Способ определения давления начала конденсации в пористой среде



Способ определения давления начала конденсации в пористой среде
Способ определения давления начала конденсации в пористой среде

 


Владельцы патента RU 2580858:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (RU)

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 газовой промышленности и предназначено для исследования газоконденсатных смесей в пористой среде, а именно для определения давления начала конденсации в пористой среде.

Известен способ определения величины динамического давления начала конденсации газоконденсатных смесей, отличающийся тем, что с целью повышения точности измерений давление начала конденсации определяют по изменению проницаемости пористой среды, через которую фильтруется исследуемая смесь при ступенчатом изменении давления (см. авт. свид. СССР №202825, МПК6 G01K 11/00, G01N 15/08, E21B 43/18, B01D 37/00, опубл. 28.09.1967).

Недостатками описанного способа является трудоемкость при определении величины давления начала конденсации и недостаточная точность полученных данных, вызванная необходимостью определения состава добываемой продукции.

Известен способ определения давления начала конденсации, включающий закачку газоконденсатной системы, приведенной к пластовым условиям в сосуд высокого давления с пористой средой, измерение изменения давления газа в сосуде, отличающийся тем, что одновременно используют второй сосуд высокого давления, с тем же объемом и той же самой пористой средой, закачиваемую в него при том же давлении пластовую газоконденсатную систему предварительно сепарируют, осуществляют одновременно с одинаковой скоростью в обоих сосудах снижение давления, а величину давления начала конденсации определяют по величине давления в сосуде с насыщенной пластовой газоконденсатной системой в момент изменения от нуля показаний дифманометра, подсоединенного к обоим сосудам (см. авт. свид. №1765376, МПК5 E21B 47/00, E21B 47/06, опубл. 30.09.1992).

Недостатком описанного способа является неточность определения давления начала конденсации, поскольку в качестве модели пласта используют два сообщающихся сосуда, не позволяющих создать одинаковую пористую среду в каждом из них, а также то, что при снижении давления путем увеличения объема системы с помощью двух плунжерных насосов появляются «мертвые объемы», не заполненные пористой средой, что вносит значительную погрешность в измерения.

Задачей изобретения является создание способа определения давления начала конденсации в пористой среде в условиях, приближенных к пластовым, позволяющего устранить недостатки аналога и прототипа.

Техническим результатом является повышение точности, а также снижение трудоемкости измерения давления начала конденсации газоконденсатных смесей в пористой среде.

Поставленная задача в способе определения давления начала конденсации в пористой среде, включающем подачу исходной газоконденсатной смеси в пористую среду, решается тем, что подготавливают пористую среду, размещают подготовленную пористую среду в рентгенопрозрачном кернодержателе, создают горное давление в пористой среде, подают метан под давлением, равным пластовому давлению, создают и поддерживают постоянное пластовое давление в рекомбинаторе и в пористой среде, подают исходную газоконденсатную смесь в пористую среду при давлении, равном пластовому, путем прокачки 2-3 поровых объемов исходной газоконденсатной смеси, моделируют процесс истощения пористой среды при выбранном шаге снижения давления, проводят прогрев рентгеновской трубки и сканирование пористой среды на каждом шаге снижения давления, регистрируют значение интенсивности рентгеновского излучения при выбранном давлении после каждого сканирования пористой среды, строят график 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.), производят процесс истощения пористой среды до получения экстремума на графике, по которому определяют значение давления начала конденсации Pн.к. (МПа).

Заявленное изобретение поясняется с помощью фиг., на которой показан график изменения интенсивности рентгеновского излучения I (отн. ед.), проходящего через пористую среду, от давления Р (МПа).

В качестве пояснения к заявленному способу приводим следующее.

В качестве пористой среды используют образцы керна либо насыпную пористую среду (просеянный песок, сажу и т.д.). Исследуемую пористую среду экстрагируют и высушивают в термошкафу при температуре 105°С до постоянной массы.

Для определения параметров рентгеновского излучения при исследованиях используют сканер рентгеновского излучения «Ратмир». Образец пористой среды помещают в термомаслобензостойкую манжету внутри рентгенопрозрачного кернодержателя, создают горное давление на образец пористой среды.

Создают горное давление в пористой среде, подают в нее метан под давлением, равным пластовому давлению, температуру в рекомбинаторе и в пористой среде поддерживают постоянной и одинаковой, равной пластовой, в ходе всего эксперимента.

Осуществляют насыщение пористой среды путем прокачки 2-3 поровых объемов исходной газоконденсатной смеси в пористую среду при помощи пресса при давлении, равном пластовому, и постоянной температуре.

