Способ определения избирательной смачиваемости образца горной породы и устройство для его осуществления

 

Изобретение касается исследований свойств поверхности соприкасающихся фаз порода-нефть-вода и предназначено для определения смачиваемости нефтесодержащих пород. Целью изобретения является повышение достоверности определения смачиваемости путем исключения влияния смачиваемости наружной поверхности образца породы на результаты измерений. Цель достигается за счет того, что нефтью насыщают только часть образца через один его торец, а другую часть насыщают водой через другой торец образца до полной стыковки жидкостей в срединном его сечении. Для этого по периметру этого сечения на поверхности образца образуют сток жидкостей , а устройство для осуществления способа снабжено сбросным кольцевым коллектором, эластичная манжета выполнена двухсекционной, между ее секциями на образце породы размещен сбросной кольцевой коллектор. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 5 6 01 N 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I,,з

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4482997/25 (22) 19.09.88 (46) 23.11.91. Бюл, М 43 (71) Северо-Кавказский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) М,С.Багов и Д.Н.Кузьмичев (53) 539,217.1(088.8) (56) Багова M.Ñ. и др; Оценка физических свойств кернов трещиноватых пород. — Труды Гр.НИИ, вып. 10. М.: Гостопиздат, 1961, с.161-170.

Пирсон С.Д, Учение о нефтяном пласте. — M.; Гостопиздат, 1961, с.570, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗБИРАТЕЛЬНОЙ CMАЧИВАЕМОСТИ ОБРАЗЦА

ГОРНОЙ ПОРОДЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение касается исследований свойств поверхности соприкасающихся фаз

Изобретение относится к исследованиям свойств поверхности соприкасающихся фаз порода — нефть — вода и предназначено для определения смачиваемости нефтесодержащих пород.

Целью изобретения является повышение достоверности определения смачиваемости путем исключения влияния смачиваемости наружной поверхности образца породы на результаты определений.

На чертеже изображено устройство для осуществления способа, разрез.

Устройство имеет корпус 1, двухсекционную эластичную манжету 2 под образец 3 породьг, сбросной кольцевой коллектор 4, прессы 5-7 соответственно для насыщения образца водой (одной части образца), неф,» . Ж „„1693463 А1 порода — нефть — вода и предназначено для определения смачиваемости нефтесодержащих пород. Целью изобретения является повышение достоверности определения смачиваемости путем исключения влияния смачиваемости наружной поверхности образца породы на результаты измерений. . Цель достигается за счет того, что нефтью насыщают только часть образца через один его торец, а другую часть насыщают водой через другой торец образца до полной стыковки жидкостей в срединном его сечении.

Для этого по периметру этого сечения на поверхности образца образуют сток жидкостей, а устройство для осуществления способа снабжено ".áðoñíûì кольцевым коллектором, эластичная манжета выполнена двухсекционной, между ее секциями на образце породы размещен сбросной кольцевой коллектор. 2 -.и. ф-лы, 1 ил. тью (другой части образца) и для создания давления гидрообжима, вакуумный насос (не показан) со смотровой камерой 8, мерные цилиндры 9 и 10. вентили 11 — 16 и манометры 17 — 20.

Устройство, обеспечивающее реализацию способа, работает следующим образом.

На высушенный до постоянного веса образец 3 породы одевают сбросной кольцевой коллектор 4 и помещают его в эластичную двухсекционную манжету 2, скрепляют винтами и устанавливают в корпусе устройства, герметизируют и создают внешнее давление гидрообжима на образец с помощью пресса 7, При открытом вентиле

13 вакуумируют систему, после чего откры1693463 вают вентили 12;1 15 для насыщения образца водой из емкости 10 и нефтькэ из емкости (! при вакуумировании вакуум-насосом через смотровую камеру 8, Б случае низкой проницаемости образца породы вентили 12 и 15 закрывают, а вентили 11 и 14 открыва}от и осуществляют насыщенле образца водой и нефтью под давлением с помо}цью прессов 5 и 6 при одновременном вакуумировании до появления воды и чефти в смотровой камере 8, После этого вентиль 13 закрывают и осуществляют донасыщение образца до полного выравнивания давлений, измеряемых манометрами 18 — 20, Затем, открыв вентили 12, 13 и 15, сбрасыва)От давление в образце породы и слстеме трубопроводов, Затем, перекрыв вентиль 13, ".оздают условия для осущег.вления контролируемого процесса самопроизвольного вытеснения нефти водой. Уровень воды в мерном цилиндре 10 понижается, а нефти в мерном цилиндре 9 повышается на одну и

)y же величину, Если порода окажется гидрофобной, то все наоборот — вода вытесняется и ее уровень в мерном цилиндре 10 повышается.

