HU187224B

HU187224B - Method and apparatus for measuring the transport process formed as a result of concentration difference being between fluids contacting in petroleum reservoir

Info

Publication number: HU187224B
Application number: HU68383A
Authority: HU
Inventors: Antal Szittar; Mihaly Megyeri; Istvan Koncz
Original assignee: Koolaj Foldgazbanyaszati; Magyar Szenhidrogenipari
Priority date: 1983-03-01
Filing date: 1983-03-01
Publication date: 1985-11-28

Abstract

A találmány szerinti eljárás értelmében a méréshez használt kút termelőcsövében elhelyezzük a vizsgálni kívánt különféle fluidumokat vagy eltérő koncentrációjú fluidumokat, az azokat elválasztó határfelületet beállítjuk és az alsó fluidumból legalább két eltérő mélységben mintát veszünk, majd a minta kémiai analízisét önmagában ismert módon elvégezzük. A találmány szerinti berendezés a méréshez használt kút termelőcsövében lévő különféle fluidumokat vagy különböző koncentrációjú fluidumokat elválasztó határfelület alá eltérő mélységig bemeríthető, legalább két mintavevő csövet, ezekhez csatlakozó közdarabot és az egyes mintavevő csöveket a légkörtől elzáró szelepeket tartalmaz. A találmány szerinti eljárás és berendezés bármilyen, a sűrűségkülönbségnek megfelelően elrendezett fluidumok közötti transzportjelenség meghatározására alkalmas. -1-According to the method of the present invention, the various wells or fluids to be tested are placed in the production tube of the well used for the measurement, the boundary separating them is set and samples of at least two different depths are taken from the lower fluid, and the chemical analysis of the sample is carried out in a manner known per se. The apparatus according to the invention comprises at least two sampling tubes, connecting pieces thereof, and valves, which can be submerged at different depths below the interface separating different fluids or fluids of different concentrations in the well of the measuring well. The method and apparatus of the invention are suitable for determining the transport phenomenon between any fluids arranged in accordance with the density difference. -1-

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés kőolajtárolóban érintkező fluidumok között lévő koncentrációkülönbség hatására kialakuló transzportfolyamat mérésére.The present invention relates to a method and apparatus for measuring the transport process resulting from a concentration difference between contacting fluids in an oil tank.

A vegyipari műveletek és az olajtermelési eljárások többségénél a hatásmechanizmus döntő eleme az egyes fázisok között kialakuló tömegtranszport. A tömegtranszporton belül eddig a molekuláris diffúzió elkülönített meghatározására helyeztek nagy súlyt, és olyaa laboratóriumi eljárásokat és eszközöket dolgoztak ki, amelyek ehhez voltak felhasználhatók. (Erdey-Grúz Tibor és Proszt János, Fizikai—kémiai praktikum, Tankönyvkiadó, Budapest, 1976; KO— 2946 a. sz. magyar szabadalmi bejelentés).In most chemical operations and oil production processes, the bulk of the transport between the individual phases is a decisive element of the mechanism of action. In mass transport, hitherto, great emphasis has been placed on the separate determination of molecular diffusion, and laboratory methods and tools have been developed that can be used for this purpose. (Tibor Erdey-Grúz and János Proszt, Practical Physics-Chemistry, Textbook Publisher, Budapest, 1976; KO- 2946 a.).

Ismeretes azonban, hogy' a diffúzió következtében létrejövő koncentrációváltozás általában sűrűségváltozást okoz, igy konvekciós tömegtranszport alakulhat ki (Erdey-Grúz Tibor: Transzportfolyamatok vizes oldatokban, Akadémiai kiadó, Budapest, 1971). A konvekciót is magába foglaló transzportjelenségek komplex mérésére az ismert laboratóriumi berendezések nem alkalmasak.However, it is known that concentration changes caused by diffusion generally cause a density change, so that convective mass transport can occur (Erdey-Grúz Tibor: Transport Processes in Aqueous Solutions, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1971). Known laboratory equipment is not suitable for complex measurement of transport phenomena involving convection.

