DE69314271T2

DE69314271T2 - Versuchverfahren zur Bestimmung der Kapillardruckkurve in einem porösen Medium

Info

Publication number: DE69314271T2
Application number: DE69314271T
Authority: DE
Inventors: Giovanna Ragazzini; Carlo Venturini
Original assignee: Agip SpA
Current assignee: Agip SpA
Priority date: 1992-08-27
Filing date: 1993-08-13
Publication date: 1998-03-12
Anticipated expiration: 2013-08-14
Also published as: ATE158864T1; NO309163B1; ES2108209T3; ITMI922019A1; JPH06186154A; DE69314271D1; GR3025398T3; ITMI922019A0; US5351525A; MX9305201A; NO932916L; EP0586001A1; DK0586001T3; NO932916D0; IT1255750B; EP0586001B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Prozeß zum Erzeugen der Kapillardruckkurve in einem porösen Medium mittels experimenteller Messungen.
Die Kapillardruckkurve ist ein Zusammenhang zwischen der Sattigung von Flüssigkeiten, die in dem porösen Medium enthalten sind, und dem entsprechenden Kapillardruck (d.h. dem Druckabfall zwischen den Flüssigkeiten).
Diese Kurve wird von der Industrie, insbesondere der Ölindustrie, verwendet, um die Verteilung der verschiedenen Flüssigkeiten innerhalb der porösen Medien zu untersuchen.
Tatsächlich sind in Speicherungsgesteinen die Kapillarkräfte, indem sie eine genaue Trennung zwischen den beteiligten Flüssigkeiten (Wasser, Öl und/oder Gas) nicht erlauben, für die Existenz einer "Übergangszone" verantwortlich, die durch die gleichzeitige Anwesenheit der Flüssigkeiten in verschiedenen prozentualen Anteilen gekennzeichnet ist.
Soweit sich der Kapillardruck als eine Funktion des Pegels verändert, der aus derjenigen Zone berechnet wird, in der nur die schwerste Flüssigkeit, d.h. Wasser, vorhanden ist, drückt die Kapillardruckkurve auch den -- immer zunehmenden -- Zusammenhang zwischen einer Wassersättigung und der Höhe über einem freien Wasserpegel aus.
Eine Kenntnis der Verteilung der Höhe der Flüssigkeiten in einem Reservoir führt somit dazu, wesentlich zu sein, um zu bestimmen, welche die Brunnen- oder Bohrzone sind, die perforiert werden sollte, um Öl oder Gas zu erzeugen, und diejenigen, die abgedichtet werden sollten, um eine Wassererzeugung zu verhindern.
Von den Labortechniken, die gewöhnlicherweise verwendet werden, um die Kapillardruckkurve zu bestimmen, ist die am weitest verbreitete Technik diejenige, die auf der Verwendung einer Zentrifuge basiert. Dies ist eine schnelle Prozedur, die darin besteht, das poröse Medium einer zylindrischen Gestalt, das mit einer Flüssigkeit (F&sub1;) gesättigt und in einer anderen Flüssigkeit (F&sub2;) eingetaucht ist, die mit der ersten Flüssigkeit unvermischbar ist, einer Zentrifugierung auszusetzen.
Während der Zentrifugierung kann die Flüssigkeit F&sub2; in die poröse Probe eindringen, wobei die Flüssigkeit F&sub1; verdrängt wird.
Wenn das Gleichgewicht von Flüssigkeiten für jede Geschwindigkeit erreicht wird, bei der der Zentrifugenrotor veranlaßt wird, sich zu drehen, wird der Wert einer Sättigung von F&sub1; innerhalb der Probe gemessen.
Diese experimentellen Tests verursachen Probleme einer Dateninterpretation, weil die Sättigung von F&sub1;, die gemessen wird, tatsächlich ein Durchschnittswert durch die Probe ist.
Tatsächlich ist für eine Probe, die sich in der Zentrifuge bei einer bestimmten gegebenen Umdrehungsgeschwindigkeit dreht, die Sättigung der Flüssigkeit F&sub1; nicht konstant, sondern verändert sich entlang der Achse der Probe. Dies wird durch die Anwesenheit eines Druckgradienten verursacht, der durch das künstliche Gravitationsfeld als Folge der Drehung verursacht wird, das sich als eine Funktion des Abstands von dem Zentrifugenrotor ändert.
