Установка для изучения процессов, происходящих в призабойных зонах пластов нефтяных и газовых скважин

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ В ПРИ- ЗАБОЙНЫХ ЗОНАХ ПЛАСТОВ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН, содержащая кернодержатепь с плунжерами, имеющими дентралыаыэ осевые каналы, систему прокачку флюидов, соединенную с обеих сторон с плунжерами, и систему созда ния термоврических условий, отличающаяся тем, что,с цепью повнгшенияточности , она снабжена системой попеременной подачи фильтруемых флюидов, сЪязанной с плунжерами, а их входные выполнены в виде ианифольдов. 2. Установка по п. 1, о т л и ч а юm а я с я тем, что входные торцы i плунжеров имеют радиальные регулируе (Л мые и продольные каналы, соойцающиеся через радиальные каналы с центральньЛл С осевым каналом, для изменения направления потоков н фильтруемых флюидов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

69) (11) А

МЯ) E 21 В 49700

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) .3346593/22-03 (22) 12.10,81 (46} 30.06,83. Бюл. № 24 (72) Е. A. Малицкий, B. М. Светлицкий, и О. B. Фешук (71) Бентральная научно-исследователь окая лаборатория Производственного .объединения Укрнефть" (53) 622.276 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР ,№ 600294, кл. Е 21 В 49/00, 1978., 2. Калино N. К. Методика исследов » ния коллекторских свойств кернов. М., Гостоптехиздат, 1963, с. 95 120..

3. Токунов В. И., Мухин Л. К. Уста новка по исследованию влияния,промывоч ных. жидкостей на нефтепроницае мость продуктивных коллекторов. Тру ды УкрНИИПНД "Бурение нефтяных и газовых скважин, вып. VII, N., "Недра, 1971; с. 217-221 (прототип), (54)(57} 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ

ПРСПЕССОВ, ПРОИСХОДЯШИХ В ПРИ—

ЗАБОЙНЫХ ЗОНАХ ПЛАСТОВ НЕФТЯНЫХ

И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН, содержащая кернодержатель с плунжерами, имеющими центральные осевые каналы, систему прокачку флюидов, соединенную с обеих сторон с плунжерами, и систему создания термобарических условий, о т л ич а ю ш а я с я тем, что,с целью повышения,точности, она снабжена системой попеременной подачи фильтруемых флюидов, связанной с плунжерами, а их входные торцы выполнены в виде манифольдов.

2. Установка по и. 1, о т л и ч а юm а я с я тем, что входные торцы O плунжеров имеют радиальные регулируе мые и продольные. каналы, сообщающиеся через радиальные каналы с центральным осевым каналом, для изменения направления потоков и фильтруемых флюидов.

1025880

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам,. мопелирующим процессы, происходящие в призабойных зонах пластов нефтяных и газовых скважин при переменных направлениях фильтрации пластовых флюицов и воздействующих агентов, возникающих вслепствие искусственного воэцействия на призабойные зоны пластов.

Известна установка цля опрецеления проницаемости кернов горных цороц.

Она снабжвна керноцержатвлем, приспосо . ленивм цля создания цавления, темпера туры и прокачки жицкости через образцы горных пороп 11) .

Однако такая установка не позволяет моцвлировать процессы, цроисхоцящие в приэабойных зонах пластов, так как в ее конструкции отсутствуют система для быстрой смены рабочих агентов и регуляторы для поцдержания пластового давления.

Известна также установка для исследования проницаемости кврнов - УИПК - ХM„ включающая в себя кернодержатель с

25 верхним и нижним плунжерами, дифференциальный манометр, измерительные прессы и жидкостные контейнеры с поршневыми разделителями Р 2) .

Оцнако эта установка нв дает возможности моделировать переменные направления фильтрации пластовых флюицов и влияния агентов, в результате искусственного возцействия на пласт без ве переобвяэки З5 и временного прекращения эксперимента.

Наиболвв близкой цо технической сущности z предлагаемому является установка по исслвцованию влияния промывочных жидкостей на нвфтвпроницаемость про- 40 цуктивных коллекторов (3 ) .

Эта установка дополнительно позволяет провоцить прокачку жидкости через образец горной породы с оцной или другой стороны без цемонтажа кернодвржатвля и 45 прекращения эксперимента, Однако эта установка также не позволяет оперативно менять направление подачи прокачивавмой жидкости, т.е. на ней

Mo>KHG лишь прокачивать оцну жидкость с 50 оцной стороны, а другую - c цругой, но не ту или пругую с обеих сторон. Кроме то го, у нев нв прецусмотрена возможность ,отбора проб прокачиваемой жидкости с обеих сторон бвз переобвяэки, непосрец-, 55 ственно в процессе эксперимента. Узел поддержания пластового цавления (вентиль) является несовершенным устройством, Цель изобретения — повышение точности установки.

Указанная цель постигается твм, что установка цля изучения процессов, происходящих в призабойных зонах пластов нефтяных и газовых скважин, содержащая керноцержатель с плунжерами, имеющими центральные осевые каналы, систему прокачки флюипов, совциненную с обеих сторон с плунжерами, и систему соэцания . тврмобарических условий, она снабжена системой попеременной поцачи фильтруемых флюидов, которая связана с плунжерами, а их вхоцные торцы выполены B вице манифольдов.

Кроме того, входные торцы плунжеров имеют радиальные регулируемые и про дольные каналы, сообщающиеся через радиальные каналы с центральным осевым каналом для изменения направления потоков и фильтруемых флюидов.

На фиг. 1 показана принципиальная схема установки; на фиг. 2 - плунжвра.

Установка состоит из керноцвржателя 1 (см. схему установки), в котором установлен образец 2 горной породы. К кернодержателю 1 через манифольц 3 с вентилями 4 и 5 подключен пресс 6 для создания гидрообжима, имитирующего горное давление, Манифольд 3 снабжен манометром 7 цля контроля давления гидрообжима. Пресс 6 через манифольц Х: также соединен с заборным бачком 8.

Необходимая температура в кернодержателе 1 поцдерживается посредством водяной рубашки 9, питаемой термостатом (не показан), Баллон со сжатым газом 10, снабженный манометром 11 через вентиль 12 и трубопровод 13 соединен с поршневыми контейнерами 14 - 16. Эти контейнеры оборуцованы вентилями 17 - 22. Контейнеры 14 - 16 через рабочие трубопроводы 23 - 28 соединены с плунжерами 29 и 30. Плунжеры 29 и 30 включа-. ют корпусы 31 и 32, выходные торцы 33 и 34 которых снабжены тремя рациальными 35 - 40 и тремя продольны-> ми 41 и 42 (цва остальных на рисунке нв показаны) каналами сообщающимися с центральными осевыми каналами 43 и 44.

Продольные. каналы 41 и 42 (не указаны) раэобщаются с радиальными каналами 35 40 при помощи игл 45 - 50 запорных вентилей 51 - 56. Продольные каналы 41 и 42 (и не укаэанные) и плунжеры 29 и 30. сообщены с трубопроводами 23 - 28. Центральные осевые каУстановка работает слецуюшим обра- 25 зом.

Исходное состояние - все вентили закрыты. Экстрагированный и высушенный образец 2 горной породы загружают в керноцержатель 1. Контейнеры 14 - 16З заполняют исследуемыми жидкостями, которыми могут быть и пластовые жидкости, Возцушным термостатом прогревают всю установку по необхоцимой темпера,туры. Открывают вентиль 5 и пресс 6 наполняют рабочей жидкостью из бачка 83.

Закрывают вентиль 5 и открывают вентиль 4. Прессом 6 через манифольц 3 соэцают гицрообжим образца 2 горной по. роды в керноцержателе 1, имитируя горное давление. Манометром 7 контроли40 дуют величину соэцаваемого гицрообжима.

Воцяным термостатом через воцяную рубашку 9 поддерживают в керноперка теле 1 заданную температуру, которая может отличаться от температуры всей

4S установки, поццерживаемой возцушным термостатом.О ткрывают вен иль 12. и заполняют сжатым газом трубопровопы 13,и 73. Давление сжатого газа контролируют манометром 11. Открытием вентиля 12 заполняют сжатым газом из баллона 10 через трубопровод 73 буферный конвейер 71 qo необхоцимого цавления, контролируемого манометром 70.

Вентиль 72 закрывают. Открывают вентиль 68, чем создается заданное давление в регуляторе давления 65, рав ное давлению в буферном контейнере 71.

3 1025 налы 43 и 44 плунжеров 29 и 30 сообщены с трубопровоцами 57 и 58.

Через трубопроводы 57 и 58, снабженные манометрами 59 и 60 через манифольц 61 с вентилями 62 и 63 и трубопровоц 64 плунжеры 29 и 30 керноцержателя 1 соецинены с регулятором павленин 65, предназначенного цля созпания пластового давления в керноцержателе 1.

Мерный цилиндр 66 служит цля замера 10 объема и отбора проб профильтрованной жидкости. Регулятор цавления 65 через манифольп 67 с вентилями 68 и 69, снабженный манометром 70, буферный контейнер 71 с вентилем 72, трубопро- 15 воц 73 и вентиль 12 сообщен с баллоном со сжатым воздухом 10.

Вся установка, за исключением манометров 7, 11, 59, 60 и 70, пресса .6, бачка 8, мерного цилиндра 66 и балло- 20 на 10 с вентилем 12, помещена в воэ.пушный термостат {на схеме не изображен).

880 4

При необхоцимости созцания в образце 2 горной породы остаточной воцонасышенности, она осуществляется оцним из общеизвестных метоцов, например метоцом вытеснения, После чего открывают вентили 18, 20 и 22, тем самым в поршневые контейнеры 14 - 16 по трубопроводу 13 и через ранее открытый вентиль 12 из баллона 10 поступает сжатый гаэ.

Открывая вентиль 17 в продольные каналы 41 и 42 плунжеров 29 и 30 через трубопровоцы 25 и 26 направляется необходимая в данный момент жидкость иэ контейнера 14. При выдвижении иглы 45 вентиля 51 плунжера 29 через рациальный канал 35 и центральный осевой канал 43 исслецуемая жидкость поцается в образец 2 горной породы, а также в трубопровод 57, гце контролируется цавление на axoge в керноцержатель 1 мано метром 59. Пройця образец 2 горной породы, исследуемая жидкость через ценч ральный осевой канал 44 плунжера 30 и трубопровода 58 поступает в манифольц 61. Открывая вентиль 63 манифольца 61, исследуемая жицкость через трубопровод 64 поступает. в регулятор давления 65. Манометром 60 контролируется давление на выхоце из кернодержателя. 1. Прсйця регулятор павле ния 65, исследуемая жидкость направ ляется в мерный цилинпр 66, гце отбирается проба и замеряется ее объем.

По разности давлений на вхопе и выходе из керноцержателя 1, вязкости, объему жидкости, накопившейся в мерном цилинцре 66 за опрецеленное время, и раэ« мерам образца 2 горной пороцы рассчиbIBQeTcQ проницаемо ;ть.

При необхоцимос и замены фильтрующейся жицкости через образец 2 горной пороцы закрывают вентиль 51 плунжера 29 и вентиль 17, и открывают вен» тили 19 или 21 tr вентиль 52 или 53 плунжера 29, тем самым и образец 2 горной породы поступает жицкость из контейнера 15 или 16.

Для изменения направления фильтрации жидкостей в образце 2 горной пороцы закрывают вентили 51 и 63 и открывают вентили 54 и 62. B этом случае жюкость иэ контейнера 14 через вентиль

17, трубопровод 26, процольный 42, радиальный 38 и центральный 44 каналы плунжера 30 направляется в образец 2 горной породы с обратной стороны, а через ыентральный канал 43 плунжера 29, трубопровоц 57, открытый вентиль 62

1025880 манифольда 63,, трубопровод 64 и регулятор давления 65 в мерный цилинцр 66 цля отбора пробы и замера ее объема.

Таким образом, прецлагаемая установ ка позволяет моделировать и исследовать кинетику процессов, происхоцящих в призабойных зонах пластов нефтяных и газовых скважин, при переменных направле» ниях фильтрации пластовых фпюидов и воздействующих агентов, а также при быстрой их смене. Это дает возможность получить более достоверные данные качественной и количественной оценки явлений, происходящих в призабойных зонах пластов нефтяных и газовых сква жин. В частности, они могут быть ис пользованы для проектирования мероприятий по депарафинизации, кислотной обработке, временной закупорке плас-. та и т.п.

1025880

ВНИИПИ Закаэ 4521/27 Тираж 603 Подписное

Филиал ППП .Патент, г. Ужгороа, ул. Проектная, 4