Способ испытания горных пород

 

В. С. Азев и Л. H. Кузнецова (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к способам испытания твердых материапов и может применяться при геологических изысканиях и проектировании строительства подземных емкостей дня хранения товарных нефтепродуктов, а также при сооруS жении пюбой другой подземной емкости, используемой в народном хозяйстве., Извеетен способ анализа горных пород, испопьэуемых дпя создания храни1О пищ нефтепродуктов, путем оценки степени растворимости этих пород в нефтепродуктах (1 . !

Недостатком этого способа является

15 высокая погрешность, обусповпенная тем, что в этом способе не учитывается катапитическое влияние породы на процесс окисления нефтепродукта.

Наибопее бпиэким к изобретению явпяется способ испытания горных пород, испопьзуемых для создания хранипи ца нефтепродуктов, путем оценки каталитической активности измельченной породы, находящийся в контакте с нефтепроцуктом (2).

Недостатком известного способа явпяется невозможность классифицировать горные породы по степени их катапитическОI

ro влияния на качество нефтепродуктов, а также дпитепьность проведения испъггания.

Цепь изобретения — сокращение времени испытания, дифференциация горных пород и повышение эффективности опредепения пригодности горной породы дпя создания хранилища.

Укаэанная цепь достигается тем, что породу измельчают до размеров зерен

2-3 мм, после чего окиспяют нефтепродукт при 60 — 120оC в течение 4 - 8 ч и замеряют копичество погпощенного кислорода при окиспении нефтепродукта в контакте с горной породой, без нее и в контакте с этапоном, а коэффициент катапитической активности опредепяют

bio формуле .O2Si гл о

9 -П к„,=

"э "о

Результаты окиспения нефтепродуктов при

1 1 ОоС в течение 6 ч, 8/М = 200м (цредпагаемым способом) Реэупьтаты опытного хранения нефтепродуктов в контакте с горной породой при

20оС в течение 25 мес.

Кпассификацйя исследованных горных пород

Испытанные горные породы

Образе

Коэффици-. ент каталитической ак тивности

Кислот» ность, мг КОН на 100 мп

Концентрация фактических смоп, мг на

100 мп

Количество погпощен- ного киспороц& э мп на 100 мп

1 Без горной породы

0,40

0,0

2,Спанец угпистый

0,15

0,32

3,0

Допомитизированный известняк

Гипс

Пассивные

0,24

4,8

0,34

20,8

0,34

1 04 Ма поактивные

2,65

0,35

5 Доломит где П „ - количество погпощенного киспорода при окислении нефтепродукта в контакте с acniaтуемой горной породой;

П - копичество погпощенного кис порода при окисйении нефтепродукта с выбранным этапоном;

По - количество погпощенного киспо- . рсда при окиспении нефтепродукта без твердой фазы.

Способ реапизуется спедующим образом.

Испытание проводят на гаэометрической установке: путем окиспения топпива киспородом, при повышенной температуре

60 — 120 (., предпочтитепьно 110оС в контакте с исследуемой горной породой, со сталью СтЗ и беэ твердой фазы в течение определенного времени 4-8 ч, предпочтитепьно 6 ч. Соотношение поверхностей контактирующей горной породы и стапи СтЗ к обьему топлива (9/Y ) должно быть одинаковым и составлять 100200 м ".

Выбор в качестве этапона сравнения стали СтЗ .обьясняют . тем, что ее широко Зэ используют дпя строитепьства наземно

92 4 резервуаров и накоплен бопьшой опыт пор хранению раэпичных топпив в стапьных резервуарах.

Й р и м е р. Исспедуемую горную породу измельчают до размера зерен 23 мм, помещают в «опбу д пя . проведения и сны» тания и заливают топливо. Паралпепьно проводят, испытание: со стапью СтЗ и без твердой фазы. При этом поверхности ! стали СтЗ и испытуемой горной породы должны быть одинаковыми и составлять

100-200 м . Вкпючают обогрев и через.

-4 6 ч окисления проводят замер поглощенного киспорода при окислении нефтепродукта в контакте с испытуемой горной .породой (П ), коцичество погпошенного кислороде при окислении нефтепродукта, с выбранным эталоном {П9) и количество ногпощенного киспорода при окислении

"нефтепродукта без твердой фазы (П,}.

Опредепяют коэффициент катапитичес кой активности по зависимости

0 гп. о

ПО

СтЪ по которому судят о пригодности данной горной породы дня сооружения подземного хранипища.

