Устройство для определения фазовой проницаемости

Изобретение относится к области исследования фазовых проницаемостей коллекторов нефти и газа. Техническим результатом является увеличение продолжительности срока службы плунжерных насосов установок для определения фазовых проницаемостей. Устройство содержит кернодержатель с установленным в нем в резиновой манжете исследуемым образцом, термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, плунжерные насосы, обеспечивающие подачу в образец соответственно нефти и воды при пластовом давлении, промежуточные емкости с рабочими жидкостями, насос для создания горного давления, трубопроводы для подачи и отвода рабочих жидкостей, контейнеры с рабочими жидкостями, регулятор противодавления, мерную колбу для измерения объема жидкости на выходе из кернодержателя, датчики давления, дифференциальный манометр для измерения перепада давления на исследуемом образце. Причем промежуточная емкость с водой снабжена разделителем сред, выполненным в виде магнита, запрессованного в полимерной шайбе, причем соотношение масс магнита и полимера подбирается так, чтобы общая плотность разделителя была меньше плотности воды и больше плотности используемого масла, и двумя бесконтактными магнитными датчиками, установленными в крайних верхней и нижней частях промежуточной емкости. 1 ил.

 

Изобретение относится к области исследования фазовых проницаемостей коллекторов нефти и газа и может быть использовано при решении большого числа геопромысловых задач.

Известно устройство (Иванов М.К., Калмыков Г.А., Белохин B.C. и др. Петрофизические методы исследования кернового материала. Учебное пособие в 2-х книгах. Кн. 2: Лабораторные методы петрофизических исследований кернового материала. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2008. - 113 с.), позволяющее определять фазовые проницаемости коллекторов нефти и газа. Недостатком описанного устройства является то, что рабочие среды забираются непосредственно насосами, в результате чего происходят коррозия и повышенный износ рабочих органов насосов (плунжера и цилиндра).

Известно также устройство (принимаемое за прототип) для определения фазовых проницаемостей в пластовых условиях (http://www.geologika.ru/pik-ofp.php), которое содержит плунжерные насосы, обеспечивающие подачу в образец рабочих жидкостей (нефти и воды) при пластовом давлении, промежуточные емкости с рабочими жидкостями, кернодержатель, предназначенный для установки в нем в резиновой манжете исследуемого образца, контейнеры для забора рабочих жидкостей (нефти, воды и масла), регулятор противодавления, мерную колбу для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя, термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, дифференциальный манометр для измерения перепада давления на исследуемом образце. В указанном устройстве непосредственно в насосы забирается масло, с помощью которого осуществляется вытеснение рабочих жидкостей из промежуточных емкостей на вход кернодержателя.

Недостатком описанного устройства является то, что не контролируется положение границы раздела фаз (масла и воды, масла и нефти), что при многократных циклах прокачки может привести к попаданию рабочих жидкостей (нефть и вода) в насосы или масла на вход кернодержателя. Наибольшую опасность представляет попадание в полость насоса воды, представляющей собой солевой раствор различной концентрации, что приводит к коррозии и повышенному износу плунжера и цилиндра насоса.

Задачей предлагаемого технического решения является предотвращение попадания воды в полость насоса и масла на вход кернодержателя при исследовании фазовых проницаемостей.

Решение указанной задачи достигается тем, что согласно известному устройству для определения фазовых проницаемостей, включающему кернодержатель с установленным в нем в резиновой манжете исследуемым образцом, термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, плунжерные насосы, обеспечивающие подачу в образец соответственно нефти и воды при пластовом давлении, насос для создания горного давления, трубопроводы для подачи и отвода рабочих жидкостей, промежуточные емкости с рабочими жидкостями, контейнеры с рабочими жидкостями, регулятор противодавления, мерную колбу для измерения объема жидкости на выходе из кернодержателя, датчики давления, дифференциальный манометр для измерения перепада давления на исследуемом образце, в предлагаемом устройстве промежуточная емкость с водой снабжена разделителем сред, выполненным в виде магнита, запрессованного в полимерной шайбе, причем соотношение масс магнита и полимера подбирается так, чтобы общая плотность разделителя была меньше плотности воды и больше плотности используемого масла, и двумя бесконтактными магнитными датчиками, установленными в верхней и нижней частях промежуточной емкости.

