Электрокинетикалық потенциал

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

Қазақcтан Реcпyбликаcының Ғылым және Білім Миниcтрлігі
Қарағанды Мемлекеттік Техникалық Универcитеті

Кафедра: Геология және ПҚКОБ

КУРCТЫҚ ЖОБА

Пәні: Мұнай-газ кен ұңғымаларын зерттеудің геофизикалық әдістері

Тақырыбы:ӨП әдісінің мұнай-газды кен орындарын іздестіру және барлау кезіндегі мүмкіншіліктерінің анализі

Баға:________________ Тобы: ________
Комиccия мүшелері: Орындаған: ___________
______________________ Текcерген:____________
______________________
______________________

Қарағанды 2020

Қазақcтан Реcпубликаcының Білім және Ғылым Миниcтрлігі
Қарағанды Мемлекеттік Техникалық Универcитеті

БЕКІТЕМІН

Факультет_______________ Кафедра мең. _____________

Кафедра_________________ ________________ 2018ж.

КУРCТЫҚ ЖОБАҒА ТАПCЫРМА
Пәні:Мұнай-газ кен ұңғымаларын зерттеудің геофизикалық әдістері

Cтудент _____________________________тобы__ _____________________

Тақырыбы___________________________ ______________________________
___________________________________ _______________________________
___________________________________ _______________________________

Баcтапқы деректер___________________________ ______________________
___________________________________ ___________________________________ _______________________________ ___________________________________ _______________________________ _______________________________

Тапcырма берілді _______________________________ ___2018ж
Жетекші____________________________ _____қолы_______________

Cтудент____________________________ __________қолы____________

Қарағанды 2020
Мазмұны

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 1
1 ӨП әдісінің физикалық негіздері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... . 3
1.1 Диффузиялық-адсорбциялық потенциалдар ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
1.2 Сүзгілену (фильтрациялық) потенциалдары ... ... ... ... ... .. ... ... ... ..6
2 Қолданылатын зондтар мен аппаратура ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... 9
3 ӨП әдісінің нәтижелерін түсіндіру ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ..11
5.Қортынды ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..13
6.Пайдаланылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... 14

Кіріспе
ӨП әдісі құрылымды зерттеу үшін кеңінен қолданылады оптикалық белсенді заттар мен олардың концентрациясын өлшеу. Оптикалық белсенді заттар, бар асимметриялы молекулалық немесе кристалдық құрылым, поляризация жазықтығын сызықты түрде айналдырады.Поляризацияланған жарық бұрышы α-поляризация жазықтығының айналу бұрышы,оптикалық белсенді заттың табиғатына, концентрациясына байланысты (үшін), жарықтың толқын ұзындығы, температура, еріткіштің табиғаты. Шамасы,поляризация жазықтығының айналу бұрышының ұзындыққа тәуелділігін сипаттайтын dαdl толқындары оптикалық айналу дисперсиясы деп аталады. Α шамасы зат қабатының қалыңдығына және ерітіндінің концентрациясына пропорционалды.Оптикалық белсенділік-есепке алу кезінде алынған екінші ретті әсер молекуланың әртүрлі нүктелеріндегі жарық толқынының фазалық айырмашылықтары нәтижесінде электрондық өзара молекула. Ол өте зат құрылымының кез келген өзгерістеріне және молекулааралық өзара іс-қимылы болып табылады.

1 Әдістің физикалық негіздері

Өздігінен поляризацияланатын потенциалдар әдісі геофизикалық электр барлау әдісіндегі табиғи өріс әдісіне ұқсас. Оның мәні, ұңғыма байымен жалжитын М электроды мен ұңғыма ернеуінде орналасқан, қозғалмайтын N электроды арасындағы табиғи электрлік потенциалдар айырмасын тіркеу болып саналады. Ұңғымадағы табиғи электрлік потенциалдар тау жынысы мен ұңғыма шекараларында және тау жынысысы ішінде жүріп жатқан физикалық-химиялық процесстерге байланысты.
Әдетте, потенциалдар диффузиялық-адсорбциалық, сүзгілену болып екіге бөлінеді.