Fig. 1 zeigt das Verhalten des Kapillardrucks als eine Funktion von bestimmten Meßdrehgeschwindigkeiten entlang einer 5 cm langen Probe, die einer Zentrifugierun&sub9; ausgesetzt wird, im Fall einer Luft-Wasser-Verdrängung. Die Tendenz kann aus der Gleichung (1) erhalten werden:
wobei r (R&sub1; < r < R&sub2;) der Abstand von der Drehachse eines Punkts der zylindrischen Probe ist, die gerade getestet wird, Pc(r) der Kapillardruck im Abstand r ist, R&sub1; und R&sub2; jeweils die äußeren und inneren Probenradien bezeichnen, w die Drehgeschwindigkeit ist, Δp die Differenz zwischen Dichtewerten der zwei Flüssigkeiten ist.
Demzufolge ändert sich der Kapillardruck von 0 bei r = R&sub2; und erreicht seinen maximalen Wert bei r = R&sub1; für jede Meßdrehgeschwindigkeit.
Die gebräuchlichsten verwendeten Prozeduren zum Ermitteln der Kapillardruckkurve aus Zentrifugierungstests bestehen in der Analyse der experimentellen Werte durch mehrere mathematische Zusammenhänge.
Die durchschnittliche Sättigung als eine Funktion eines Abstands wird durch Gleichung (II) geliefert:
wobei S(Pc) die lokale Kapillardruckkurve bezeichnet, S(Pc1) die durchschnittliche Sättigungsrate ist, die an demjenigen Probenende berechnet wird, das zu der Drehachse am nächsten ist, und R gleich R&sub1;/R&sub2; ist.
Ds Problem besteht in der Umkehrung dieses Volterra-Integrals erster Ordnung, um so die lokale Kurve (PCc) aus den experimentellen Daten S(Pc1) zu ermitteln.
Mehrere Lösungen für diese Gleichung wurden vorgeschlagen, die sowohl auf eine Differentiation der experimentellen Daten als auch auf eine Differentiation und Integration davon gestützt sind.
Somit erhielten Hassler G.L. und Brunner E. (Trans. AIME, 1945, Band 160, Seiten 114-123) durch Vernachlässigung des Zentrifugengravitationsgradienten eine Lösung, die nur im Fall von Proben kleiner Größe gültig ist (R&sub1;R&sub2; > 0,7). Diese Lösung weist den Nachteil auf, daß die Sättigungswerte unterschätzt werden und daß der beteiligte Fehler nur für geringe Sättigungsraten klein ist.
Hoffman R.N. (SPEJ, 1963, Band 3, Seiten 227-235) und van Domsellar H.R. (Rev. Tec. Intevep., 1984, Band 4, Nr. 1, Seiten 55-62) erhielten ungefähre Lösungen der Gleichung (II). Insbesondere die Lösung, die von van Domselaar systematisch vorgeschlagen wurde, überschätzt die Sättigungswerte und ist in einem Hochsättigungsbereich für längere Proben genau. Diese Lösungen zeigen ferner den beträchtlichen Nachteil auf, daß sie zu einem beträchtlichen Ausmaß durch die experimentellen Fehler beeinflußt werden.
Rajan R.R. (SPWLA J, 1986, Seiten 1-18) ermittelte mit Hilfe einer Hypothese bezüglich der Steigung der durchschnittlichen Sättigungsrate die Lösung, die durch Gleichung (III) dargestellt wird, die in dem Bereich von 0,5 < R&sub1;/R&sub2; < 1 gültig ist.
Die Lösung, die von Rajan vorgeschlagen wird, ist genauer als die vorangehenden Lösungen und kann als die gegenwärtig verfügbare beste Approximation angesehen werden. Wegen der Anwesenheit von Ableitungen und eines Integrals benötigt diese Approximation jedoch die Verwendung einer Funktion, um die experimentellen Sättigungsdaten dem Kapillardruck relativ anzupassen.
Forbes P. (SCA Conference Paper Nr. 9107, 1991) ermittelte eine genaue, aber immer noch näherungsweise Lösung (IV) der Gleichung (II)
i - µ(0 ≤ µ ≤ 1) ist der Wert der Funktion bei einem Druck
Pi - µ[Pi - Pi-1],
mit der Beschränkung Sj+1 < Sj, was mögliche Oszillationen der Ergebnisse verhindert.
Sämtliche dieser Lösungen weisen den Nachteil auf, daß sie mehr oder weniger feine Approximationen und die Verwendung von mehr oder weniger ausgefeilten mathematischen Verarbeitungen erfordern.