На чертеже представлена схема устройства для определения фазовых проницаемостей.

Устройство включает кернодержатель 1 с установленным в нем в резиновой манжете исследуемым образцом, термостат 2, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, плунжерные насосы 3 и 4, обеспечивающие подачу в образец соответственно нефти и воды при пластовом давлении, промежуточные емкости с рабочими жидкостями 5 и 6, насос для создания горного давления 7, трубопроводы для подачи 8 и отвода 9 рабочих жидкостей, контейнеры с рабочими жидкостями 10, регулятор противодавления 11, мерную колбу для измерения объема жидкости на выходе из кернодержателя 12, датчики давления 13, дифференциальный манометр 14 для измерения перепада давления на исследуемом образце, а также разделитель сред 15, установленный в промежуточной емкости с водой 5, два бесконтактных магнитных датчика 16, установленных в верхней и нижней частях промежуточной емкости 5, и сигнализатор 17 предельных уровней.

Устройство работает следующим образом.

Плунжерные насосы высокого давления 3 и 4 заполняются маслом, а промежуточные емкости 5 и 6 - рабочими жидкостями (водой и нефтью). Рабочая жидкость (вода, нефть или их смеси в разных соотношениях) плунжерными насосами высокого давления 3 и 4 подается на вход кернодержателя 1. При этом рабочие жидкости вытесняются из промежуточных емкостей 5 и 6 с помощью масла, нагнетаемого плунжерными насосами 3 и 4. Масло и вода в промежуточной емкости 5 разделены разделителем сред 15, выполненным в виде магнита, запрессованного в полимерной шайбе. Когда разделитель сред 15 достигает крайнее нижнее положение, бесконтактный магнитный датчик 16 вырабатывает звуковой или иной сигнал и подает его на сигнализатор 17, после чего плунжерный насос 3 останавливают и переходят к фазе заполнения промежуточной емкости 5 водой, т.е. плунжерный насос 3 включают на всасывание. Когда разделитель сред 15 достигает крайнее верхнее положение, бесконтактный магнитный датчик 16 также вырабатывает звуковой или иной сигнал и подает его на сигнализатор 17, после чего плунжерный насос 3 останавливают и переходят к фазе вытеснения воды маслом с помощью плунжерного насоса 3 из промежуточной емкости 5 на вход кернодержателя 1.

Каждый режим прокачки продолжается до наступления установившейся стационарной фильтрации, что фиксируется по показаниям дифференциального манометра 14 и замерам электрического сопротивления на исследуемом образце, после чего начинается новый опыт при другом соотношении нефти и воды в потоке. Число режимов должно быть не менее 5 (ОСТ 39-235-89). Нефть. Метод определения фазовых проницаемостей в лабораторных условиях при совместной стационарной фильтрации (Добрынин В.М., Ковалев А.Г., Кузнецов A.M. и др. Фазовые проницаемости коллекторов нефти и газа. - М.: ВНИИОЭНГ, 1982, - обз. инф. Сер. «Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений» - 56 с.).

По измеренным соотношениям перепада давления для фиксированных соотношений нефти и воды рассчитываются фазовые проницаемости по уравнению Дарси:

где i - режим (расход по нефти и воде);

j - фаза (вода, нефть);

Q - расход флюида, мл/с;

µ - вязкость флюида, мПа·с;

L - длина образца, м;

ΔP - разность давлений на образце (дифференциальное давление), кПа;

F - площадь поперечного сечения образца, м2.

Использование предложенного устройства позволит избежать попадания воды в плунжерный насос и тем самым предотвратить его коррозию и износ, а также попадания масла, применяемого при вытеснении воды из промежуточной емкости на вход кернодержателя, и тем самым избежать связанных с этим погрешностей измерений.