Исспедования проводились с образцами разпичных горных пород.

Результаты испытания сведены в таб-; лицу..Продопжение таблицы

Результат опытного хранения нефтепродуктов в контакте с горной породой при

200С в течение 25

Резу пьтаты ойиспения нефтепродуктов при

110" С в течение 6 ч, S/V = 200 м-1 (предпагаемым способом) Классификация исследованных

Испытанные горные породы

Образе горных пород мамес.

Концентрация фактических

Коэффици ент катаКислотКопичество поглошенность мг KOH на 100 мп питической акного кислорода, мп на 100 мл смол, мг на

100 мл

6 Каменная соль

Артемовского месторождения

0,92

4,20

84,3

5,60 Активные

45 1 12

2,9

7 Аргиплит

6,0

260

13,0

105

8 Каин ит

9 Стапь Ст3

1,0 Из представленных в таблице данных видно, что у образца 2, имеющего коэффициент катапитической активности О, 15, наименьшая киспотность и концентрация 3я фактических смол. При хранении нефтепродукта в горной породе, имеющей коэффициент катапитической активности 13 (образец 6), резкоевозрастают кислотность и концентрация фактических, смоп.

Исходя иэ представленных в таблице данных все исследованные горные породы с точки зрения их пригодности для сооружения подземных хранилищ раэдепены в соответствии с полученными коэффициен- 4< тами на группы: К, = 0,00 — 0 50пассивные, практически не влияюшие на скорость окисления топпив и пригодные дпя хранения всех видов товарных нефтепродуктов (в таблице - образец 2 и 3); 4

Ky,< = 0,50 - 1,50 - мапоактивные, участвующие в гетерогенном окислении топлив на уровне стапи СтЗ и пригодные . дпя. хранения нефтепродуктов, имеюших запас качества по основным цокаэатепям .(киспотность, концеHTpBtllifl фактических смоп, детонационная стойкость) (в табпице - образец 4); К << y 1,50 — активные, заметно ускоряющие окиспение топлив по гетерогенному механизму по срав55 нению со стапью СтЗ и не пригодные дпя дпитепьного хранения высококачественных товарных нефтепродуктов (в таблицеобразец 5 — 8).

Ф

Применение пред пагаемого иэоб Фтения . позволяет сократить время испытания с

2-3 лет до 4-6 ч и erne на стадии проведения геологических изысканий и проектирования подземного хранипиша, опрео делять принципиальную воэможность использования его в качестве емкости дпя долговременного хранения определенного вида товарного нефтепродукта (бензина, дизельного и реактивного топпива).

Экономический эффект от испопьзования изобретения,. вытекающий из снижения затрат, связанных с заменой нефтепродуктов, не соответствующих требованиям ГОСТ в реэупьтате их хранения в контакте с горными породами, не менее

100 000 руб. в год для подземного хранилища объемом 100-200 тыс. м .

Формупа изобретения

Способ испытания горных порой, испопьзуемых дпя создания хранилища нефтепродуктов, путем оценки катапитической активности измепьченной породы, находящейся в контакте с нефтепродуктом, отпичаюшийся тем,что, с целью сокрашения времени испытания, обеспечения возможности дифференциации горных пород и повышения эффективности опредепения пригодности горной породы для создания хранилища, породу измепь,7 b28 19 чают до размеров зерей 2-3 мм, поспе чего окиспяют нефтепродукт при 60120оС в течение 4 - 8 ч и замеряют количество поглощенного кислорода при окиспении нефтепродукта в контакте с горной породой, без нее и в контакте с .этапоном, а коэффициент катацитической активности,:опредепяют по формупе

ll, -П к Гй О, 1О . n>-п где П - копичество поглощенного кис«

ТО порода при окиспении нефтепродукта в контакте с испы» туэмой горной породой," 1s

2 8

П - копичество поглощенного кнс порода при окиспении нефтепро дукта с выбранным этапоном;

П - количество погпощенного киспорода при окислении нефтепродукта без твердой фазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Стрюк Н; В. и др. Транспорт и хранение нефтепродуктов и угпеводород:ного сырья. 1974, ¹ 11, с. 5.

2. Стрюк Н. В. Транспорт и хранение нефтепродуктов и угпевадородного сырья.

1976, № 5, с. 1-5.

Составитепь О. Чернуха

Редактор Н. Ромжа Техред Е. Харитончик Корректор H. Муска

Заказ 3225/53 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

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

Финиан ППП "Патент, г. Ужгород, уц. Проектная, 4