NO315822B1 - Fremgangsmåte og anordning for måling av fysiske parametrer av poröse flytende våtpröver - Google Patents

Fremgangsmåte og anordning for måling av fysiske parametrer av poröse flytende våtpröver Download PDF

Info

Publication number
NO315822B1
NO315822B1 NO19942796A NO942796A NO315822B1 NO 315822 B1 NO315822 B1 NO 315822B1 NO 19942796 A NO19942796 A NO 19942796A NO 942796 A NO942796 A NO 942796A NO 315822 B1 NO315822 B1 NO 315822B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
sample
fluid
pressure
chamber
measuring
Prior art date
Application number
NO19942796A
Other languages
English (en)
Other versions
NO942796L (no
NO942796D0 (no
Inventor
Roland Lenormand
Annick Eisenzimmer
Gabriel Ringot
Original Assignee
Inst Francais Du Petrole
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Francais Du Petrole filed Critical Inst Francais Du Petrole
Publication of NO942796D0 publication Critical patent/NO942796D0/no
Publication of NO942796L publication Critical patent/NO942796L/no
Publication of NO315822B1 publication Critical patent/NO315822B1/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/08Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N15/082Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
    • G01N15/0826Investigating permeability by forcing a fluid through a sample and measuring fluid flow rate, i.e. permeation rate or pressure change
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/07Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/024Mixtures
    • G01N2291/02441Liquids in porous solids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02872Pressure

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en prosess og en anordning for å utføre, på en porøs prøve, suksessive drenerings- og oppsugningssykler for å bestemme prøvens fysiske parametere.
Prosessen og anordningen ifølge oppfinnelsen passer for testing av geologiske prøver og for å bestemme forskjellige parametere så som kapillær-trykket i sten under drenerings- og oppsugningsfaser, deres vætbarhets-indekser, deres relative permeabiliteter, deres resistivitets-indekser o.s.v.
Prosessen og anordningen kan spesielt anvendes i petroleums-teknikken for testing av sten som er tatt i formasjoner som inneholder eller sannsynligvis inneholder petroleumseffluenter.
Det er viktig å bestemme vætbarheten i sten i forhold til vann og olje som kan finnes i den. For dette formål har stenen vært utsatt for en dreneringsprosess, d.v.s. en forskyvning av fluida, ment for å redusere vannmetningen, fulgt av en oppsugning, hvor dette uttrykk gjelder en forskyvning av fluida som tillater økning av vannmetningen (Sw). Kapillærtrykket ved et punkt er definert som forskjellen Pc ved likevekt mellom trykket P (olje) for oljen og trykket P (vann) for vannet. Denne parameter er av betydning bare hvis de to fluida er i den kontinuerlige fase
i det porøse medium. For et vannvætet medium, er bare de positive verdier av betydning. På den annen side, når mediet har en blandet vætbarhet, kan fluidene forbli i kontinuerlig fase for positive såvel som for negative kapillærtrykk (Pc).
For en anvendelse av denne type må en komplett målesyklus for kapillærtrykket omfatte (figur 1): a) en positiv primær drenering av en fra begynnelsen 100% vannmettet prøve (kurve 1),
b) en positiv oppsugning (kurve 2),
c) en negativ oppsugning (kurve 3),
d) en negativ drenering (kurve 4), og
e) en positiv sekundær drenering (kurve 5).
Kunnskap om forskjellige parametere, og spesielt vætbarheten for sten, er
spesielt nyttig når øket gjenvinning av formasjonen skal utføres ved å drenere effluenter som finnes i dem gjennom injisering av et fluidum under trykk, og når det mest passende fluidum (vann eller gass) for å forskyve effluentene skal bestemmes gjennom preliminære prøver.
Oppfinnelsen kan også anvendes i byggeteknikkens område for hydrologi i jorden, ment til å bestemme graden av forurensning av denne, eller i bygningsindustrien, spesielt for å bestemme for eksempel vannavstøtende behandling.