Устройство для определения фазовых проницаемостей, содержащее кернодержатель с установленным в нем в резиновой манжете исследуемым образцом, термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, плунжерные насосы, обеспечивающие подачу в образец соответственно нефти и воды при пластовом давлении, промежуточные емкости с рабочими жидкостями, насос для создания горного давления, трубопроводы для подачи и отвода рабочих жидкостей, контейнеры с рабочими жидкостями, регулятор противодавления, мерную колбу для измерения объема жидкости на выходе из кернодержателя, датчики давления, дифференциальный манометр для измерения перепада давления на исследуемом образце, отличающееся тем, что промежуточная емкость с водой снабжена разделителем сред, выполненным в виде магнита, запрессованного в полимерной шайбе, причем соотношение масс магнита и полимера подбирается так, чтобы общая плотность разделителя была меньше плотности воды и больше плотности используемого масла, и двумя бесконтактными магнитными датчиками, установленными в крайних верхней и нижней частях промежуточной емкости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для моделирования, проектирования подземных хранилищ газа (ПХГ) в водоносных структурах пласта коллектора и оценки активного объема ПХГ.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к определению исходных данных для проектирования разработки продуктивной залежи вмещающей, нефть с повышенным содержанием асфальтено-смолистых веществ, проявляющую неньютоновские свойства нелинейной вязкопластичной нефти.

Изобретение предназначено для расчета динамики добычи нефти на месторождениях с трудноизвлекаемыми запасами(ТрИЗ), в том числе в результате опережающего обводнения запасов нефти.

Группа изобретений относится к способам и системам для измерения потерь газа в системе поверхностной циркуляции буровой установки. Технический результат заключается в надежном и точном измерении потерь газов в системе поверхностной циркуляции буровой установки и механизме отбора газов.

Изобретение относится к способу и устройству для повышения добычи на месторождении, содержащем породу, которая включает в себя по меньшей мере один раскрываемый путем размельчения породы минерал ценного материала и по меньшей мере один другой минерал, причем минерал ценного материала имеет более высокую плотность, чем по меньшей мере один другой минерал.

Изобретение относится к способу и устройству для определения локальной величины зерна минерала для минерала ценного материала в породе месторождения или залежи, причем порода включает в себя по меньшей мере один другой минерал, и при этом минерал ценного материала имеет более высокую плотность, чем по меньшей мере один другой минерал.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения достоверности оценки запасов углеводородов и математического моделирования пластовых процессов в низкопроницаемых коллекторах нефти и газа.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при контроле за разработкой месторождений углеводородов. Техническим результатом является упрощение технической реализации способа за счет исключения необходимости проведения в геофизических исследованиях каротажных измерений.

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к способам определения анизотропии проницаемости горных пород в лабораторных условиях, и предназначен для лабораторного определения коэффициента абсолютной газопроницаемости при стационарной фильтрации на образцах керна с сохраненным при выбуривании на скважине диаметром, в параллельных и перпендикулярном напластованию направлениях.

