Устройство для определения фазовых проницаемостей

Изобретение относится к области исследования фазовых проницаемостей коллекторов нефти и газа. Техническим результатом является повышение точности измерения электрического сопротивления образца, что в свою очередь обеспечивает повышение точности определения его водонасыщенности. Это достигается тем, что устройство, содержащее кернодержатель с установленным в нем в резиновой манжете исследуемым образцом, термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, плунжерные насосы для подачи в исследуемый образец рабочих жидкостей (нефти и воды) при пластовом давлении, насос для создания горного давления, трубопроводы для подачи и отвода рабочих жидкостей, регулятор противодавления, контейнеры с рабочими жидкостями, мерную колбу для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя, датчики давления, дифференциальный манометр для измерения перепада давления на исследуемом образце, измеритель сопротивления образца, содержит блок для смешивания рабочих жидкостей, установленный во входном трубопроводе. 1 ил.

 

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

Известны устройства (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.; Инструкция по эксплуатации автоматизированного программно-измерительного комплекса для петрофизического исследования кернов ПИК-ОФП/ЭП-3. - Новосибирск: ЗАО «Геологика», 2008. - 33 с.; RU №108105, опубл. 10.09.2011; RU №2572476, опубл. 10.01.2016), позволяющие определять фазовые проницаемости коллекторов нефти и газа в пластовых условиях.

Недостатком описанных устройств является недостаточная точность определения водонасыщенности исследуемого образца горной породы (керна) в разных режимах, вычисляемая посредством измерения его электрического сопротивления.

Известно также устройство для определения фазовых проницаемостей, принимаемое за прототип (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.), которое содержит кернодержатель, предназначенный для установки в нем в резиновой манжете исследуемого образца, термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, плунжерные насосы, обеспечивающие подачу в образец нефти и воды при пластовом давлении, насос для создания горного давления, трубопроводы для подачи и отвода рабочих жидкостей, регулятор противодавления, контейнеры с рабочими жидкостями, мерную колбу для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя, дифференциальный манометр для измерения перепада давления на исследуемом образце.

Недостатком описанного устройства также является недостаточная точность определения водонасыщенности исследуемого образца посредством измерения его электрического сопротивления.

При фильтрации через образец двух фаз (нефти и воды) жидкость плунжерными насосами подается дискретно, достаточного смешения нефти и воды не происходит. Таким образом, на чувствительную часть измерителя сопротивления поочередно попадают либо порция нефти, либо порция воды, что вызывает значительные колебания величины измеряемого сопротивления.

Задачей предлагаемого устройства является повышение точности измерения электрического сопротивления образца, что в свою очередь обеспечивает повышение точности определения его водонасыщенности.

Решение указанной задачи достигается тем, что, согласно известному устройству, включающему кернодержатель с установленным в нем в резиновой манжете исследуемым образцом, термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, плунжерные насосы для подачи в исследуемый образец рабочих жидкостей (нефти и воды) при пластовом давлении, насос для создания горного давления, трубопроводы для подачи и отвода рабочих жидкостей, регулятор противодавления, контейнеры с рабочими жидкостями, мерную колбу для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя, датчики давления, дифференциальный манометр для измерения перепада давления на исследуемом образце, измеритель сопротивления образца, в предлагаемом устройстве во входном трубопроводе (трубопроводах) установлен блок для смешивания рабочих жидкостей.

При прохождении нефти и воды через блок для смешивания рабочих жидкостей обеспечивается более полное смешивание фаз, подаваемая в образец жидкость становится более однородной, что приводит к уменьшению колебаний величины измеряемого сопротивления керна. Тип и конструктивные размеры блока для смешивания рабочих жидкостей определяются в процессе опытно-конструкторских работ в соответствии с техническими характеристиками установки.

На чертеже изображена гидравлическая схема предлагаемого устройства.

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, насос для создания горного давления 5, входной 6 и выходной 7 трубопроводы прокачиваемых через образец жидкостей, блок смешивания рабочих жидкостей 8, входной 9 и выходной 10 трубопроводы системы горного давления (обжима), контейнеры с рабочими жидкостями 11, регулятор противодавления 12, мерную колбу для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя 13, датчики давления 14, дифференциальный манометр 15 для измерения перепада давления на исследуемом образце, измеритель сопротивления 16.

Устройство работает следующим образом.

Рабочая жидкость (вода, нефть или их смеси в разных соотношениях) плунжерными насосами высокого давления 3 и 4 подается во входной трубопровод 6, проходит через блок смешивания рабочих жидкостей 8 и поступает на вход кернодержателя 1. При прохождении нефти и воды через блок для смешивания рабочих жидкостей 8 происходит смешивание фаз, что приводит к быстрой стабилизации электрического сопротивления образца и более точному измерению его значений.

Прокачка на каждом режим продолжается до стабилизации значений перепада давления и электрического сопротивления на исследуемом образце, фиксируемых по показаниям дифференциального манометра 15 и измерителя сопротивления 16. Число режимов должно быть не менее 5.

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;

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

F - площадь поперечного сечения образца, м2.

По измеренным значениям электрического сопротивления определяется параметр насыщения РH:

где: Ri - электрическое сопротивление образца на i-том режиме, Ом;

R100 - электрическое сопротивление образца при 100%-й фильтрации воды, Ом;

а, n - константы, которые определяются экспериментально из следующей системы уравнений:

- начальная водонасыщенность;

mц - масса образца после центрифугирования; г

mн - масса насыщенного образца, г;

mс - масса сухого образца, г;

Sвк - конечная водонасыщенность, находится в конце эксперимента при помощи аппарата Загса.

Вычислив параметры а, n можно определить значение водонасыщенности при фильтрации любого соотношения нефти и воды.

Использование предложенного устройства позволит увеличить точность определения водонасыщенности за счет повышения точности измерения сопротивления образца при проведении исследования фазовых проницаемостей.

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 для подачи в исследуемый образец рабочих жидкостей (нефти и воды) при пластовом давлении, насос для создания горного давления, трубопроводы для подачи и отвода рабочих жидкостей, регулятор противодавления, контейнеры с рабочими жидкостями, мерную колбу для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя, датчики давления, дифференциальный манометр для измерения перепада давления на исследуемом образце, измеритель сопротивления образца, отличающееся тем, что во входном трубопроводе установлен блок для смешивания рабочих жидкостей.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для определения сплошности диэлектрических (например, полимерных) покрытий на металлическом прокате (например, стальном) в процессе выполнения деформации образцов с диэлектрическими покрытиями.

Изобретение относится к материалам и технологиям, применяемым при обработке подземных пластов, в частности к инструментальным методам и устройствам, подходящим для моделирования прохождения жидкостей для обработки скважины через трещину, образованную в подземном пласте.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при оценке качества пористых материалов, например керамики, металлокерамики. Устройство измерения параметров пористости материалов содержит неподвижные измерительные камеры 1, насос 7, соединенный через клапан 8 с неподвижными измерительными камерами 1, ЭВМ 13, соединенную с неподвижными измерительными камерами 1 с одной стороны и насосом 7 с другой.

Изобретение относится к анализу образцов пористых материалов применительно к исследованию свойств околоскважинной зоны нефте/газосодержащих пластов. Смешивают окрашенные катионным красителем твердые частицы с гранулами сыпучей среды, близкой по цвету к исследуемой пористой среде, и приготавливают по меньшей мере три калибровочных эталона при различных известных массовых концентрациях окрашенных частиц.

Способ может быть использован при восстановлении изношенных поверхностей деталей электроконтактной приваркой металлических порошков. Осуществляют приварку присадочного материала, содержащего стальную сетку и порошок.

Изобретенеие относится к устройству для измерения гидравлической проводимости пористых материалов на месте и более конкретно относится к зондовому пермеаметру для использования по отношению к скважинной инфильтрации, причем зонд измеряет гидравлическую проводимость почвы.

Группа изобретений относятся к области исследований материалов путем определения их химических или физических свойств, а именно к метрологическому обеспечению средств измерений общей и удельной поверхности.

Изобретение относится к способу вычисления или оценки параметров отдельных фаз многофазного/многокомпонентного потока, проходящего через пористую среду с применением трехмерного цифрового представления пористой среды и метода расчетной гидродинамики для вычисления скоростей потока, давлений, насыщений, векторов внутренней скорости и других параметров потока.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к определению пористости металлоизделия, полученного обработкой давлением литого изделия, и может быть использовано для определения влияния обработки давлением на пористость получаемого металлоизделия.