SOVIET INVENTIONS ILLUSTRATED, Section Ch, Woche 9126, 14. August 1991 & SU-A-1538799 offenbart eine
Zentrifugierungseinrichtung zur Bestimmung des Koeffizienten einer Verdrängung von Öl durch Wasser in einer Gesteinsprobe, bei der ein poröses Material in Kontakt mit einer Endfläche der Probe während einer Zentrifugierung gehalten wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Prozeß gefunden worden, der es ermöglicht, die echte Kapillardruckkurve innerhalb eines porösen Mediums mittels experimenteller Tests ohne die Hilfe einer mathematischen Verarbeitung direkt zu bestimmen.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung einen Prozeß zum Erzeugen der Kapillardruckkurve von zwei unvermischbaren nicht-reaktiven Flüssigkeiten innerhalb eines porösen Mediums mittels der Technik einer Zentrifugierung von zylindrischen Proben bei verschiedenen Umdrehungsgeschwindigkeiten, wobei der Prozeß die folgenden Schritte umfaßt:
(1) Zentrifugieren einer Zusammensetzung, die mit einer ersten Flüssigkeit gesättigt ist und durch eine zu analysierende poröse Probenkomponente (A) und einer Materialkomponente (B) mit der gleichen Permeabilität und ungefähr dem gleichen Durchmesser wie die Probenkomponente (A) besteht, wobei die Materialkomponente (B) mit der Probenkomponente (A) durch einen Kapillarkontakt entlang desjenigen Abschnitts der Probenkomponente (A), der von dem Zentrifugenrotor am weitesten entfernt ist, verbunden ist, wobei das Verhältnis der Länge der Probenkomponente (A) zu der Länge der Materialkomponente (B) innerhalb des Bereichs von 10:1 bis 2:1, vorzugsweise von 7:1 bis 4:1, liegt und die Zusammensetzung, die durch die Probenkomponente (A) und die Materialkomponente (B) gebildet wird, in eine zweite Flüssigkeit eingetaucht ist, die mit der ersten Flüssigkeit unvermischbar ist;
(2) Messen der Sättigungsrate der ersten Flüssigkeit durch Wiegen nur der Probenkomponente (A);
(3) Korrelieren des so bestimmten Sättigungsratenwerts mit dem entsprechenden durchschnittlichen Kapillardruck der zusammensetzung für jede gemessene Umdrehungsgeschwindigkeit.
Mit dem Ausdruck "nicht-reaktive" Flüssigkeiten sind diejenigen gemeint, die kein chemisches Reaktionsvermögen sowohl untereinander als auch mit dem Materialien (A) oder (B) aufweisen.
In Fig. 2, die die vorliegende Erfindung darstellt, ist (1) der Zentrifugenrotor, (2) ist die zu analysierende Probe (A), (3) ist das Material (B), das mit der Probe (A) in einen Kapillarkontakt (4) gebracht ist, (5) ist der verwendete Probenträger, (6) ist eine perforierte Basis, auf der (B) liegt, die verwendet wird, um das Durchtränken der verdrängten Flüssigkeit während einer Zentrifugenbeschleunigung zu verhindern.
Für die Studien eines Kapillardrucks in dem Gebiet der Ölindustrie sind sowohl die Probe (A) als auch das Material (B) Gesteinsproben mit den gleichen Lithographie-, Permeabilitäts- und Porositäts-Oharakteristiken.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kommt das Material (B) von dem gleichen Abschnitt eines Bohrkerns wie (A).
Durch Verwendung der normalen kommerziellen Zentrifugen und der gewöhnlichen Probenträger weisen die zylindrischen Proben von (A) eine Länge von 1 bis 12 cm auf, vorzugsweise 2 bis 7 cm.
Die (A) und (B) Komponenten der Zusammensetzung, wobei das Verhältnis ihrer jeweiligen Längen im Bereich von 10:1 bis 2:1, vorzugsweise zwischen 7:1 bis 4:1 liegt, werden mittels einer dünnen Schicht von Cellulose, die mit der gleichen Flüssigkeit getränkt ist, die anfänglich die Probe (F&sub1;) sättigte, in einen Kapillarkontakt gebracht.
Als eine Alternative kann der Kapillarkontakt mittels des einfachen (A)/(B) Kontakts erreicht werden.
