

Современный автоматизированный газоволюметрический метод учитывает различия в скорости протекания реакций породы с соляной кислотой и с применением компьютерной программы обработки измерений позволяет раздельно определять содержание кальцита и доломита:

СаСО₃ + 2НСl = CaCl₂ +Н2О + CO2

CaMg(CO₃)₂ + 4НСl = СаСl₂ + MgCl₂ + 2Н₂О + 2CO₂

Для раздельного определения кальцита и доломита используется прибор «Карбонатометр КМ-04».