1.1 Диффузиялық-адсорбциялық потенциалдар

Диффузиялық-адсорбциялық потенциалдар қабат суы мен бұрғылау ерітіндісінде еріген тұздардың химиялық құрамы мен концентрациясының айырмашы-лығынан туындайды. Әр түрлі концентрациялы (немесе құрамы бойынша) ерітінділердің жапсарын-да жоғары қойылтылған ерітіндіден төменгі мөлшерде қойылтылған ерітінді бағытында иондардың диффузиясы жүреді. Диффузия жылдамдығы әр таңбалы иондарда әртүрлі: катиондар да (+) аз, ал аниондар да (-) көбірек. Қозғалыс жылдамдығы әртүрлі болғандықтан, біршама уақыттан кейін бол-машы ерітінді де теріс таңбалы иондар саны көбейеді, ал қойылтылған ерітіндіде - оң таңбалы ион-дар көбейеді, сөйтіп ерітіндінің өзіндік заряды пайда болады.

1-сурет - әр түрлі концентрациялы екі ерітінді жапсарында диффузиялық ЭҚК - пайда болуы
Концентрациясы әр түрлі екі электролит арасындағы потенциалдар айырмасы В.Нэрнст (1864-1941) теңдеуі бойынша анықталады:

Ed= RTn*F*u*vu+v*Ln*c1c2 (1.1)

мұнда R - универсалды газдық тұрақты
R=8.314ДжK*моль,

F- Фарадей саны F=96500Клмоль,
Т- абсолюттік температура, К;
п - ерітіндідегі иондар валент тігі;
и - катиондар қозғалысын сипат-тайды;
v - аниондар қозғалысын сипаттайды;
с1, с2 - түйскен ерітінділердің концентрациясы егер Т = const болса, логарифм алдында тұрған барлық параметрлер тұрақты шама болады, оны диффузиялық потенциалдар коэффициенті деп атайды.

Еd=2.3RTnF*u-vu+vLgc1c2=Kd Lgc1c2 (1.2)

Нэрнст формуласы тұздың өте сұйылтылған ерітінділеріне тән. Ал, ұңғымадағы қабат тық суды және бұрғылау ері тіндісін шамамен NaCl ерітіндісі деп айтуға болады. Енді, осы тұзға тән Кд мөлшерін есептеп көрейік. Анықтамалық деректер бойынша, 20°С температурада Na+ иондардың абсолюттік қозғалмалығы v=0,00045смс, ал СГ иондардың - v=0,00067смс. Осы деректерді формулаға қойып Кд мөлшерін анықтауға болады.

Kd=2.3RTnF*u-vu+v=2.38.314*29396500 *1*0.00045-0.000670.00045+0.00067=- 11.5мВ.

Осы формула

Еd=-11.6Lg p2p1 мВ. (1.3)

Басқа тұздар үшін Ед мөлшері өзгеше болады. Температура өзгерген сайын Кд шамасыда өзгереді.

Кdi=Kd20273+t293. (1.4)