Производят моделирование процесса истощения пористой среды при выбранном шаге снижения давления в пористой среде. Шаг снижения давления выбирают в зависимости от того, с какой точностью необходимо определить давление начала конденсации в пористой среде Pн.к. (МПа). Темп снижения давления при выпуске газа устанавливают не выше 0,7 МПа/час. На каждом шаге снижения давления Р (МПа) проводят прогрев рентгеновской трубки и сканирование пористой среды.

Рентгенопрозрачный кернодержатель с пористой средой просвечивают коллимированным пучком рентгеновского излучения, с помощью детектора измеряют интенсивность прошедшего излучения, каретку с рентгеновским аппаратом и детектором смещают вдоль пористой среды, на каждом шаге смещения проводят измерение интенсивности излучения и усреднение сигнала детектора.

При сканировании ток и напряжение на трубки подбирают таким образом, чтобы максимальный сигнал находился в 2/3 рабочего диапазона детектора.

После каждого сканирования пористой среды регистрируют значения интенсивности рентгеновского излучения I (отн. ед.) при выбранном давлении Р (МПа) и строят график изменения интенсивности рентгеновского излучения I (отн. ед.), проходящего через пористую среду, от давления Р (МПа) (см. фиг.) путем нанесения на него полученных значений интенсивности рентгеновского излучения I (отн. ед.) и давления Р (МПа) следующим образом: по оси абсцисс откладывают значения давления в процессе истощения залежи Р, (МПа), по оси ординат значения интенсивности рентгеновского излучения I (отн. ед.).

Моделирование процесса истощения пористой среды производят до получения экстремума, т.е. точки перегиба, которая является давлением начала конденсации Pн.к. (МПа).

В процессе моделирования истощения пористой среды до давления начала конденсации Pн.к. (МПа) происходит уменьшение плотности газоконденсатной смеси, которая насыщает пористую среду, за счет снижения давления Р (МПа), и соответственно, интенсивность рентгеновского излучения I (отн. ед.), проходящего через пористую среду, увеличивается. По достижении давления начала конденсации Pн.к. (МПа) происходит выпадение конденсата и в пористой среде появляется жидкая фаза, а это ведет к увеличению плотности среды, что приводит к уменьшению интенсивности рентгеновского излучения I (отн. ед.), проходящего через пористую среду.

Повышение точности и уменьшение трудоемкости данного способа достигается за счет того, что отсутствует необходимость определять количественный состав выпускаемой продукции во время процесса истощения пористой среды, а рентгеновское сканирование пористой среды для определения давления начала конденсации может проводиться с любым выбранным шагом снижения давления. Также в представленном способе нет необходимости по созданию двух одинаковых пористых сред.

Пример.

Пример проведения эксперимента по определению давления начала конденсации в пористой среде Pн.к. (МПа) для природной углеводородной смеси с содержанием УВ C5+ на сухой газ 232 г/м3 с использованием заявленного способа.

В качестве пористой среды используют цилиндрические образцы керна терригенного коллектора месторождения Югид длиной 30 мм и диаметром 30 мм. Для эксперимента выбирают однородные по составу образцы породы без сколов и трещин.

Перед проведением эксперимента по определению давления начала конденсации в пористой среде Pн.к. (МПа) образцы пористой среды экстрагируют в аппарате Сокслета и высушивают в термошкафу при температуре 105°C до постоянной массы. В качестве растворителя при экстрагировании используют толуол.

Далее пористую среду помещают в термомаслобензостойкую манжету внутри рентгенопрозрачного кернодержателя и создают горное давление 40 МПа.

Проводят насыщение пористой среды путем прокачки объемов исходной углеводородной смеси при поддержании давления 35,0 МПа и температуры 30°C.

По окончании процесса насыщения проводят снижение давления в пористой среде при постоянной температуре 30°C. Выбранный шаг снижения давления составил 0,1 МПа/час.

На каждом шаге снижения давления проводят прогрев рентгеновской трубки и сканируют пористую среду: кернодержатель с пористой средой просвечивают коллимированным пучком рентгеновского излучения, с помощью детектора измеряют интенсивность прошедшего рентгеновского излучения, каретку с рентгеновским аппаратом и детектором смещают вдоль пористой среды, на каждом шаге смещения проводят измерение интенсивности излучения и усреднение сигнала детектора.

При сканировании ток и напряжение на трубки подбирают таким образом, чтобы максимальный сигнал находился в 2/3 рабочего диапазона детектора.

После каждого сканирования образца пористой среды получают значения интенсивности рентгеновского излучения I (отн. ед.) при выбранном давлении и строят график изменения интенсивности рентгеновского излучения, проходящего через образец, от давления (фиг.), путем нанесения на него полученных значений следующим образом: по оси абсцисс откладывают давление в процессе истощения залежи Р (МПа), а по оси ординат - интенсивность рентгеновского излучения I (отн. ед.).

В таблице представлены результаты сканирования пористой среды в процессе моделирования истощения пористой среды.

Процесс истощения пористой среды проводят до получения экстремума (точки перегиба) на графике изменения интенсивности рентгеновского излучения, прошедшего через пористую среду, от давления, по которому определяют давление начала конденсации Pн.к.=30,9 МПа.

Способ определения давления начала конденсации в пористой среде, включающий подачу исходной газоконденсатной смеси в пористую среду, отличающийся тем, что подготавливают пористую среду, размещают подготовленную пористую среду в рентгенопрозрачном кернодержателе, создают горное давление в пористой среде, подают метан под давлением, равным пластовому давлению, создают и поддерживают постоянное пластовое давление в рекомбинаторе и в пористой среде, подают исходную газоконденсатную смесь в пористую среду при давлении, равном пластовому, путем прокачки 2-3 поровых объемов исходной газоконденсатной смеси, моделируют процесс истощения пористой среды при выбранном шаге снижения давления, проводят прогрев рентгеновской трубки и сканирование пористой среды на каждом шаге снижения давления, регистрируют значение интенсивности рентгеновского излучения при выбранном давлении после каждого сканирования пористой среды, строят график изменения интенсивности рентгеновского сигнала, проходящего через пористую среду, от давления, откладывая по оси абсцисс значения давления Р (МПа) в процессе истощения пористой среды, а по оси ординат - значения интенсивности рентгеновского излучения I (отн. ед.), при этом процесс истощения пористой среды производят до получения экстремума на графике, по которому определяют значение давления начала конденсации Рн.к. (МПа).



 

Похожие патенты:

Использование: для измерения поверхностной плотности преимущественно гетерогенных грунтов. Сущность изобретения заключается в том, что детектируют и регистрируют плотность потока гамма-квантов, рассеянных на электронах атомов вещества при взаимодействии потока первичного гамма-излучения источника ионизирующего излучения с материалом грунта и определяют плотность грунта по зарегистрированной плотности потока гамма-квантов, при этом детектор и гамма-источник предварительно удаляют от поверхности грунта на такое расстояние, при котором во всем диапазоне измерения поверхностной плотности имеет место прямая (возрастающая) зависимость между зафиксированной детектором интенсивностью рассеянного грунтом излучения гамма-источника и поверхностной плотностью контролируемого грунта и, одновременно, погрешность измерения поверхностной плотности, обусловленная неоднородностью рельефа гетерогенного грунта, имеет допустимое значение.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий радиографическими методами и может быть использовано в производственных и полевых условиях для обнаружения опасных материалов на контрольно-пропускных пунктах, на железнодорожных станциях, в аэропортах, таможенных службах, а также в научных исследованиях.

Изобретение относится к физике высокотемпературной плазмы и может найти применение в управляемом термоядерном синтезе. Сущность изобретения заключается в том, что способ измерения электронной температуры термоядерной плазмы, включающий операции, заключающиеся в том, что поток рентгеновских квантов из установки пропускают через средства детектирования, включающие фильтрующие элементы, причем в качестве средств детектирования используют две низковольтные ионизационные камеры (НИК), на входе одной из которых помещают алюминиевый фильтрующий элемент, который выполняют толщиной 10-20 мкм, сигналы с НИК подают на один общий анод, при этом на катоды одной из НИК подают постоянное смещение величиной +15 B, а на другую - переменное напряжение - меандр амплитудой ±15 B и полученные сигналы используют для определения показателей прозрачности фильтра для излучения данного спектрального состава для соотнесения с определяемой температурой термоядерной плазмы.