Földalatti, természetes gáz- és olajtárolóknál a tömegtranszport meglétére és azon belül a konvekció jelenlétére utal az olaj- és/vagy gáztelepekkel kapcsolatban álló víztestek gáztelítettségének eloszlása. Szénhidrogén-tartalmú telepekkel kapcsolatban lévő víztestben az oldott szénhidrogéngáz-tartalom exponenciálisan csökken a fluidumhatártól mért távolsággal. Ilyen telepeknél a vízbeáramlást adó kutakból vett mélységi vízminták oldott gáztartalmának meghatározása és elemzése, a mintavétel helyétől számított fluidumhatár távolság becslését teszi lehetővé (Korenstejn, V. N., Metodika gidrogeologicseszkih iszledovani neftegazovnosznüh rajonov, Gosztoptehizdat, Moszkva, 1963).In the case of underground natural gas and oil storage tanks, the distribution of the gas saturation of the water bodies associated with oil and / or gas sites indicates the presence of mass transport and, within that, the presence of convection. In a body of water associated with hydrocarbon colonies, the dissolved hydrocarbon gas content exponentially decreases with distance from the fluid boundary. At such sites, the determination and analysis of the dissolved gas content of the deep water samples taken from the water inflow wells allows estimation of the fluid boundary distance from the sampling site (Korenstejn, V.N.

Jelentős szén-dioxid-tartalmú fluidummal kapcsolatban lévő telepeknél viszont a víztest mind horizontálisan, mind vertikálisan nagy távolságban telített szén-dioxiddal, ami konvekcióra utal. Példa erre a Zalakaros térségében, repedezett tárolóban feltárt, szén-dioxid-tartalmú fluidummal érintkező víztest nagy kiterjedésben mutatkozó szén-dioxid-telítettsége. A telítettségek megléte és a koncentrációkülönbségek felhívják a figyelmet arra, hogy a kőolajtárolók művelésénél olyan transzportjelenségek játszódhatnak le, amelyek figyelmen kívül hagyása vagy hibás értelmezése jelentős energia- és gázveszteségeket okozhat.On the other hand, in the case of colonies with fluid containing significant carbon dioxide, the body of water, both horizontally and vertically, is saturated with carbon dioxide, which indicates convection. An example of this is the large-scale carbon saturation of a body of water exposed to a carbon dioxide fluid in a cracked reservoir in the Zalakaros area. The existence of saturation and concentration differences point out that transport phenomena can occur during the cultivation of petroleum reservoirs, which, if ignored or misinterpreted, can result in significant energy and gas losses.

Az olajtelepek művelésénél a konvekciós transzportjelenségeket főként a repedezett tárolóknál célszerű számításba venni, tapasztalati tény ugyanis, hogy a repedezett tárolóknál elsősorban a függőlegest megközelítő repedések maradnak nyitva, és a karbonáttartalmú tárolók karsztjáratai is mindhárom dimenzióban jelentősek.Convection transport phenomena should be taken into account when cultivating oilfields, especially in the case of fractured reservoirs, since it is an experience that fractured reservoirs are predominantly open cracks and the karst passages of carbonate reservoirs are significant in all three dimensions.

A találmány célja eljárás és berendezés biztosítása az olajtárolókban érintkező fluidumok között fenálló koncentrációkülönbség hatására bekövetkező transzportfolyamatok sebességének meghatározására.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for determining the velocity of transport processes due to the difference in concentration between fluids in contact with oil storage tanks.

A fenti célt elérjük a találmány szerinti eljárás és berendezés segítségével.This object is achieved by the method and apparatus of the invention.

A találmány szerint úgy határozzuk meg a kőolajtárolóban érintkező fluidumok között lévő koncentrációkülönbség hatására kialakuló transzportfolyamatot, hogy a méréshez alkalmazott kút termelőcsövé4 ben elhelyezzük a vizsgálni kívánt különféle fluidumokat vagy az eltérő koncentrációjú fluidumokat, az azokat elválasztó határfelületet beállítjuk és az alsó fluidumbói legalább két eltérő mélységben mintát veszünk, majd a minta kémiai analízisét önmagában ismert módon elvégezzük. Az analízissel kapót? koncentrációérték alapján kiszámítjuk a lejátszódó transzportfolyamatok sebességét.According to the invention, the transport process due to the difference in concentration between the fluids in contact with the petroleum reservoir is determined by placing the various fluids or fluids of different concentrations to be tested in the production tube of the well, adjusting their interface and at least two different depth samples. and the chemical analysis of the sample is carried out in a manner known per se. What's with the analysis? the concentration value is used to calculate the speed of transport processes.