Bei jeder Umdrehungsgeschwindigkeit der Zentrifuge, sobald das Gleichgewicht von Flüssigkeiten erreicht wird (nach einer Zeit, die als über ungefähr 8 Stunden abgeschätzt wird), wird der Wert der Sättigung nur durch Wiegen der zu analysierenden Probe (A) bestimmt.
Die Probe (A) wird aus dem Probenträger entfernt, wobei der letztere in der vertikalen Position gehalten wird, und die Sättigung der Flüssigkeit F&sub1; wird durch Wiegevorgänge mittels der Gleichung (V) bestimmt:
SF1i = 100 SF2i (V)
wobei
In diesen Gleichungen sind SF1i und SF2i jeweils die Sättigungsrate der Flüssigkeiten F&sub1; und F&sub2; bei der i-ten Umdrehungsgeschwindigkeit, Pi ist das Gewicht der Probe bei der i-ten Umdrehungsgeschwindigkeit, Ps ist das Gewicht der Probe (A) unter Sattigungsbedingungen und P&sub1; ist das Gewicht von F&sub1;, wenn die Probe (A) vollständig gesättigt ist.
Mittels experimenteller Tests konnte die vorliegende Anmelderin beobachten, daß die obigen Proben bedeutungsvoller niedriger, insbesondere bei niedrigen Kapillardruckwerten, sind, als dies mit nur einer Zentrifugierung der Probe (A) ohne den Körper (B) erreichbar ist.
Die Kapillardruckkurve wird durch Berichten der entsprechenden durchschnittlichen Sattigungsrate von (A), die wie oben angegeben berechnet wird, auf einem Diagramm gegenüber dem durchschnittlichen Kapillardruck des gesamten Systems, das durch die Probe (A) plus die Probe (B) gebildet wird, aufgenommen wird.
Ein derartiger durchschnittlicher Kapillardruck ( c) kann für jede Umdrehungsgeschwindigkeit mittels der folgenden Gleichung (VI) berechnet werden:
wobei w = π N/30 ist, wobei N die Umdrehungsgeschwindigkeit (Umdrehungen pro Minute) der Zentrifuge ist.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, das die Verdrängung simuliert, die in einer längeren Probe (A) + (B) stattfindet und nur die Sättigungswerte von (A) berücksichtigt, ermöglicht, daß die Sättigungsratenwerte in demjenigen Abschnitt der zusammengesetzten Probe (A) + (B), in denen die Schwanzeffekte stattfinden, nicht gemessen werden müssen und höhere Werte des Kapillardrucks mit der gleichen Zentrifugenumdrehungsgeschwindigkeit erreicht werden können. Somit wird in der Probe (A) ein geringeres variables Sättigungsverhalten erreicht, wobei die Sättigungsrate bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten eine Konstante wird.
Der Prozeß gemäß der vorliegenden Erfindung, die hier oben durch einen Betrieb bei einer Temperatur von 2100 offenbart ist, kann auch auf einen breiteren Temperaturbereich angewendet werden, vorzugsweise von 10 bis 8000, wobei die maximale Temperatur eine Funktion des Siedepunkts der Flüssigkeit ist.
Deshalb erforder der Prozeß der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit dem Stand der Technik keinerlei mehr oder weniger genaue mathematische Verarbeitung.
Aus den obigen Ausführungen läßt sich als ein offensichtlicher Vorteil ableiten, daß diese Messungen mit einem höheren Zuverlässigkeitsgrad auch ohne Software-Hilfsmittel durchgeführt werden können.
Ferner werden die Kapillardruckkurven, die durch den hier oben offenbarten Prozeß erhalten werden, keinerlei Approximation der Interpolationen und Lösungen der Gleichung (II) ausgesetzt.
Die hier oben offenbarte Technik, von der bewiesen wurde, daß sie für Gesteinsproben unter Verwendung von Wasser-Luft- und Wasser-Öl-Flüssigkeiten gültig ist, kann auch auf andere Typen von porösen Materialien und andere Paare von unvermischbaren Flüssigkeiten angewendet werden, vorausgesetzt, daß sie nicht mit dem porösen Medium, welches gerade getestet wird, reagieren.
Die folgenden Beispiele werden für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung angeführt.