Изобретение относится к полупроводниковой микроэлектронике. Сущность изобретения: в способе диагностики полупроводниковых эпитаксиальных гетероструктур, включающем сканирование образца в условиях брэгговского отражения в пошаговом режиме, производимом путем изменения угла падения рентгеновского луча, использование рентгеновской однокристальной дифрактометрии с немонохроматическим, квазипараллельным пучком рентгеновских лучей и позиционно-чувствительным детектором, рентгеновскую трубку и детектор устанавливают относительно углового положения характеристического пика θ от одной из систем кристаллографических плоскостей гетероструктуры на угол θ1=θ±(0.5°÷4°), по отклонению положения интерференционного пика тормозного излучения на шкале детектора от угла падения рентгеновского луча определяют погрешность положения образца, с учетом полученной погрешности независимым перемещением устанавливают трубку в положение Δθ, при котором ось симметрии между трубкой и детектором перпендикулярна к выбранной системе кристаллографических плоскостей, при таком положении трубки проводят пошаговое сканирование в диапазоне углов, характеризующих выбранную систему кристаллографических плоскостей, независимым перемещением устанавливают трубку на угол Δθ1=Δθ±(0.2°÷1°), выводя максимум тормозного пика за границы характеристического пика, затем проводят пошаговое сканирование всех слоев гетероструктуры, оставляя неизменным угловое положение характеристического пика от системы кристаллографических плоскостей путем перемещения шкалы детектора, и определяют угловые положения пиков от всех слоев гетероструктуры.

Изобретение относится к способу изготовления вала для турбины и/или генератора посредством сварного соединения и к валу, изготовленному упомянутым способом. Осуществляют удаление по меньшей мере с одной стороны основной ограничивающей круговой поверхности соответственно одной центральной части соответствующего элемента (5) вала относительно оси вращения (2) для получения соответственно одной открытой полости (11) по меньшей мере в одном цилиндре (3) в пределах оставшегося трубообразного ребра (13).

Изобретение относится к неразрушающим методам определения количественного состава полимерных композиционных материалов, в частности к определению величины содержания связующего и наполнителя при пропитке волокнистого длинномерного материала связующим, и может найти применение в авиационной, судостроительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технике обнаружения взрывчатых веществ, в частности к системам обнаружения и идентификации взрывчатых веществ на входе в здание, и может быть использовано для обнаружения взрывчатых веществ в различных закрытых объемах и на теле человека, находящегося в местах массового скопления людей.

Изобретение относится к технике высоких давлений и может быть использовано для разнообразных научных исследований, в частности для изучения состояния вещества при сверхвысоких давлениях и температурах в связи с реконструкцией строения глубинных частей Земли, а также для изучения фундаментальных физических свойств вещества.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к способам определения электрофизических параметров искусственных киральных материалов, применяемых при изготовлении отражающих покрытий, волноведущих и излучающих структур СВЧ-диапазона.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для изучения водопроницаемости геомембраны и стыков ее полотнищ. Устройство для испытания стыков полотнищ геомембраны на водопроницаемость включает емкость с герметично закрывающейся крышкой (2) и эластичной диафрагмой (4).

Изобретение относится к области физико-химического анализа, а именно к измерению удельной поверхности (УП) дисперсных, пористых и компактных материалов. Предварительно перед сорбцией камеру с источником, соединенную с камерой с исследуемым материалом, продувают инертным газом и вакуумируют.
Изобретение относится к области исследований параметров грунтов мелиорируемых земель. На верхней поверхности образца грунта размещают грузик.

Настоящее изобретение относится к области техники производства сосудов с покрытием для хранения биологически активных соединений или крови. Способ инспектирования продукта процесса покрытия, где покрытие было нанесено на поверхность подожки с образованием поверхности с покрытием.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при оценке качества пористых материалов, например керамики, металлокерамики. Задачей, решаемой изобретением, является повышение точности измерения.

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 контрольно-измерительной и экспериментальной технике и может быть использовано для контроля качества фильтрующих материалов. Способ определения максимального размера пор мембраны включает установку мембраны в ячейку и заполнение ячейки жидкостью, создание условий для проникновения льда сквозь мембрану и расчет значения максимального размера пор мембраны.
Изобретение относится к области исследований параметров грунтов. Представлен способ определения коэффициента фильтрации плывунного грунта, по которому через образец грунта пропускают поток воды, на поверхности образца грунта размещают грузик, фиксируют начало погружения грузика, измеряют параметры образца и потока воды, рассчитывают по измеренным показателям коэффициент фильтрации грунта.

Изобретение относится к измерению физических свойств, связанных с прохождением текучей фазы в пористом материале. Способ оценки физических параметров пористого материала, находящегося в потоке текучих сред, содержит этапы, на которых образец (2) материала помещают в герметичную камеру (1) таким образом, чтобы входная сторона (3) образца сообщалась с первым объемом (V0) и чтобы его выходная сторона (4) сообщалась со вторым объемом.

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 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.
Наверх