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实验五 岩石碳酸盐含量测定

油、气藏岩石的碳酸盐含量是指岩石中的碳酸盐:钠盐(Na2CO3)、钾盐(K2CO3)、石灰岩(CaCO3)、白云岩(CaCO3·MgCO3)、和菱铁矿(FeCO3)等的总含量。岩石中的碳酸盐含量是研究沉积环境的一个重要参数,是研究油层的对比标志,碳酸盐含量的多少还是对岩石的其它物性,如孔隙度、渗透率等有很大的影响,因此,碳酸盐含量也是评价储层性能的一个重要参数。另外,研究油、气藏岩石中的碳酸盐含量对于制定油、气层增产措施(如酸处理),也有着十分重要的作用。

一、实验目的和内容

1.能正确使用碳酸岩含量测定仪及相关仪表。 2.掌握压力法测定碳酸岩含量的基本原理和方法。 3.会正确进行数据处理,计算出岩石中碳酸岩含量值。

二、实验原理

在一定的容器中,用一定量的岩样与稀盐酸反应,反应后产生CO2气体,使

容器内的压力增加,根据容器的体积和CO2气体产生的压力,用公式可计算出岩样中所含碳酸盐的量。

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式中η—岩样中盐酸盐含量,以重量百分数表示(%);W—岩样质量,g;R—气体常数,R=8.314(MPa·ml/mol·k);V—标准体积,ml,根据压力在P~V曲线上查得;P—反应后的平衡压力,绝对压力MPa;T—实验条件下反应杯中液体的温度(绝对温度T=t℃+273)。

三、实验仪器、设备及流程

1.实验仪器:碳酸岩含量测定仪(kPa)、电子天平、量杯、滴管、温度计等。 2.实验流程图:

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图9 碳酸盐含量测定流程图

1.反应杯和压力传感器;2.压力表;3.放空阀

四、实验步骤

1. 仪器试漏。

2. 配10%的稀盐酸30ml(盐酸浓度36%~38%)。

3. 在电子天平上称硫酸盐0.3~0.7g,并将称好的岩样放在伞形盛样器中。 4. 将装有岩样的伞形盛样器安放于反应室上方,用顶杆顶住。

5. 量取15ml稀盐酸,倒进反映杯中,并将反应杯放在夹持器上,转动T型转柄,密封反应杯。

6.关闭防空阀,拉动顶杆,使伞形盛样器掉进反应杯中,使岩样与盐酸反应。 7.当压力稳定后,记录压力P(Kpa)和温度t。

8.开放空阀,使压力为“0”,反向转动T型转柄,取下反应杯,并清洗反应杯和伞形盛样器。

9.根据读出的压力,在标准的P~V曲线上查处V值,然后计算出实验岩样的碳酸盐的含量η。

五、注意事项

1. 称量岩样和配稀盐酸一定要准确。

2. 读反应后的压力时,压力需不再增加时才能进行读数。

3. 得到压力值后,只能查得实验时用的那台仪器上的P~V曲线,得到V值。 4. 在拉动顶杆时,必须先关闭放空阀,否则测出的压力偏小,或导致试验失败。 5. 每组测取两组数据,取平均数,每次实验所取盐酸量应相等。 6. 计算过程中,注意统一单位。

7. 实验数据交老师检查,认可后等将仪器归位后方可离开。 8. 实验时注意安全。

六、数据处理

1.实验数据记录表(含初值)。

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2.数据处理过程及结果(注意单位须统一)。 3.误差分析。

七、思考题

由仪表上读出的压力值可以直接带入公式中计算吗?

八、实验报告要求

1. 简述实验目的及原理。 2.绘出实验流程图。 3.简述实验的主要仪器设备。 4.写出实验步骤。

5.记录实验测试数据,写出计算过程和计算结果,并对结果进行分析。 6.写出本实验完成后的结论与体会。

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