Изобретение относится к построению геологической модели месторождений нефти и газа. Техническим результатом является повышение эффективности, достоверности геологоразведочных работ, поиска и разведки, разработки и эксплуатации месторождений нефти и газа.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к нефтепромысловому оборудованию для отбора пробы продукции скважины преимущественно в виде высоковязкой газожидкостной смеси. Техническим результатом является упрощение конструкции. Пробоотборник содержит трубчатый корпус с присоединительными элементами на концах и вмонтированными пробозаборным и пробоприемным устройствами, подпружиненный клапан для приема и слива отобранной пробы в накопительную емкость и привод, при этом корпус пробозаборного устройства выполнен составным - верхний и нижний, соединенные фланцами, верхний из которых снабжен гидроцилиндром с подпружиненным поршнем, шток которого соединен с подпружиненной приводной втулкой, опирающейся на плунжер, а его надпоршневое пространство гидравлически сообщено с надпоршневым пространством приводного гидроцилиндра, шток поршня которого шарнирно соединен со штоком электрогидравлического толкателя, электрически связанного с контроллером, которые образуют в совокупности с приводным гидроцилиндром привод пробоотборника, нижний корпус с установленной внутри направляющей трубой сообщен с полостью корпуса пробоотборника, внутри направляющей трубы с возможностью осевого перемещения установлен полый отсекатель пробы с подпружиненной скалкой внутри, упомянутый отсекатель верхним концом штифтами связан через соединительное звено с нижним концом приводной втулки, а нижним концом сообщен с полостью корпуса стабилизатора потока, сосредоточивающего поток всего сечения трубопровода в зоне пробозабора отсекателем, корпус пробоприемного устройства выполнен в виде ступенчатого цилиндра с центральным каналом и вмонтирован соосно корпусу пробозаборного устройства, его меньшая ступень снабжена подпружиненной втулкой и уплотнительным кольцом на наружной поверхности и сообщена с полостью стабилизатора потока, при этом ее диаметр выбран меньшим, чем внутренний диаметр отсекателя пробы для возможности стыковки между собой после отжатия отсекателем подпружиненной втулки. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к способам геоэкологической оценки территории при проектировании строительства объектов в криолитозоне. Технический результат заключается в обеспечении профилактики наступления чрезвычайных ситуаций технического и биологического характера, при которых может произойти разрушение объектов, а также болезни или гибель людей. Способ геоэкологической оценки территории при проектировании строительства объектов в криолитозоне характеризуется тем, что проводится тестирование реликтовых микроорганизмов многолетних мерзлых пород, высеянных из кернов, которые будут получены в результате бурения термометрических скважин, на отсутствие их отрицательного воздействия на материалы, планируемые к использованию в проектируемом объекте, и биологическую безопасность для людей.

Изобретение относится к газовой промышленности и предназначено для исследования газоконденсатных смесей в пористой среде, а именно для определения давления начала конденсации в пористой среде. Техническим результатом является повышение точности, а также снижение трудоёмкости измерения давления начала конденсации газоконденсатных смесей в пористой среде. Способ определения давления начала конденсации в пористой среде включает подачу исходной газоконденсатной смеси в пористую среду, подготовку пористой среды, размещение подготовленной пористой среды в рентгенопрозрачном кернодержателе, создание горного давления в пористой среде, подачу метана под давлением, равным пластовому давлению, создание и поддержание постоянного пластового давления в рекомбинаторе и в пористой среде, подачу исходной газоконденсатной смеси в пористую среду при давлении, равном пластовому, путем прокачки 2-3 поровых объемов исходной газоконденсатной смеси, моделирование процесса истощения пористой среды при выбранном шаге снижения давления, прогрев рентгеновской трубки и сканирование пористой среды на каждом шаге снижения давления, регистрацию значения интенсивности рентгеновского излучения при выбранном давлении после каждого сканирования пористой среды, построение графика изменения интенсивности рентгеновского сигнала, проходящего через пористую среду, от давления следующим образом: по оси абсцисс откладывают значения давления Р (МПа) в процессе истощения пористой среды, по оси ординат - значения интенсивности рентгеновского излучения I (отн. ед.). Процесс истощения пористой среды производят до получения экстремума на графике, по которому определяют значение давления начала конденсации Pн.к. (МПа). 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к системе и способу определения происхождения и температуры хранения и, следовательно, глубины подземных залежей углеводородов. Техническим результатом является повышение степени идентифицирования местоположения углеводородной залежи. Предложен способ определения наличия и местоположения подземной залежи углеводородов по образцу вещества природного происхождения. Определяется ожидаемая концентрация изотопологов углеводородного компонента. Ожидаемая температурная зависимость изотопологов, присутствующих в образце, моделируется с помощью высокоуровневых неэмпирических расчетов. Измеряется сигнатура слипшихся изотопов для изотопологов, присутствующих в образце. Сигнатура слипшихся изотопов сравнивается с ожидаемой концентрацией изотопологов. С помощью сравнения определяется, происходят ли углеводороды, присутствующие в образце, непосредственно из материнской породы или же углеводороды, присутствующие в образце, выделились из подземной залежи. Определяется текущая равновесная температура хранения углеводородного компонента в подземной залежи до выделения на поверхность. Определяется местоположение подземной залежи. Данная информация может быть интегрирована с моделями обстановки осадконакопления в бассейне до начала бурения для калибровки бассейновой модели. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх