Устройство для исследования процесса капилярного вытеснения нефти из образца породы водой

 

1

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

01> 5! 59TЗ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.07.73 (21) 1955011/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 25.06.76 (51) М Кч 2 6 01N 15/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 620,1.051.001. ,572:552.578.2 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

М. С. Багов, Д. Н. Кузьмичев и Г. Л. Вольтерс

Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА

КАП ИЛЛЯРНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ

ИЗ ОБРАЗЦА ПОРОДЫ ВОДОЙ

Изобретение относится к технике определения скорости коэффициента вытеснения нефти водой из образца горной породы под действием капиллярных сил в условиях, близких к пластовым.

Известно устройство для исследования процесса капиллярного вытеснения нефти и газов водой из образца породы, включающее кернодержатель и приспособления для создания давления, температуры и прокачки жидкости через кернодержатель.

В этом устройстве объем нефти, вытесненной из образца породы под действием капиллярных сил, определяется по объему воды, вошедшей в него, что приводит к большим ошибкам в определении объема вытеснения нефти из-за набухания породы.

Целью изобретения является повышение точности определения вытесненного объема нефти за счет устранения ошибок, связанных с набуханием породы.

Цель достигается тем, что устройство снабжено параллельно соединенной с кернодержателем ловушкой для нефти, снабженной средством измерения объема нефти. Средство измерения обьема нефти выполнено в виде вертикальной с расширением внизу градуированной трубки, в которой установлен скребок с возможностью вращения и возвратно-поступательного движения, Снабжение устройства ловушкой для нефти и подключение ее параллельно к кернодержателю обеспечивает возможность более точного замера объема вытесненной нефти, как при прямоточном, так и противоточном капиллярном вытеснении нефти водой.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — ловушка для нефти в разрезе.

Устройство состоит из кернодержателя 1, в котором установлен образец породы 2, размещенный в резиновой манжете 3. К кернодержателю 1 подключен пресс 4 и термостат 5 для создания и поддержания в нем заданных давления и температуры. Выкидная трубка 6 кернодержателя 1 с вентилем 7 соединена с трубопроводом 8, на котором установлен вентиль 9 и отвал 10 с вентилем 11 для слива воды в мерный цилиндр 12. Для прокачки жидкости через образец породы 2 и прокачки воды под ним к нижней части кернодержателя 1 подведен трубопровод 13 с вентилем

14. К кернодержателю 1 с помощью трубопровода 15, выкидной трубки 6 и трубопрово25 да 8 параллельно подключена ловушка для нефти 16.

Ловушка для нефти 16 включает корпус 17 со смотровыми окнами 18. В корпусе 17 закреплена градуированная трубка 19 с расши30 рением внизу 20. В градуированной трубке

615973

3

19 установлен скребок 21, связанный с приводом 22, обеспечивающим вращение и возвратно-поступательное движение скребка 21.

К верхней части градуированной трубки 19 подключен трубопровод 8 и микропресс 23.

Под расширение 20 градуированной трубки

19 подведен трубопровод 15. К отводящему трубопроводу 24 ловушки для нефти 16 параллельно подключен микропресс (разделитель) 25, Трубопровод 24 соединен с трубопроводом 13, соединенным посредством байпаса А с разделителями 25 и 26, выполненными в виде цилиндров с плавающими поршнями. От байпаса А отходит трубопровод 27, к которому подключены емкость 28 для воды и емкость 29 для нефти. Емкости 28 и 29 соединены трубопроводом 30 с баллоном 31, заполненным азотом под высоким давлением.

К трубопроводу 30 подключена емкость 32 для масла. Емкость 32 посредством трубопровода 33 и байпаса Б соединена с разделителями 25 и 26 и гидропрессами 34 и 35.

Устройство работает следующим образом.

Для проведения исследований образец породы 2, насыщенный водой, помещают в резиновую манжету 3 и устанавливают в кернодержатель 1, Прессом 4 создают давление в кернодержателе 1, а термостатом 5 поддерживают температуру, создавая условия, соответствующие пл астовым.

Закрывают вентиль 9 и вентиль на трубопроводе 15. Далее при открытых вентилях 14 и 7 нефть подается из емкости 29 с помощью разделителя 25 и пресса 34 по трубопроводу

13 к кернодержателю 1 для создания заданной начальной нефте-водонасыщенности в образце породы 2, При этом по трубопроводам

6, 8 при открытом вентиле 11 в мерный цилиндр 12 вытесняется вода, объем которой равен объему нефти, вошедшей в образец породы 2. После вытеснения заданного количества воды из образца породы 2, закрывают вентили 14, 7 и 11. Из емкости 29 с помощью разделителя 25 по трубопроводу и при открытом вентиле 9 и закрытом вентиле 7 нефть прокачивают в градуированную трубку 19 ловушки для нефти 16 до появления нефти в ней на уровне окон 18. Точную установку начального уровня нефтеводораздела в градуированной трубке 19 осуществляют микропрессами 23 и 25. После этого закрывают вентиль

9 и открывают вентиль 7. Установка готова к исследованиям.

Из емкости 28 заполняют разделитель 25 водой под действием давления азота из баллоыа 31, при этом поршень в гидропрессе 34 устанавливается в крайнее левое положение, а поршень в разделителе 26 устанавливается в крайнем правом положении. Гидропрессами

34 и 35 посредством разделителей 25 и 26 и байпасов А и Б создается непрерывная прокачка воды под образцом породы 2 по замкнутой системе, включающей: разделитель 25, трубопровод 13, кернодержатель 1, трубопровод 15, ловушку для нефти 16, трубопровод

24 и разделитель 26. При этом вода проникает в образец породы 2, вытесняя прямоточно нефть через трубопроводы 6, 8 в градуированную трубку 19 ловушки для нефти 16. Нефть, вытесненная противоточно вместе с водой, поступает по трубопроводу 15 в ловушку для нефти 16, где она улавливается в расширенной части 20 градуированной трубки 19. Для слияния капель нефти и получения четкого нефтеводораздела в градуированной трубке

19 приводят в движение скребок 21.

Поддержание в градуированной трубке 19 нефтеводораздела на начальном уровне осуществляется визуально через смотровые окна

18 микропрессами 23 и 25, которыми и измеряется объем вытесненной нефти водой под действием капиллярных сил. Зная время, определяют скорость и коэффициент капиллярного вытеснения нефти водой.

Устройство позволяет повысить в 1,5 — 2 раза точность определения скорости и коэффициента капиллярного вытеснения нефти водой.

Формула изобретения

1. Устройство для исследования процесса капиллярного вытеснения нефти из образца породы водой, включающее кернодержатель и приспособление для создания давления, температуры и прокачки жидкости через кернодержатель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения за счет устранения ошибок, связанных с набуханием породы, оно снабжено соединенной параллельно с кернодержателем ловушкой для нефти, снабженной средством измерения объема нефти.

2. Устройство по п. 1, отл и ч а ю щееся тем, что средство измерения объема нефти выполнено в виде вертикальной с расширением внизу градуированной трубки.

3. Устройство по п. 2, отл ич а ющеес» тем, что оно снабжено скребком, установленным в трубке с возможностью вращения н возвратно-поступательного движения.

Редактор Н. Коляда

Составитель Н. Преображенская

Техред Е. Подурушина Корректор И. Позняковская

Заказ 1355, 3 Изд. ¹ 1379 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2