Способ моделирования пористой среды в виде электролита

 

Изобретение относится к научным моделям , а именно к способу моделирования фильтрации однородной жидкости в пористой среде, и может быть использовано в геофизических исследованиях гидродинамических свойств нефтегазоносного пласта с помощью опробователей на кабеле. Цель изобретения - повышение достоверности моделирования за счет приближения условий фильтрации к естественным, а именно однородной анизотропной среде. В способе моделирования фильтрации жидкости, включающем пропускание переменного электрического тока звуковой частоты через электролит, имитирующий пласт, насыщенный жидкостью, измерение падения напряжения электрического тока, по которому определяют параметры фильтрации на основе электрогидродинамической аналогии, в качестве электролита использован раствор твердого мыла, кристаллы которого до пропускания переменного тока ориентируют в электрическом поле постоянного тока. Падение потенциала замеряют по крайней мере в двух точках, расположенных параллельно ориентированным кристаллам, и по крайней мере в двух точках, расположенных перпендикулярно ориентированным кристаллам . 1 ил., 1 табл. (Л С о 00 о 00 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s<>s G 01 N 15/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4722899/25 (22) 21,06.89 (46) 07.11.91. Бюл. ¹ 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и .контроля нефтегазоразведочных скважин (72) В.А.Исякаев, О.П.Васильков и В.В.Харченко (53) 663.63.067 (088.8) (56) Дружинин Н,И, Изучение региональных потоков подземных вод методом электродинамических аналогий. — М.: Недра, 1966, с. 115.

Бродский П.А., Исякаев В.А„Лиховол

Г.Д„Фионов А.И. Электролитическое моде- . лирование фильтрации жидкости к опробователю пластов на кабеле. Разведочная геофизика. — М.: Недра, 1972, вып, 49, с.

126 — 130. (54) СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОРИСТОЙ СРЕДЫ В ВИДЕ ЭЛЕКТРОЛИТА (57) Изобретение относится к научным моделям, а именно к способу моделирования фильтрации однородной жидкости в пориИзобретение относится к научным моделям, а Именно к способу моделирования фильтрации однородной жидкости в пористой среде, и может быть использовано в геофизических исследованиях гидродинамических свойств нефтегазоносного пласта с помощью опробователей на кабеле.

Целью изобретения является повышение достоверности моделирования за счет

„„SU„„1689804 А1 стой среде, и может быть использовано в геофизических исследованиях гидродинамических свойств нефтегазоносного пласта с помощью опробователей на кабеле. Цель изобретения — повышение достоверности моделирования за счет приближения условий фильтрации к естественным, а именно однородной анизотропной среде. В способе моделирования фильтрации жидкости, включающем пропускание переменного электрического тока звуковой частоты через электролит, имитирующий пласт, насыщенный жидкостью, измерение падения напряжения электрического тока, по которому определяют параметры фильтрации на основе электрогидродинамической аналогии, в качестве электролита использован раствор твердого мыла, кристаллы которого до пропускания переменного тока ориентируют в электрическом поле постоянного тока.

Падение потенциала замеряют по крайней мере в двух точках, расположенных параллельно ориентированным кристаллам, и по крайней мере в двух точках, расположенных перпендикулярно ориентированным кристаллам. 1 ил., 1 табл. приближения условий фильтрации к естественным, а именно однородной энизотропной среде.

На чертеже показана схема устройства для осуществления способа.

Устройство содержит цилиндрический бак 1 из проводящего электрический ток материала, покрытие дна 2 бака выполнено из непроводящего электрический ток мате1689804 риала, модель 3 скважины, представляющую собой трубу из непроводящего электрический ток материала, внутренний цилиндрический электрод 4 для ориентирования молекул смектических жидких кристаллов (СЖК), смектические жидкие кристаллы 5, представляющие собой раствор твердого мыла в воде, внутренний измерительный электрод 6, моделирующий сток опробователей пластов на кабеле, вертикальные измерительные электроды 7, горизонтальные измерительные электроды, измерительную цепь 9 переменного тока низкой частоты, цепь 10 постоянного тока для ориентирования СЖК, переключатели