Fluidumként például szén-dioxidot és vizet alkalma.’un k.Examples of fluids include carbon dioxide and water.

A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés a méréshez használt kút termelőcsövében lévő különféle fluidumokat vagy különböző koncentrációjú fluidumokat elválasztó határfelület alá eltérő mélységig bemeríthető, legalább két mintavevő csövet, ezekhez csatlakozó közdarabot és az egy es mintavevő csöveket a légkörtől elzáró szelepekéi tartalmaz.The apparatus for carrying out the method according to the invention comprises at least two sampling tubes, a connecting piece and a single sampling tube with valves that are submerged to varying depths below the interface separating the various fluids or fluids of different concentrations.

A találmány szerinti berendezésnek célszerűen kettőnél több mintavevő csöve van, amelyek eltérő mélységig menthetők be a különféle fluidumokat vagy különböző koncentrációjú fluidumokat elválasztó határfelület alá. Az egy'es mintavevő csövekhez elzáró szelepek tartoznak, s a mintavevő csövek a közdarahhoz vannak rögzítve. A közdarab biztosítja a minta' evő csövek külső felületének tömítését is.The apparatus according to the invention preferably has more than two sampling tubes which can be deposited to different depths below the interface separating different fluids or fluids of different concentrations. Single sampling tubes are provided with shut-off valves and the sampling tubes are secured to the intermediate piece. The insert also provides sealing of the outer surface of the sample tubes.

A találmány szerinti berendezés vagy előnyös kiviteli alakját az 1. ábra szemlélteti, amelyen a berendezés a méréshez használt kút termeló'csövében helyezkedik el.An apparatus or a preferred embodiment of the apparatus according to the invention is illustrated in FIG. 1, in which the apparatus is located in the production pipe of a well used for measuring.

Az 1. ábrán látható berendezés három (7) mintavevő csöve a (6) közdarabhoz csatlakozik, s minden egyes (7) mintavevő csőnek egy, azt a légkörtől elzáró (8) szelepe van. A (7) mintavevő csövek eltérő hosszúságúak, és a méréshez használt (1) kút (2) termelőcsövében lévő különféle fluidumokat vagy eltérő koncentrációjú fluidumokat elválasztó (13) határfelület alatti térbe érnek.The three sampling tubes (7) of the apparatus shown in Figure 1 are connected to the insert (6), and each sampling tube (7) has a valve (8) that closes it to the atmosphere. The sampling tubes (7) are of different lengths and reach a space below the interface (13) separating the various fluids or fluids of different concentrations in the production tube (2) of the well (1) used for the measurement.

A találmány szerinti berendezés 1. ábrán bemutatott kiviteli alakjának a találmány szerinti eljárás foganatosítására való alkalmazását a szén-dioxidból és vízből álló rendszer kapcsán mutatjuk be.The use of an embodiment of the apparatus according to the invention as shown in Figure 1 for carrying out the process according to the invention is illustrated in connection with a system comprising carbon dioxide and water.