Изобретение относится к способу определения водостойкости материалов, таких как текстильные изделия, натуральные и искусственные кожи, ткани, нетканые материалы и покрытия, а также тестирования гидрофильности материалов, водоотталкивающих составов и пропиток, применяемых для придания им водостойкости.

Изобретение относится к термогидродинамическим исследованиям нефтяных залежей и может быть использовано для уточнения внутреннего строения массивных трещинных залежей.

Группа изобретений относится к системе оперативного контроля и управления текучей средой, способу оперативного контроля скважины и способу определения эффективности системы извлечения газа.

Изобретение относится к каротажу бурового флюида или газовому каротажу в процессе бурения и, более конкретно, к способу и системе для получения характеристик пластовых флюидов в реальном времени.

Система анализа флюидов содержит интегрированный вычислительный элемент (ИВЭ), образованный путем атомно-слоевого осаждения (АСО), который обеспечивает фильтрацию светового потока, прошедшего через образец, что обеспечивает возможность прогнозирования химического или физического свойства образца.

Изобретение относится к анализу образцов пористых материалов применительно к исследованию свойств околоскважинной зоны нефте/газосодержащих пластов. Смешивают окрашенные катионным красителем твердые частицы с гранулами сыпучей среды, близкой по цвету к исследуемой пористой среде, и приготавливают по меньшей мере три калибровочных эталона при различных известных массовых концентрациях окрашенных частиц.

Изобретение относится к методикам вскрытия пласта и, в частности, к оптимизации расположения интервалов разрыва на основании минералогического анализа пласта. Техническим результатом является повышение эффективности создания трещин в пласте и увеличение продуктивности скважины.

Группа изобретений относится к термодинамическим исследованиям нефтяных месторождений на основе измерения термодинамических свойств пластовых флюидов. Представлен способ для измерения термодинамических свойств пластовых флюидов, включающий: компоновку модульного сенсорного блока для оценки пробы флюида, содержащего углеводород, причем модульный сенсорный бок содержит корпус автоклава, имеющий в себе отборную камеру; загрузку пробы в отборную камеру; регулирование температуры и давления пробы в отборной камере, причем температуру пробы регулируют с помощью системы регулирования температуры, окружающей корпус автоклава; и использование единого датчика для определения как плотности, так и вязкости пробы в отборной камере.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для определения количества углеводородного флюида, присутствующего в породе углеводородсодержащего пласта.

Изобретение относится к системе и способу создания сетки мощности пласта для определения оценки запасов пласта. Техническим результатом является повышение точности определения объема пласта.

Изобретение относится к системе и способу определения оценок запасов для пласта. Техническим результатом является повышение точности определения объема пласта.

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для обеспечения безопасности при подземной разработке газоносных угольных пластов. Техническим результатом является повышение достоверности и оперативности определения пластового давления метана и сорбционных параметров угольного пласта в исходном и влажном состояниях. Способ включает бурение пластовой скважины, герметизацию ее устья, измерение давления и дебита метана на стадиях закрытия и открытия скважины, верификацию сорбционных параметров в теоретической модели массопереноса метана с данными измерений давления и дебита метана. После достижения установившегося дебита метана в скважину нагнетают воду под давлением 10…15 МПа, закрывают устье скважины в течение времени стабилизации давлений воды и метана, затем после истечения воды из скважины измеряют текущий дебит метана, при этом по величине установившегося давления воды определяют верхний предел пластового давления метана, а по данным измерений дебита метана до и после гидрообработки верифицируют сорбционные параметры угольного пласта в исходном и влажном состояниях. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

Изобретение относится к области исследования фазовых проницаемостей коллекторов нефти и газа. Техническим результатом является повышение точности измерения электрического сопротивления образца, что в свою очередь обеспечивает повышение точности определения его водонасыщенности. Это достигается тем, что устройство, содержащее кернодержатель с установленным в нем в резиновой манжете исследуемым образцом, термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, плунжерные насосы для подачи в исследуемый образец рабочих жидкостей при пластовом давлении, насос для создания горного давления, трубопроводы для подачи и отвода рабочих жидкостей, регулятор противодавления, контейнеры с рабочими жидкостями, мерную колбу для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя, датчики давления, дифференциальный манометр для измерения перепада давления на исследуемом образце, измеритель сопротивления образца, содержит блок для смешивания рабочих жидкостей, установленный во входном трубопроводе. 1 ил.

Наверх