Установка для исследования капиллярных свойств кернов в пластовых условиях

 

О П И С А Н И Е 269096

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Социалистическиз

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 5а, 49/00

Заявлено 19,Х1.1965 (¹ 1038241/22-3) с присоединением заявки №

МПК E 21b

УДК 550.822.2.05 (088.8) Приоритет

Опубликовано 17,IV.1970. Ьюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 21 VII.1970

Комитет по делан изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобрстения

К. С. Коненков, И. М. Кошелева и М. М, Кусаков

Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности

Заявитель

УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КАПИЛЛЯРНЫХ СВОЙСТВ

КЕРНОВ В ПЛАСТОВЫХ УСЛОВИЯХ

Известна установка для исследования капиллярных свойств кернов в пластовых условиях, содержащая кернодержатель, устройство для измерения объема пор образца и систему вентилей.

Предлагаемая устаногка отличается от известной тем, что устройство для измерения объема пор образца снабжено измерительным прессом с индикатором уровня, выполненным в виде вертикальной трубки с электрическим контактом, заполненной водой и помещенной в камеру, заполненную газом.

Это позволяет определять скорость капиллярной пропитки в условиях больших давлений, На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из измерительного пресса 1, поршень которого приводится в движение двигателем 2. Пресс гидравлически соединен через вентиль 8 с камерой индикатора капиллярной пропитки.

Камера индикатора капиллярной пропитки состоит из заполненной водой трубки 4, помещенной в заполненную газом камеру 5. Сквозь верхшою крь|шку камеры 5 пропущен контактный винт б, соприкасающийся с поверхностью воды в трубке 4. Камера 5 при помощи вентилей 7 и 8 соединена с газовой емкостью

9. Давление газа в камере 5 измеряется манометром 10.

Кернодержатель 11 с камерой 12 гидрообзкима, давление в которой измеряется манометром .18, соединен с трубкой 4 вентилями 8 и 14. K концам кернодержателя подключен дифференциальный манометр 15 с уравнительным вентилем 1б, измеряющий перепад давления без приращения объема.

10 Выравнивание давления в керне производится вентилями 17 и 18.

Пресс 1 соединен с камерой керна вентилем 14. Заполнение пресса жидкостью производится через вентиль 19. Камера 20 предназ15 пачена для приема жидкости, вытекающей из керна.

Определение суммарного объема эффективных пор образца производится следующим образом. Пластовый керн помещается в кер20 нодержатель и обжимается давлением, равным разности горного и пластового давления.

Предварительно измерительный пресс 1 и все соединительные трубки, соединяющие кер25 нодержатель с прессом. должны быть освобождены от остатков жидкости продувкой сухим газом. Объем соединительных трубок и мертвый объем пресса (объем зазоров и coegniiHre, bH трубок r> i

30 известен.

26909 6 где

Поршень пресса (объем 100 слгг) дол>кеп быть установлен на делсгши шкалы, соответствующее объему 50 — 60 слг.

При открытых 16, 21, 22, 28 и закрытых 8, 17, 18, 19, 24 вентилях пространство пор керна соедпняется с атмосферой.

После выравнивания давления в керне вентили 16, 21 и 22 закрываются, и производится сжатие прессом до тех пор, пока давление в керне, контролируемое дифференциальным манометром 14, не увеличивается на величину, равную 0,5 — 0,8 кг/сл .

Приращение объема системы фиксируется по шкале пресса с точностью до 0,01 слг.

Суммарный объем пористого пространства керна подсчитывается по формуле

PA V — AP (V p+ V p — AV)

1 п—

ЬР.

V„— суммарный объем эффективных пор образца;

V„ — объем пресса до начала определения;

V,ð — объем соединительных каналов и трубок;

ЛV — приращение объема, определяемое по шкале пресса;

Р— атмосферное давление во время определения;

ЬР— приращение давления, определяемое по дифманометру.

Определение скорости капиллярной пропитки производится следующим образом. Керн помещается в кернодержатель вместе с гидрофобной перегородкой 25. Пресс 1 заполняется пластовой водой через вентиль 19 при закрытых вентилях 8, 14 и 22.

В предварительно об>катом керне создается пластовое давление при открытых вентилях

8, 7, 8, 16, 17, 18, 14, и в трубку 4 из пресса 1 небольшими порциями подается вода до тех пор, пока дифманометр 15 не покажет наличие некоторого перепада давления, равного порогу чувствительности манометра и образовавшегося вследствие превышения уровня воды в трубке 4 над центром керна.

После этого быстро ввннчивают винт 6 до соприкосновения контакта с поверхностью воды в трубке. Этот момент отмечается щелчком реле и остановкой пресса 1, так как электрический контакт винта б с водой в трубке 4 вызывает выключение двигателя 2, связанного с контактом при помощи реле.

Во время остановки пресса один из контактов реле включает электросекундомер, измеряющий продолжительность остановки пресса.

С этого момента начинается пропитка керна

45 водой или вытеснение нефти водой под действием капиллярных сил.

После того как уровень воды в трубке 4 понизится, вследствие того, что часть воды уйдет в керн, электрический контакт винта б с водой разомкнется. При этом прервется ток в катушке реле, якорь которого замкнет ток в цепи катушки более мощного реле, включающего, в свою очередь, электродвигатель 2 пресса 1. Поршень пресса, передвигаясь в сторону сжатия, повышает уровень воды в трубке 4 до тех пор, пока контакт винта б с уровнем воды не восстановигся, что вызывает остановку пресса.

Реле, включающее электродвигатель пресса, сблокировано также с секундомером, который в момент остановки пресса включается, а в момент начала движения выключается. После остановки пресса показания его шкалы фиксируются, а после остановки секундомера отмечается время, прошедшее от начала остановки до начала движения.

Таким образом определяют промежутки времени, необходимые для впитывания в керн воды, объем которой измеряется по шкале пресса. На основании этих данных строится график зависимости скорости пропитки от длины керна.

Для определения капиллярного давления пресс 1 через вентиль 19 при закрытых вентилях 8, 14 и 22 заполняют жидкостью, несмачивающей керн, после этого вентиль 19 закрывают. Описанным выше способом в керне создаются пластовые условия.

Вентили 8, 16 и 18 закрывают, При открытых вентилях 8, 17,.14 и 21 в керн из пресса 1 закачивается небольшими порциями жидкость. При этом фиксируют по манометру 15 приращения давления, а по шкале и нониусу пресса 1 — соответствующие объемы >кидкости, закачиваемой в керн.

По этим значениям строится график зависимости капиллярного давления от объема парового пространства.

Предмет изобретения

Установка для исследования капиллярных свойств кернов в пластовых условиях, содержащая кернодержатель, устройство для измерения объема пор образца и систему вентилей, от,ги гагошаяся тем, что, с целью определения скорости капиллярной пропитки в условиях больших давлений, устройство для измерения объема пор образца снабжено измерительным прессом с индикатором уровня, выполненным в виде вертикальной трубки с электрическим контактом, заполненной водой и помещенной в камеру, заполненную газом, 269096

Составитель T. Ясенева

Техред Т. П. Курилко

Корректор А. И. Гаврилова

Редактор Т. Фадеева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1924i8 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5