BEISPIELE

Geräte

Eine gekühlte Zentrifuge Beckman J6M, die modifiziert ist, um es zu ermöglichen, daß der internationale Rotor 287 für Tests für die Ölindustrie verwendet wird, der ermöglicht, daß vier Probenträger gleichzeitig zentrifugiert werden, wird verwendet (bei verschiedenen Umdrehungsgeschwindigkeiten bis zu einer maximalen Umdrehungsgeschwindigkeit von 3500 UpM).
Ein 16,5 cm langer zylindrischer Probenträger aus Aluminium mit einem Durchmesser von 3 cm wird verwendet. Der Bodenabschnitt des Probenträgers haltert einen perforierten Abscheider, der verhindert, daß die verdrängte Flüssigkeit wieder durch die Probe während einer Zentrifugenabbremsung absorbiert wird.
Der Kapillarkontakt zwischen den Proben und dem an einem Probenende angeordneten Material wird durch die Verwendung einer dünnen Papierscheibe sichergestellt, die mit Salzwasser gesättigt ist.
Um die Sättigung durch ein Abwiegen zu bestimmen, wird eine analytische Waage (Mettler PEI6O) verwendet, die eine Empfindlichkeit eines tausendstel Gramms aufweist.

Proben-Vorbereitung

Die zu testenden Proben, Sandsteine, die aus einer Ausschürfung und außerdem aus einem Ölkern gezogen werden, weisen eine Größe von ungefähr 5 cm Länge und 2,7 cm Durchmesser auf. Sie wurden gewählt, um einen breiten Permeabilitätsbereich von 30 bis 760 mD abzudecken.
Die Proben wurden den gewöhnlichen Extraktionen mit einem Soxhlet-Extrahierer alternativ unter Verwendung von Chloroform und Wasser/Methanol-Mischungen ausgesetzt und in einem Ofen bei ungefähr 10000 getrocknet.
Die Permeabilität wurde durch Verwenden von Stickstoff unter drei verschiedenen Druckwerten und durch Anwenden der Klinkenberg-Korrektur bestimmt. Die Porosität wurde mittels des Verfahrens auf Grundlage einer Neusättigung mit Wasser gemessen.
Die petrophysikalischen Charakteristiken der Proben sind in Tabelle 1 aufgeführt, wobei L die Länge der Probe ist, D der Durchmesser ihrer Basis ist, K die Permeabilität ausgedrückt in Millidarcy ist und φ die Porosität bezüglich des Gesamtprobenvolumens ist. Tabelle 1

Messungen einer Luft-Salzwasser-Verdrängung

Auf den Probenträger der Zentrifuge wurden "zusammengesetzte Proben" aufgeladen, die folgendermaßen aufgebaut sind:
A) eine innere Probe von ungefähr 5 cm;
B) eine externe Probe von ungefähr 1 cm, die in einen Kapillarkontakt mit der ersten inneren Probe mittels einer Papierscheibe gelegt ist.
Die "zusammengesetzten Proben", die in dieser Weise vorbereitet sind, werden einer Zentrifugierung ausgesetzt. Die durchschnittlichen Werte der Sättigungsrate mit Salzwasser werden mittels eines Abwiegens jeder Probe (A) nach acht Stunden einer Drehbewegung auf einem voreingestellten Wert einer Umdrehungsgeschwindigkeit (Messungsumdrehungen pro Minute) bestimmt. Die Gleichung (V) wird angewendet, wobei die Gewichte in Gramm ausgedrückt werden.
Die Anmelderin konnte feststellen, daß die Abbremsung der Zentrifuge und ihr Anhalten für die erforderliche Zeit zur Ausführung der Messung (20 Minuten für vier Proben) das Gleichgewicht der Flüssigkeiten und demzufolge deren Sattigungsraten in keinerlei Weise beeinflußt.
Im Gegensatz dazu wird als der "globale Kapillardruck" der durchschnittliche Druckwert der zusammengesetzten Probe (A) + (B) angesehen. Ein derartiger Wert wird als kg/cm² aus der Gleichung (VI) erhalten, wobei R&sub1; und R&sub2; in cm ausgedrückt werden, w in Radian/Sekunde, N in UPM ausgedrückt wird, p in g/cm³ und durch Multiplizieren des Faktors k = 1,1417*10&supmin;&sup6; für die Umwandlung der Meßeinheiten.
Wasser, das in den Messungen verwendet wird, zeigt einen Salzgehalt (von NaCl) von 50.000 ppm, ein spezifisches Gewicht von 1,036 g/cm³; die Temperatur ist 2100. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt. Tabelle 1
Die experimentellen Daten, die in dieser Weise erhalten wurden, sind in einer Diagrammform in den Fig. 3 und 4 aufgezeichnet, in denen für Vergleichszwecke auch die experimentellen Rohwerte aufgezeichnet sind, die gemäß der gewöhnlichen experimentellen Techniken erhalten werden können (d.h. indem nur mehrere "A"-Proben einer Zentrifugierung ausgesetzt werden), zusammen mit den Werten, die sich aus der mathematischen Verarbeitung gemäß der Lösungen ergeben, die von Rajan und Forbes vorgeschlagen werden.
In diesen Figuren ist auch der "echte" Pc Wert angezeigt, der mittels destruktiver Tests von der durchschnittlichen Sattigungsrate einer dünnen Schicht einer Probe erhalten wird und durch einen wohldefinierten Wert des Kapillardrucks gekennzeichnet ist.
Es läßt sich erkennen, daß die gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhältlichen Daten:
i) sich von den experimentellen Daten, so wie sie gemäß der aus dem Stand der Technik bekannten Technik gemessen werden, sehr unterscheiden;
ii) mit der "echten" Kapillardruckkurve in einer fast perfekten Weise übereinstimmen; und
iii) mit denjenigen übereinstimmen, die aus den Lösungen gemäß Rajan und Forbes erhalten werden [Gleichungen (III) und (IV)].

