Способ анализа сорбированногопородой газа

 

ОП ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i() SllI90 бова Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.11.78 (21) 2683808/18-25 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

G 01V 9/00 .

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (53) УДК 550.84 (088.8) по делам изобретений и открытий

- Т-.

П. В. Михальков, Л. T. Нестеренко, E. T. Кренделев и С. Н. Денисова

Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности! (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ АНАЛИЗА СОРБИРОВАННОГО ПОРОДОЙ

ГАЗА

Изобретение относится к области анализа газа и может быть использовано в геологопоисковых работах на нефть и газ.

Известен способ газометрии, включающий извлечение газа путем взаимодействия породы с химическим растворителем до полной его нейтрализации, определение состава и количества извлеченного газа (1).

Применение способа для определения газосодержания в образцах карбонатных пород обеспечивает достаточно высокую точность анализа, но в образцах глин достоверность определения низкая и имеют место трудности в выборе химического растворителя.

Известен также способ анализа сорбированного породой газа, включающий извлечение из породы газа путем растворения породы в воде, последующей дегазации раствора и определение состава и количества извлеченного газа (2).

Образцы глин достаточно полно диспергируются в воде, однако газ, извлекаемый из глины, растворяется в воде. Вследствие большей абсорбционной емкости воды относительно адсорбционной емкости глины имеет место недостаточно полное извлечение углеводородов, что является основным недостатком этого способа. Степень же извлечения углеводородов при термовакуумной дегазации колеблется в значительных пределах.

Целью изобретения является повышение точности анализа путем увеличения полно5 ты извлечения углеводородов из образцов глин.

Поставленная цель достигается тем, что в водную суспензию глины добавляют мел, полученную суспензию мела и глины в во10 де подвергают взаимодействию с соляной кислотой, после чего в раствор добавляют поваренную соль до насыщения.

На чертеже изображена принципиальная

15 схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство состоит из стеклянной камеры 1, крышки 2, в которую вмонтированы входные патрубки для углекислого газа 3

20 и для соляной кислоты 4, выходной патрубок для газовой смеси 5, механизмы сбрасывания соли 6 и 7. Входной патрубок соединен с емкостью 9 для соляной кислоты.

Выходной патрубок соединен с нижней ча25 стью абсорбера 10, который имеет напорную емкость 11. Верхняя часть абсорбера, имеющая мерные деления, соединена с верхней частью мерной бюретки 12, имеющей напорную склянку 13. Стеклянная каÇ0 мера в нижней части имеет перемешиваю811190

1ций элемент 14 в кислотоупорной оболочке и установлена на магнитную мешалку 15.

Способ реализуют следующим образом.

Образец породы закладывают в камеру

1, куда введено определенное количество воды. Камеру герметизируют крышкой 2, предварительно разгрузив соль (CaCO ) в механизм сбрасывания 6 и (NaC1) в механизм сбрасывания 7. Патрубки 3, 4 и 5 присоединяют соответственно к емкостям 8, 9 и 10. Абсорбер 10 полностью заполняют щелочью, а бюретку 12 — затворной жидкостью. Верхнюю часть камеры 1, заполненную воздухом, продувают углекислым газом из емкости 8 и полностью замещают им воздух. Включают магнитную мешалку 15 и диспергируют глину в воде. Углеводороды, извлеченные из глины, растворяются в воде. По истечении определенного времени включают механизм сбрасывания б и в водную суспензию глины вводят соль (мел

CACO>), который не содержит углеводородов. Мел диспергирует в водной суспензии глины. В емкость 1 из емкости 9 вводят соляную кислоту (НС1) со скоростью, не превышающей возможности полного удаления в абсорбере 10 образующегося в камере 1 углекислого газа (СО ). Углекислый газ получают путем химического взаимодействия кислоты (HCl) и соли (мел СаСО ) в суспензионном растворе глины. Углекцслый газ насыщает раствор, вытесняет из него углеводороды и выносит их в абсорбер 10, где углекислый газ поглощается щелочью, а углеводороды накапливаются в верхней части абсорбера. При химическом взаимодействии мела и соляной кислоты получают также соль хлористого кальция CàÑlð, которая полностью растворяется в воде и вытесняет оттуда определенную долю оставшихся там углеводородов. По окончании реакции соляной кислоты с мелом включают механизм сбрасывания 7 и вводят в раствор дополнительную порцию соли (ХаС1), доводя его до полного насыщения.

Соль, растворяясь в растворе, практически полностью вытесняет из него оставшиеся углеводороды в верхнюю часть камеры 1, откуда их промывкой камеры углекислым газом из емкости 8 удаляют в верхнюю часть абсорбера 10. После прекращения увеличения объема газа в верхней части абсорбера 10 мешалку выключают, выходной патрубок 5 закрывают, верхнюю часть абсорбера 10 открывают и перепускают газ в мерную бюретку 12, где замеряют его объем и откуда отбирают пробу на определение состава.

Газосодержание (W) углеводородов в глине определяют любым известным способом.

Данный способ основан на значительно меньшей растворимости газа (в 2 — 3 раза) в растворах соли по сравнению с растворимостью в пресной воде, на снижении моль5

65 ной концентрации углеводородов в жидкости по мере растворения в ней углекислого газа.

При реализации способа можно выделить первый период, когда глина диспергируется в воде и из нее извлекаются с достаточной полнотой углеводороды, которые полностью растворяются в воде, так как ее абсорбционная емкость превышает емкость адсорбции образца глины, и второй период, когда в водной суспензии глины получают углекислый газ и хлористый кальций путем ввода в нее соли (СаСОзмел) и соляной кислоты (НС1). При этом углекислый газ полностью насыщает водную фазу раствора за сравнительно короткое время, так как обеспечивается максимально возможная поверхность контакта углекислого газа с жидкостью. В момент образования углекислого газа в жидкости пузырьки газа имеют минимальный размер и обеспечивают максимальную площадь контакта. По мере растворения СО> в воде мольная доля углеводородов в растворе уменьшается, значительная часть их уходит из жидкого раствора. В это же время соль СаС1, образующаяся при взаимодействии кислоты с мелом также насыщает водную часть суспензии глины и также вытесняет часть углеводородов. Раствор насыщается солью

СаС1> не полностью, так как сравнительно небольшого количества мела достаточно для образования требуемого количества

COq. Во время последнего, третьего периода, эффект вытеснения углеводородов солью доводится до предела введением в раствор соли Ь1аС1, не вступающей в химическое взаимодействие с ним. Водная часть раствора почти полностью насыщается солью.

Данный способ позволяет практически весь углеводородный газ вытеснить из суспензионного раствора глины.

Формула изобретения

1. Способ анализа сорбированного породой газа, включающий диспергирование образцов породы в воде, извлечение газа, определение его состава и количества, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности анализа путем увеличения полноты извлечения углеводородов из образцов глины, в водную суспензию глины добавляют мел, полученную суспензию мела и глины в воде подвергают взаимодействию с соляной кислотой, после чего в раствор добавляют поваренную соль до насыщения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 5178б7, кл. G 01V 9/00, 1977.

811190

Составитель Э. Волконский

Редактор О. Филиппова Техред А. Камышникова Корректор Н. Федорова

Заказ 352/16 Изд. № 171 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

2. Старостина Н. С. и др. Отчет по теме

«Изучение влияния условий отбора ю подготовки проб на состав сорбированного

6 газа. М., ВНИИЯГГ, 1973, с. 160 (прототип) .