11, генератор 12 низкочастотных сигналов, вольтметр 13 с высоким входным сопротивлением, микроамперметр 14 и источник 8 питания постоянным электрическим током, Моделируют фильтрацию следующим образом, Через раствор смектических жидких кристаллов пропускают постоянный электрический ток между внутренним цилиндрическим электродом 4 и обечайкой цилиндрического бака,-дно 2 которого покрыто непроводящим электрический ток материалом. Под воздействием постоянного электрического поля кристаллы раствора твердого мыла ориентируются вдоль силовых линий. Время ориентирования выбирают в зависимости от того, какого коэффициента анизотропии на модели нужно достигнуть. О коэффициенте анизотропии судят по начальному сопротивлению между цилиндрическим баком 1 и электродом и текущему сопротивлению. При достижении заданного коэффициента анизотропии электрическую цепь 10 ориентирования с источником 8 питания отключают и извлекают из бака электрод 4.

Включают измерительную электрическую цепь 9 с помощью переключателя 11, затем измеряется сила тока и падение напряжения между внутренним электродом 6 и обечайкой бака 1, служащего внешним электродом. Далее измеряется падение напряжения попарно между внутренним электродом 6 и измерительными электродами 7, расположенными вертикально по образующей модели 3 скважины, и между внутренним электродом и измерительными электродами, расположенными горизонтально по периметру модели 3 скважины.

Таким образом можно судить о дебите стока опробователя, а по падению напряжения между вертикальными и горизонтальными электродами и внутренним электродом 6 вычисляют давление в долях от полного пеФормула изобретения

Способ моделирования пористой среды в виде электролита, заполняющего модель скважины, отличающийся тем, что. с целью повышения достоверности за счет приближения к естественным условиям с однородной анизотропией, в качестве электролита используют раствор твердого мыла с концентрацией 20-60 г/л, при этом кристаллы мыла ориентируют постоянным электрическим полем напряженностью

0,25 — 5 В/см при температуре 10-60 С, разность потенциалов измеряют по крайней мере в двух точках, расположенных по периметру и по образующей модели скважины. по отношению которых определяют коэффициент анизотропии в зависимости от времени ориентирования кристаллов твердого мыла, определяемого по формуле

t = (чт — 1)/Сь репада давления. Питание измерительной цепи 9 осуществлялось током генератора низкочастотных сигналов ГЗ-118 или ГЗ-53 с частотой 2000 Гц. Для ориентирования ис5 пользовались источники постоянного тока

Б5-47, Б5-50 и пульт опробователя пластов

П0-2, Для измерения силы тока и падения напряжения применялись милливольтметр

ВЗ-38 и вол ьтамперметры Ц4341. Затем экс10 перимент проводится при другом коэффициенте анизотропии, Для ориентирования

СЖК в вертикальном направлении применяются электроды для ориентирования. расположенные горизонтально в модели пласта.

15 Пример. В таблице приведены результаты конкретного выполнения измерений при моделировании изотропного пласта по схеме прототипа для диаметра скважины

208 мм и диаметра стока 48 мм, где 1п, 4—

20 соответственно расстояния по периметру и образующей скважины, см; P — давление в точках, удаленных от центра стока на расстояние fp, lo, Коэффициент анизотропии = 1.

25 Анализ результатов показывает, что по периметру скважины наблюдается более крутое распределение, чем по образующей.

Данное обстоятельство объясняется влиянием реальной геометрии скважины на рас30 пределение давления на поверхности скважины в окрестностях стока. Эти данные впоследствии использованы для корректировки палеток анизотропного пласта с учетом искажения распределения давления

35 геометрией скважины в изотропном пласте.

1689804

Составитель Е. Карманова

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор M Øàðîøè

Заказ 3807 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где t — продолжительность времени ориентирования, ч;

v > — анизотропное отношение;

С вЂ” коэффициент пропорциональности зависимости анизотропного отношения от времени ориентирования, полученный предварительной градуировкой эталонной среды.