Устройство для исследования капиллярных свойств кернов

 

(72) Автор изобретения

Г. Г. Булатов

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И, М. Губкина

Министерства. высшего и среднего специального образования СССР (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КАПИЛЛЯРНЫХ

С ВОЙ СТ В KE РН ОВ средой ti1.

Изобретение относится к исследованпю капиллярных свойств кернов.

Известна установка для исследования капиллярных свойств кернов, содержащая камеру, кернодержатель, механизм опускания керна, систему регистрации объема жидкости, поглощенной керном, и систему вентилей предназначенных для заполнения установки пластовой водой и насьццаюшей

Механизм опускания керна в этой установке представляет собой винт с сальник вым уплотнением. Как показала практика работы с легколетучими газами, такое уплотнение не достаточно надежно.

Также известна установка для исследования капиллярных свойств кернов, содержащая камеру, кернодержатель, устройство для измерения объема пор образца и систему вентилей, предназначенных для подачи . пласт вой воды к керну и для соединения камеры с устройством измерения объема пор образца (2).

Определение скорости капиллярной пропитки на данной установке проводится следуюшим образом. Предварительно насыщен ный керн закрепляется в кернодержателе, а соединительные трубки и измерительная система, представляющая собой вертикально расположенный цилиндр с электрическим контактом, выполненным в виде винта, заполняется пластовой водой. Измерение объемов воды, поглощенной керном, производится по шкале пресса, с помощью которого производится заполнение вертикального цилипдра пластовой ведой. Отсчет времени производится по электрическому секундомеру, который включается при соприкосновении пластовой воды в вертикальном цилиндре с электрическим контактом.

При определении скорости каппллярной пропитки газонасышенного керна необходимо предварительно вакуумировать керн и пластовую воду, а затем насышать их газом, однако система связки .известной установки не позволяет проводить предварительное вакуумирование керна и пластс 685817 вой воды и последукщего их насыщений газом.

Капиллярная пропитка начинается при соприкосновении керна с пластовой водой, однако начало отсчета времени в известной установке начинается не в момент соприкосновения керна с пластовой водой, а в момент соприкосновения электрическсго контакта с поверхностью пластовой воды в вертикальном цилиндре. Так как ско-fO рость капилЛярной пропитки кернов, насышенных легколетучими газами, больше, чем скорость капиллярной пропитки нефтенасьиценных кернов, то незамеренные объемы воды, поглощенные керном до мо- >s мента включения секундомера увеличиваются. Таким образом, увеличивается ошибка в измерении объемов воды, погло щенных керном при капиллярной пропитке. . Белью настоящего изобретения являет- _#_ ся повышение надежности исследования кернов, насыщенных легколетучими газами и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается за счет того, что корпус снабжен упругой перего- родкой, разделяющей его на верхнюю и нижнюю секции, которые подключены к системе подачи насыщающего газа причем керн установлен в нижней секции и жестко связан с перегородкой, а емкость с порисгым фильтром расположена под керном.

На чертеже приведена схема устройст ва.

Устройство состоит из корпуса, выпсл ненного в виде двух секций, верхней 1 и нижней 2. Между секциями находится упру,гая перегородка 3, на которой с помощью кернодержателя 4 закреплен исследуемый кери 5. В нижней секции 2 расположена емкость 6 с пластовой водой и пористым фильтром 7. Д.ля измерения поглощенных объемов воды служит градуированный капилляр 8, а для измерения давления в секции 2 служит мановакууметр 9, соединенный с секцией 2 посредством вентиля @

10. Герметичность секции 2 обеспечивает- ся плотным соединением верхней и нижней секции с помощью стяжек 11.

Насьпцакнций газ находится в емкости

l2, кол орая через редуктор 13 и вентиль.

l4 соединена с верхней секцией цри помощи вентиля 15 и с нижней секцией при помоцж вентиля 16. 9ля вакуумирования и удаления воздуха из секции l и 2 слуM жит вакуумнасос 17, который соединен с секциями при помощи вентиля 18. Для сообщения секции 1 и 2 с атмосферой служит вентиль 19.

Определение скорости капиллярной пропитки керна, насьпценного легколетучим газом, проводится следующим образом.

Емкость 6 и капилляр 8 заполняются. пластовой водой. Керн 5 закрепляется в кернодержателе 4 и с помощью стяжек

1 1 упругая перегородка 3 вместе с керном закрепляется между секциями 1 и 2.

При открытых вентилях 30, 15, 16, 18 и закрытых 1 4 и 1 9 включают вакуумиа»сос 17 и вакуумируют верхнюю и нижнюю секции. Поскольку давление в верхней и нижней секции остается одинаковым, упругая перегородка 3 остается неподвижной.

Достижение вакуума в секции 2 определяют по мановакууметру 9. При этом за крывают вентиль 18 и выключают вакуумнасос 17. Открывают вентиль 14 и через редуктор 13 из емкости 12 подают насыщающий газ в секции 1 и 2. Ilocne достижения необходимого давления и секции 2, вентиль 16 закрывают, при этом подачу газа в секцию 1 продолжают. Под давлением перепада давления в секциях 1 и 2 уцругая перегородка 3 прогнется и прижмет кери к пористому фильтру 7. Под действием капиллчрного давления пластовая вода начнет поступать в керн, при этом мениск в капилляре 8 начнет передвигаться. Начало движения мениска в градуированном капилляре 8 будет служить началом отсчета времени капиллярной пропитки керна.

Объемы пластовой воды, впитанной керном за определенные промежутки времени, определяют как разницу в отсчетах между начальным и текущим положением менис ка в градуированном капилляре S.

После окончания процесса капиллярной пропитки открывают вентили 15 и 19. .За счет образовавшегося перепада давлэ» ния упругая перегородка 3 прогибается в обратную сторону и контакт керна с пористым фильтром прекращается. Огкры» вая вентиль 16, выравнивают давление в секции 1 и 2. При этом упругая перего родка принимает первоначальное положение.

Наличие упругой перегородки 3 позво ляет повысить надежность исследования процесса капилляриой пропнтки керна. На установке предлагаемой конструкции провведеиы лабораторные исследования процесса капиплярной пропитки кернов, насьцценных гелием и водородом.

Ф ормула изобретения устройство для исследования капилляр ных свойств кернов содержащее корпус, 6858

5: емкость с пористым фильтром, заполненную пластовой водой систему подачи насыщающего газа, включающую вакуумнасос, редуктср и узел регистрации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью S повышения надежности исследования кернов насыщежьас легколетучнм газом и упрощения конструкции, корпус снабжен упругой перегородкой, разделяющей его на верхнюю и нижнюю секции, которые йод-l6 ключены к системе подачи насьицакицего

17 газа, причем керн установлен в нижней секции и жестко связан с перегородкой,: а емкость с пористым фильтром располо, жена под керном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Журнал Нефть и газ, - 1866

М 5.

2. Авторское свидетельство СССР

% 269096, кл. Е 21 В 49/00, 1965.

Составитель И. Карбачинская

Редактор Т. Авдейчик .Техреа М. Петко Корректор N, Селехман

Заказ. 5431/36 Тираж 657 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР цо делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4