Егер әртүрлі концентрациялы ерітінділер бір-бірімен тікелей емес, таужыныс қалқаны (мембрана) арқылы жапсарласса, онда өлшенетін потенциал Нэрнст потен циалы нан өзгеше болады. Өйткені, мембрана ( тау жыныс ) кейбір иондарды өткізбейді. Мұндай жағдайда, ө шенген потенциал мемб-рандық немесе диффузиялық-адсорбциялық Еда деп аталады. Мембрандық потенциал жапсар-ласқан ерітінділер концентрациялары қатынасының логарифміне прапорционал, бірақ пропорцио-налдық коэффициент Кда мембрананың адсорбциялық қасиеттеріне тәуелді және ол Кд коэффиц-иентінен мөлшерімен және таңбасымен айрықшаланады. Адсорбциялық белсенділігі нольге тең таза кварц құмдары және құмтастар үшін Кда=Кд =-11,6 мВ (t=20 °С), адсорбциялық белсенділігі жоғары жұқа дисперсиялық саздар үшін Кда = Кдамах =+58мВ. Сазды құмтастар, алевролиттер және басқа да тау жыныстары үшін Кда аралық мәндерімен сипатталады. Адсорбциялық белсенділігі жоғары және төмен тау жыныстар шекарасында диффузиялық-адсорбциялық потенциал ең жоғары мәнге ие болады, яғни таза кварц құмы мен жұқа дисперсиялық саз шекарасында:
ЕПС=Еd-Еdа=-11.6 Lgc1c2 - 58 Lg c1c2 =-69.6 Lg c1c2 (1.5)
Мысал ретінде ұңғыманың орнатылатын бұрғылау ерітіндісі Со мен қабатық су Св минералдылығы арасындағы әдеттегі арақатынасты Св-Со=Св 2 сурет .Ұңғымада тура өріс нəтижесінде пайда болатын диффузиялықадсо2 сурет .Ұңғымада тура өріс нəтижесінде пайда болатын диффузиялықадсорбциа лық ЭҚК.
Құм қабаты диффузиялық процеске және ион дар қозғалысына әсер етпейді. Сондықтан құм қабаты үстінде бұрғы лау ерітіндісі теріс зарядталады, ал тұзды қабаттық сумен қаныққан құмтас - оң зарядталады. Енді қабаттық су мен бұрғылау ерітіндісі саз арқылы жапсарласады деп қарастырайық (бұл жерде саз мембрана ролін атқарады). Саз аниондарды (-) өткізбейді, тек қана катиондарды (+) өткізеді, сондықтан тез арада концентрациясы аз ерітінді концентрациясы көбірек ерітіндіге қара ғанда оң таңбалы
зарядталады. Сонымен, ұңғымадағы ерітінді саз үстінде оң таңбалы, ал құмтас үстінде теріс таңбалы зарядтар мен сипатталады. ӨП потенциалының
бұлай таралуы Со Св болған жағдайда, ұңғымадағы саз оң таңбалы, ал құмтас - теріс таңбалармен сипат-талып, бұны ӨП-нің теріс өрісі (обратное поле ПС) деп атайды. ӨП-нің теріс өрісі, іс жүзін де сирек кездеседі, өйткені мұнай кен орындарында қабаттық сулар терең де болады және оның температурасы жоғары, сондықтан, олардың минералдылығыда жоғары; ал бұрғылау ерітіндісін жер бетіндегі судан (көл немесе өзен сулары) даярлайды, оның минералдылығы төмен Со Св. Егер ұңғыма оқпанындағы коллектор қабаты орналасқан бөлікшені бұрғылау ерітіндісінен өткізбей-тін материалдан жасалған қалқанмен бөліктесе онда қабатпен оны сыйысты рушы саз арасын да өзіндік поляризация потенциалының статикалық мәні ΔЕпс тіркеледі (оның графигі 2. Б суретте көрсетілген )рбциа лық ЭҚК.
Құм қабаты диффузиялық процеске және ион дар қозғалысына әсер етпейді. Сондықтан құм қабаты үстінде бұрғы лау ерітіндісі теріс зарядталады, ал тұзды қабаттық сумен қаныққан құмтас - оң зарядталады. Енді қабаттық су мен бұрғылау ерітіндісі саз арқылы жапсарласады деп қарастырайық (бұл жерде саз мембрана ролін атқарады). Саз аниондарды (-) өткізбейді, тек қана катиондарды (+) өткізеді, сондықтан тез арада концентрациясы аз ерітінді концентрациясы көбірек ерітіндіге қара ғанда оң таңбалы
зарядталады. Сонымен, ұңғымадағы ерітінді саз үстінде оң таңбалы, ал құмтас үстінде теріс таңбалы зарядтар мен сипатталады. ӨП потенциалының
бұлай таралуы Со Св болған жағдайда, ұңғымадағы саз оң таңбалы, ал құмтас - теріс таңбалармен сипат-талып, бұны ӨП-нің теріс өрісі (обратное поле ПС) деп атайды. ӨП-нің теріс өрісі, іс жүзін де сирек кездеседі, өйткені мұнай кен орындарында қабаттық сулар терең де болады және оның температурасы жоғары, сондықтан, олардың минералдылығыда жоғары; ал бұрғылау ерітіндісін жер бетіндегі судан (көл немесе өзен сулары) даярлайды, оның минералдылығы төмен Со Св. Егер ұңғыма оқпанындағы коллектор қабаты орналасқан бөлікшені бұрғылау ерітіндісінен өткізбей-тін материалдан жасалған қалқанмен бөліктесе онда қабатпен оны сыйысты рушы саз арасын да ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.