Способ осуществляют следу)ощим образом, } .. ля оценки степени смачиваемости породь) измеряют величины объемов нефти и воды, вышедшие В образец при его нась(щении, и Выт8сн8н ного Объеме) нефти или ВОДЫ из Образца породы B ме()ный цилиндр 9 или

10 под действием капиллярных сил, а образец извлекают из устройства, взвешивают, выполняют контрольное определение содержания зоды в нем(наг)ример, экстракционно-дистилляционнь}м способом) и рассчить .Вают коэффициент капиллярногс вытеснения ))ефти ВОДОЙ или Воды нефтью, по величине которо) о су ят о с,ег}ени сма чиваемостл образца породы водок или нефтью, Для )}сключени1я возможности неконтрси}ируемого самс произвольнсго капиллярнаго вытеснения одной жлдкости другой, в зоне их контакта г}(}и насыщении образца жиДкостями HB г)овер}(ности Образ" ца IQ Окружности с;рединного ег(} сечения поддерживают вакуум, обеспечива о(ций выход обеих жидкостей наружу по достижении ими эт(}го сечения вакуум)л ро 11з ние пре)(ращают после появления жидкостей на выходе из срединного сечения, а давление нагнетания жидкос ей через оба то)рца образца (}(QYGpo8 устанавливают Hai полтора двз порядка выше харак Геоного для данной породы капиллярногo давл(гния) поддер}кивакэт постоянным 8)це В гечение некоторого

Времени — дО пОлного Выравнивания давления нз в 1одк)ых тОрцах 05p(!3L))5 и в среднем его }сечении, 5

10 1 )

2)

Пример, Образец нижнемелового алевролита диаметром 30 мм и длиной

90 мм с пористостью 14 7, и газопроницаеMQcTb}(1 3 х 10 MI(M высушен Qo постоянного веса, При насыщении образца водой и керосином (моделью нефти) с помощью прессов

5 и 6 и вакуумирования его при открытом вентиле 13 вода достигает срединного сечения через 15 мин, а керосин — через 27 мин, что Отм8ч8но по MoM8HTQ пояВления этих жидкостей в смотровой камере 8, После этого вентиль 13 закрывают и через 1 мин дав-ление в образце стабилизируется — все три манометра 18 — 20 показали одно давление

10 МПЗ. Образец полностью насыщен, Замеренные с помощью прессов 5 и 6 обьемы воды и керосина, вошедшие в образец при насыщении, соответственно 4,53 и 4,37 см .

Затем открывают вентили 12 и 15 и устанавливают уровни жидкостей в мерных цилиндрах 9 и 10 на нулевых отметках для измерения объемов керосина и воды, непосредственно участвующих в процессе самопроизвольного капиллярного взаимо вытеснения, Этот объем равен

1,41 см . Определенное экстракционно-дистилляционным способом содержание воды в образце после завершения процесса капиллярного Вытеснения керосина водой

5,85 см", - ro практически совпадает с результатами измерения, выполненного с помогцью прессов 5 и 6 и мерных цилиндров 9 и 10. Коэффициент самопроизвольного капиллярного зытеснения керосина водой

33;4, Значит, исследованный образец алевролита по предлагаемому способу можно отнести к гидрофильным с высокой степенью смачиваемости.

Формула изобретения

1, Способ определения избирательной смачиваемости образца горной породы, включающий насыщение Образца пОД ДЗВлением нефтью, измерение ее количества, подвод воды к насыщенной породе, измерение количества нефти, вытесненной из образца породы под действием капиллярных сил, и расчет коэффициента капиллярного ьытеснения нефти водой, по величине которого судят о степени смачиваемости породы водой, о т л и " а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности определения путем исключения влияния смачиваемости наружной поверхности образца породы нз результаты определений, одновременно насыщают нефтью только часть образца через один 8}-о торец, а другук> его часть насыщают водой через другой торец образца до полной состыковки воды и нефти в срединном его сечении, причем по периметру этого

1693463 сечения на поверхности образца образуют сток воды и нефти.

2, Устройство для определения избирательной смачиваемости образца горной породы, содержащее эластичную манжету под образец породы, размещенную в корпусе, связанном трубопроводами и вентилями с прессом для создания давления гидрообжима, с прессами для насыщения образца породы водой и нефтью, с мерными цилиндрами для измерения обьемов вытесняемых воды и нефти, с вакуум-насосом со смотровой камерой, Ь т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью подвода воды к породе, насыщенной нефтью за пределами наружной поверхности образца породы и для обеспечения состыковки жидкостей в за5 данном срединном сечении образца породы, корпус устройства выполнен из двух половин и снабжен закрепленным между этими половинами корпуса сбросным кольцевым коллектором, соединенным кан лом

10 с вакуум-насосом и закрепленным на эластичной манжете, выполненной иэ двух секций, а сбросной кольцевой коллектор выполнен в виде профилированной шайбы с каналом.