Messungen einer Öl-Salzwasser-Verdrängung

Die hier oben offenbarten Proben 1 und 2 werden Messungen einer Öl-Salzwasser-Verdrängung [d.h. durch Sättigen von (A) und (B) mit Salzwasser und dann durch Zentrifugieren von diesen in Öl] gemäß der gleichen Prozedur ausgesetzt, so wie dies für die Luft-Salzwasser-Verdrängung offenbart ist, wobei aufgepaßt wird, daß das überschüssige Öl, das auf der Probe (A) vorhanden ist, vor Ausführen des Wiegevorgangs entfernt wird.
Ein synthetisches Öl wurde verwendet, das durch isoparaffinische Hydrocarbonate (spezifisches Gewicht = 0,756 g/cm³) gebildet ist und unter dem Markenzeichen Soltrol 130 (registrierte Marke der Firma Phillips 66) erhältlich ist.
Die Ergebnisse dieser experimentellen Tests sind in der Tabelle 2 zusammengefaßt. Tabelle 2
Die sich ergebenden experimentellen Daten sind in einer Diagrammform in der Fig. 5 zusammengefaßt, auf der für Vergleichszwecke auch die experimentellen Rohdaten aufgezeichnet sind, die gemäß der gewöhnlichen Techniken erhalten werden, d.h. durch Zentrifugieren nur der mehreren Proben (A); außerdem die verarbeiteten Werte gemäß der Lösungen, die von Rajan und Forbes vorgeschlagen werden, und die "echte" Kapillardruckkurve, die mittels destruktiver Tests erhalten wird.
Auch in diesem Fall kann man erkennen, daß die Daten gemäß der vorliegenden Erfindung:
i) sich von den experimentellen Werten, so wie sie gemäß der aus dem Stand der Technik bekannten Technik gemessen werden, beträchtlich unterscheiden;
ii) mit der "echten" Kapillardruckkurve in einer fast perfekten Weise übereinstimmen; und
iii) mit denjenigen übereinstimmen, die aus der Lösung gemäß Rajan und Forbes [Gleichungen (III) und (IV)] erhalten werden können.

Claims

1. Prozeß zum Erzeugen der Kapillardruckkurve von zwei unvermischbaren nicht-reaktiven Flüssigkeiten in einem porösen Medium mittels der Technik einer Zentrifugierung von zylindrischen Proben bei verschiedenen Umdrehungsgeschwindigkeiten, umfassend die folgenden Schritte:

(1) Zentrifugieren einer zusammengesetzten Probe, die mit einer ersten Flüssigkeit gesättigt ist und durch eine zu analysierende poröse Probenkomponente (A) und eine Materialkomponente (B) mit der gleichen Permeabilität und ungefähr dem gleichen Durchmesser wie die Probenkomponente (A) besteht, wobei die Materialkomponente (B) mit der Probenkomponente (A) durch einen Kapillarkontakt entlang desjenigen Abschnitts der Probenkomponente (A), der von dem Zentrifugenrotor am weitesten entfernt ist, verbunden ist, wobei das Verhältnis der Länge der Probenkomponente (A) zu der Länge der Materialkomponente (B) innerhalb des Bereichs von 10:1 bis 2:1 liegt und wobei die Zusammensetzung, die durch die Probenkomponente (A) und die Materialkomponente (B) gebildet wird, in eine zweite Flüssigkeit eingetaucht ist, die mit der ersten Flüssigkeit unvermischbar ist;

(2) Messen der Sättigungsrate der ersten Flüssigkeit durch Wiegen nur der Probenkomponente (A);

(3) Korrelieren des so bestimmten Sättigungsratenwerts mit dem entsprechenden durchschnittlichen Kapillardruck der Zusammensetzung für jede gemessene Umdrehungsgeschwindigkeit.

2. Prozeß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge der Probenkomponente (A) zu der Länge der Materialkomponente (B) innerhalb des Bereichs 7:1 bis 4:1 liegt.

3. Prozeß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Probenkomponente (A) als auch die Materialkomponente (B) Gesteinsproben sind, die die gleichen Lithographie-, Permeabilitäts- und Porösitäts- Charakterstiken aufweisen.

4. Prozeß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialkomponente (B) von dem gleichen Abschnitt eines Bohrkerns wie derjenige der Probenkomponente (A) stammt.

5. Prozeß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten (A) und (B) mittels einer dünnen Zelluloseschicht, die mit der gleichen Flüssigkeit getränkt ist, die anfänglich die Probe gesättigt hat, in einem Kapillarkontakt gehalten werden.

6. Prozeß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Kapillarkontakt von Komponenten (A) und (B) erreicht wird, indem die Probenkomponente (A) in Kontakt mit der Materialkomponente (B) gebracht wird.

7. Prozeß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugierung bei einer Temperatur ausgeführt wird, die in dem Bereich von 10 bis 80ºC liegt.