Az (1) kút (2) termelőcsövét feltöltjük a vizsgálandó vízzel. A (2) termelőcsőben az adott vizsgálati hőmérsékletű helyre nyomjuk le a (9) vezetékben lévő szén-dioxidgázzal a 2 termelőcsőben kialakuló 11 gáztér és az (1) kútban lévő (10) folyadéktér közötti (13) határfelületet, amely ebben az esetben a vízszint. A határfelület beállítását az (5) béléscsőtolő nyitott állapota és a kisajtolt víz mennyiségének rtérése biztosítja. A nyomást a (12) nyomásmérővel mérjük. A kívánt (13) határfelület elérése után a (3) közdarabba (4) záródugót helyezünk, és a (2) termelőcsőről a nyomást lefúvatjuk, majd a kútfejbe szerelt (6) közdarabba rögzített három (7) minlavevő csövet leengedjük a (13) határfelület alá, különböző mélységekbe. A transzport jelenségeket a (9) vezetékről történő nyomásfelemelés időpontútól méljük. Az üzemi gyakorlat azt mutatja, hogy a (2) termelőcsőben a kútfej és a (13) vízszint között tér nyomása gyorsan felemelhető a meghatározott nyomásértékre. A (7) mintavevő csövek felszínen lévő végére szerelt (8) szelepeken keresztül lehet a transzportfolyamatra jellemző mintát venni. A mintavételt a laboratóriumi gyakorlatban szokásosan . 3Fill the production tube (2) of well (1) with water to be tested. In the production pipe (2), the interface (13) between the gas space 11 formed in the production pipe 2 and the liquid space (10) in the well (1) is depressed with the carbon dioxide gas in the production pipe (2). . The adjustment of the interface is ensured by the open state of the liner (5) and the difference in the amount of water pressed out. The pressure is measured with the pressure gauge (12). After reaching the desired interface (13), insert a stopper (4) into the insert (3) and purge the pressure from the production pipe (2) and lower the three min taking pipes (7) fixed in the wellhead (6) to the interface (13). falling into different depths. The transport phenomena are desirable from the moment of pressure rise from the conduit (9). Operational practice shows that the pressure in the space between the wellhead and the water level (13) in the production pipe (2) can be rapidly increased to a defined pressure value. Through the valves (8) mounted on the surface end of the sampling tubes (7), a sample representative of the transport process can be taken. Sampling is routine in laboratory practice. 3

-2187 224 . 5 alkalmazott módon végezzük. Ennek során a (7) mintavevő csőben célszerűen olyan sebességet alkalmazunk, hogy gravitációs elkülönülés ne jöhessen létre. Az elkülönített minták szén-dioxid-tartalmát ismert módon határozzuk meg, s a kapott koncentrációértékekből a mintavételi mélység ismeretében következtetünk a transzportfolyamatra.-2187 224. 5 methods. In doing so, it is expedient to apply a velocity in the sampling tube (7) such that gravitational separation is not achieved. The carbon dioxide content of the separated samples is determined in a known manner and the concentration values obtained are used to infer the transport process by knowing the sampling depth.

A találmány szerinti eljárás és berendezés bármilyen, a sűrűségkülönbségnek megfelelően elrendezett fluidumok között létrejövő transzportjelenség meghatározására alkalmas. így megismerhetjük a gyakorlatban alkalmazott termelő kútban illetve kőolajtárolóban fennálló transzportfolyamatckat.The method and apparatus of the present invention are suitable for determining any transport phenomenon between fluids arranged in accordance with a density difference. In this way, you can get to know the transport process in the production well and in the oil storage tank that is used in practice.

A találmány szerinti berendezés az olajipari gyakorlatban általánosan alkalmazott elemekből felépíthető.The apparatus of the invention may be constructed from elements commonly used in the oil industry.

A feladatnak megfelelően kiválasztott kút felhasználásával a transzportfolyamatokat a rétegnyomáson és -hőmérsékleten is mérhetjük a találmány szerinti eljárás és berendezés segítségével.By utilizing a well selected for the task, transport processes can be measured at bed pressure and temperature using the method and apparatus of the present invention.

Claims

1. A method for measuring the transport process resulting from a difference in concentration between fluid fluids in contact with a petroleum reservoir, characterized by placing the various fluids or fluids of varying concentration to be tested in the production tube of the well used, adjusting their boundaries and at least two taking a sample and carrying out a chemical analysis of the sample in a manner known per se.

2. The process of claim 1 wherein the fluid is carbon dioxide and water.

3. Apparatus for measuring the transport process due to the difference in concentration between fluids in contact with petroleum reservoirs, having a field 115 so that it can be submerged to varying depths below the interface separating the various fluids or fluids of varying concentration in the production pipe (2). , at least two sampling tubes (7) connected thereto

It has 20 spacers (6) and valves (8) that shut off each of the sampling tubes (7).