En fremgangsmåte for å måle kapillærtrykket som hersker i porene i en porøs sten som inneholder to fluida i kontinuerlig fase, spesielt kjent gjennom patent US-A-4,506.542 og katt en "porøs plate" -fremgangsmåte, består i hovedsak av å plassere prøven i en langstrakt celle som ender, ved motsatte ender, i kapillær-barrierer som er gjennomtrengelige for et første av disse to fluida, i å injisere dette fluidum under trykk gjennom en første membran, og i å måle trykkforskjellen mellom injeksjonstrykket og trykket i det fluidum som tømmes ut ved den andre enden. Trykket i de to fluida og kapillærtrykket Pc er konstant langs prøven, og metningen antas å være jevn. Med denne type fremgangsmåte er tidsperioden for dreneringsfasen temmelig lang, og forholdsvis skjøre membraner må brukes for å utføre den.
Det er også vel kjent å måle kapillærtrykket i væskemettede stener ved å utsette dem for sentrifugering med økende hastighet og ved å måle mengden av fluidum som produseres i henhold til hastigheten. Den væske-mettede prøven plasséres i et kammer hvis akse er orientert i retning av sentrifugalkraften, og det injiseres en annen væske som etter hvert tar plassen til den væsken som blir utstøtt. Under gjenoppsugningsfasen, reduserer man hastigheten for å studere reintegreringen av det opprinnelige fluidum inn i prøven. Trykkfeltet som skapes ved sentrrfugeringen uttrykkes som en funksjon av tettheten, radien R og vinkelhastigheten w gjennomforholdet: Vz w<2> p. (Rmax<2->R<2>) for hvert fluidum. Det bevirkes at trykket av de to fluida er det samme når de forlater prøven og blir kansellert der. Med denne type fremgangsmåte, blir lokal metning beregnet ved et inversjonsprogram fra den totale mengden av vann som støtes ut fra prøven. Denne fremgangsmåten er for eksempel implementert i patentsøknadene FR-A-2,666,147 og EN.92/15,215, inngitt avsøkeren,
i De tidligere fremgangsmåten er av en statisk type, siden det ved likevekt ikke er noen bevegelse i fluidene inne i prøven.
Ifølge en annen fremgangsmåte, kalt en "dynamisk" fremgangsmåte, blir en prøve plassert i et langstrakt kammer som ender, ved de to endene, i vann-gjennomtrengelige membraner. Ved en første ende blir olje under trykk injisert direkte inn i kammeret. Vann blir også injisert, men denne injeksjonen utføres gjennom membranen og ved et lavere trykk. Ved den motsatte ende, blir oljen tømt ut direkte mens vannet strømmet ut gjennom ende-membranet. Ved å justere injeksjonsmengdene for olje og vann, kan man oppnå det samme kapillærtrykk ved innløpet og utløpet fra kammeret, hvilket fører til en jevn metning som kan reduseres fra fluidumbalansen. Kapillærtrykket oppnås for eksempel ved å måle forskjellen mellom trykkene av olje og vann ved kammerets utløp.
En slik fremgangsmåte er spesielt beskrevet av H.W. Brown i "Capillary Pressure Investigations" Petroleum Transaction AIME, vol. 192,1951.
Prosessen ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å utføre suksessive drenerings- og oppsugningsfaser på en porøs fast prøve som kan vætes av i det minste et første fluidum, for å bestemme fysiske parametere (for eksempel petrofysiske parametere: kapillærtrykk, vannmetning (Sw) o.s.v.). Den omfatter plassering av prøve i et langstrakt kammer som er utstyrt med måleanordninger, og injisering av et annet fluidum under trykk ved en første ende av kammeret, for å drive ut et første fluidum av den porøse prøven og å la den første væsken som kommer ifra prøven strømme ut av kammeret, hvor prosessen også omfatter: -sirkulering av et fluidum med et konstant trykk ved enden av kammeret motsatt den første enden, -måling, på minst ett sted langs kammeret, metningen i prøven og trykket som hersker i prøven, og
-bestemmelse av prøvens fysiske parametere.
Metningsvariasjonen i prøven bestemmes ved å måle for eksempel variasjonene i hastigheten til ultralyd gjennom prøven eller ved hjelp av stråling som emitteres gjennom prøven.
Variasjonene av elektrisk ledeevne i prøven kan også måles mens det nevnte andre fluidum blir injisert.
Ifølge en utførelse blir prøven plassert i kammeret, og det utføres suksessive operasjoner med drenering av det første fluidum fra prøven og gjenoppsugning av den samme første væsken i prøven, hvor de nevnte andre fluidum som støtes ut fra prøven blir tømt ut gjennom en fluidumstrøm med et innstilt trykk. Det er således mulig å oppnå positive eller negative drenerings-oppsugningsoperasjoner suksessivt ved å invertere den rolle som spilles av de to fluida.
Et av fluidene er for eksempel vann, og det andre fluidum kan være olje.
Implementeringsanordningen tillater utføring av suksessive drenerings- og oppsugningsfaser på en porøs, fast prøve for å bestemme fysiske parametrer. Den omfatter et langstrakt kammer som er ment til å inneholde en prøve som har suget opp det første fluidum, en trykkanordning som kan forbindes med en første ende på kammeret for å injisere et annet fluidum under trykk, for å drenere det første fluidum fra prøven, og en anordning for å måle trykket på minst ett sted på prøven. Anordningen omfatter en pumpeinnretning som kan forbindes med den enden av kammeret som er motsatt den første ende, for etablere sirkulering av et fluidum med et innstilt trykk, og å drive fluidene som utstøtes fra prøven ut av kammeret, en anordning for å måle mengden av det første fluidum som tømmes ut av kammeret, og en anordning for å bestemme fluidum-metningen av prøven.
Anordningen kan omfatte en innretning for å utøve et statisk trykk på prøven, og en forbindelsesanordning for å forbinde trykkanordningen og pumpeanordningen vekselvis med den ene eller andre ende av kammeret.
Ifølge en utførelse omfatter anordningen for måling av metning en akustisk telemetriinnretning for å bestemme variasjonene i lydforplantningen gjennom prøven.
Ifølge en annen utførelse, omfatter anordningen for måling av metning en innretning for å bestemme variasjonene i prøvens absorpsjonskoeffisient i forhold til strålning som emitteres gjennom den.
Ifølge enda en utførelse, omfatter anordningen for metningsmåling en innretning for å måle prøvens elektriske ledeevne.
Ifølge et fordelaktig utlegg benytter man en anordning for måling av metning, omfattende flere måleenheter anordnet langs forskjellige tverrsnitt på forskjellige steder langs prøven. I dette tilfellet kan også flere trykkdetektorer anordnes i disse snittene.
Fluidet som sirkulerer ved den motsatte ende av kammeret er fortrinnsvis identisk med det første fluidum som kommer fra prøven.
Ved å tillate det første fluidum å ha samme trykk som det sirkulerende fluidum svarer man utførelse av flere målinger av trykket i de første og andre fluida, og sparer derfor bruk av halvgjennomtrengelige membraner. Trykket i det første fluidum er her nøyaktig kjent, og en mulig feilkilde er således unngått.
Siden utlegget av cellen er symmetrisk, er det unødvendig å demontere den før man oppnår en komplett positiv eller negativ drenerings-oppsugningssyklus med målinger av kapillær-trykket i alle suksessive faser. Fravær av halvgjennomtrengelige membraner forebygger implementeringsvanskeligheter ved å frembringe tetthet eller å opprettholde kapillær-kontinuitet o.s.v.
Kunnskap om trykket i prøven på minst ett sted langs dens lengde samt metningsindeksen av denne tillater bestemmelse av:
- kapillærtrykk,
- vætbarhetsindekser Wl beregnet fra de områder som er avgrenset av de positive og negative kapillærtrykk-kurver, eller variasjoner i punktene for ekstrem metning, og
- de relative permeabiliteter KR.
Siden anordningen også gjør det mulig å utføre elektriske målinger, er det således mulig å beregne de elektriske resistivitetsindekser IR i henhold til metningen, for de forskjellige deler av kapillærtrykks-kurven.
Andre trekk og fordeler med prosessen og anordningen ifølge oppfinnelsen vil fremgå fra den følgende beskrivelse av utførelser, gitt gjennom ikke-begrensende eksempler, og under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser for informasjon, de variasjoner som gjennomgås av kapillærtrykket i
prøven under en komplett drenerings-oppsugningssyklus,
Fig. 2 viser diagrammatisk en første utførelse av anordningen som benytter staver
av ultralyd-transdusere for å måle metningen.
Fig. 3 viser en utførelse som gjør det mulig å sette en trykkdetektor,
Fig. 4 viser en utlegg, i et enkelt transversalt plan, av måleanordninger for ultralyd,
trykk og elektrisk ledeevne,
Fig. 5 viser diagrammatisk et system av måleanordninger fordelt på flere steder
langs en prøve i anordningen ifølge oppfinnelsen,
Fig. 6 viser en kalibreringskurve for ultralydtransdusere som gjør det mulig å
forbinde deres forplantningstid-intervall eller "flyvetid<n> med oljemetningen So i prøven, og
Fig. 7 og 8 viser, gjennom eksempler hvordan kapillærtrykket Pc varierer i henhold til vannmetningen Sw, for to prøver som kan vætes med henholdsvis vann og olje.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er av den halvdynamiske type, og består hovedsakelig i testing av en prøve under en dreneringsfase såvel som under en oppsugningsfase, ved å plassere prøven i et langstrakt lukket kammer og ved å injisere et første fluidum under trykk ved en av kammerets ender, mens den motsatte enden blir bestrøket ved hjelp av en fluidumstrøm med et innstilt lavere trykk og med en lav strømningsmengde.
Fremgangsmåten implementeres ved hjelp av en innretning som omfatter et langstrakt kammer eller oppbevaringscelle 1, elektrisk sylinderformet, som kan være lukket ved de motsatte to ender med to fjembare deksler 2 og 3. Feste- og pakningsanordninger (ikke vist) kan festes på endene av kammeret. Prøven S som skal testes plasseres inne i et deformerbart hus 4, og enheten anordnes i kammeret 1. De to dekslene er utstyrt, mot innsiden av kammeret, med respektive sylinderformede buler 2a, 3a med tilnærmet samme diameter som huset, og som er innrettet for å engasjere endene på dette når dekslene 2 og 3 festes på kammeret 1. Det ringformede rom 5 rundt huset 4 står i forbindelse med en kilde for fluidum under trykk 8, som leverer fluidum ved hjelp av en åpning 6 id en ytre vegg av kammeret 1 og en linje 7 forbundet med denne åpningen. Den kan bestå av en flaske med komprimert gass, en skrujekk eller en hydraulisk pumpe. Tilførsel av dette fluidum gjør det mulig å sette prøven som skal testes under et bestemt trykk.
Utenfor kammeret 1 er et rør 11 som er lukket ved begge ender vertikalt plassert. En linje 12 som er forbundet med innløpet til en pumpe 13 er forbundet med den øvre enden av røret. Den nedre ende av røret 11 er forbundet gjennom en linje 14 med innløpet til en annen pumpe 15.
To kanaler 9a, 9c og 10a, 10b, orientert parallell med kammerets akse, er stukket gjennom de sylinderformede buler, henholdsvis 2a og 3a, på de to dekslene 2 og 3. En linje 16 forbundet med utløpet fra den første pumpen 13 er for eksempel forbundet med kanalen 9a på dekselet 2. En linje 17 forbundet med utløpet fra den andre pumpen 15 er forbundet med kanal 10b. Røret 11 er også utstyrt med en midtre radiell åpning 18 som er forbundet gjennom en linje 19 med kanalen 10a i dekselet 3.
Røret 11 er for eksempel gjennomsiktig og gradert slik at nivåvariasjoner mellom de to fluidene kan bli uttrykt som volumer av utstøtt fluidum.
Ifølge en første utførelse, er det anordninger for å detektere i det minste ett sted på lengden av prøven 1, og fortrinnsvis på flere steder langs lengden, variasjoner i metningen av denne, inne i kammeret 1, utenfor huset 4. En ultralyd-måleanordning i likhet med de som er beskrevet i patentsøknad EN.92/15,215 som nevnt ovenfor, kan for eksempel brukes.
En første stang 20, sammen med en rekke piezoelektriske kuler 21 forbundet med elektriske tråder 22, er anordnet langs en første genereringslinje av huset 4. En annen stang 23, sammen med en annen rekke piezoelektriske kuter 24, også forbundet med ledningstråder 25, er anordnet på den andre side av prøven og is amme radielle plan som den første stang 20. De elektriske trådene 22 og 25 er henholdsvis forbundet med to elektriske ledere 26,27 som løper gjennom veggen til kammeret 1. To kabler 28,29 forbundet med en akustisk telemetrianordning 30 av kjent type, er forbundet med disse to kontakter. Anordningen 30 påtrykker periodiske pulssignaler på kulene på stangen 20, den mottar de respektive signaler som fanges opp av kulene på den motsatte stang 23, og bestemmer, for hvert sender/mottakerpar, forplantningstiden for pulsene gjennom prøven.
Kalibrering som tidligere er oppnådd på en testprøve eller under målinger på prøven som skal testes, gjør det mulig å etablere en kurve (figur 6) som elektrisk forbinder oljemetningsindekset So for en prøve med variasjoner i forplantingstiden Y for ultralyden som passerer gjennom den (rekken av punkter 1 under dreneringen og rekken av punktet 2 under oppsugningen).
Denne fremgangsmåten for måling med ultralyd er fordelaktig på grunn av forholdsvis lave kostnader og mengden av respons. Den er dessuten spesielt velegnet for prøvetesting under trykk.
Minst en trykkdetektor 31 er satt inne i huset 4 for å måle lokalt trykk på et bestemt sted av prøvens lengde, fortrinnsvis i samme transversale plan som parene av piezoelektriske kuler 21,24. Detektoren 31 er elektrisk plassert i en metallinnsats 32 som løper gjennom veggen til huset 4 (figur 3), og de tilhørende elektriske ledninger er forbundet eksternt med en databehandlingsanordning 33 bestående av for eksempel en programmet mikrodatamaskin. Denne mikrodata-maskinen 33 mottar også målingene av forplantningstid, oppnådd ved telemetrianordningen 30.
Man kan for eksempel tenke seg et tilfelle med en prøve, først mettet med vann, som plasseres i et kammer 1 og satt under trykk ved å injisere fluidum i det ringformede rom 5 rundt huset 4. Olje under trykk injiseres ved hjelp av pumpen 13 gjennom kanalen 9a, med en innstilt strømningsmengde, ved en første ende på prøven. En vannsirkulasjon med konstant lavt trykk (for eksempel atmosfærisk trykk eller et innstilt trykk gitt av en fluidumtank ved et referansetrykk) og med en lav strømningsmengde, etableres på den motsatte enden. Dette vannet blir gjenvunnet ved basen av røret 11. Vannet blir injisert gjennom pumpen 15 i kanalen 10b, og strømmer ut gjennom kanalen 10a mens det bærer med seg fluidene (vann og olje) som blir støtt ut av prøven S. Kontinuitet blir således anordnet hvert minutt mellom det sirkulerende fluidum og vannet som støtes ut fra prøven. Blandingen av fluida som drives tilbake inn i røret 1 gjennom linjen 19 blir delt, og vannet strømmer tilbake mot den nedre del.
Den første verdi blir pålagt oljestrømmen. Fluidene beveger seg inne i prøven til det nås et likevektspunkt hvor metningen og trykkene stabiliserer seg. Utpressingen av vann stopper. Det er en trykkgradient langs prøven angående P (olje). På den annen side er trykket av vann P (vann) jevnt på ethvert punkt av prøven, og likt trykket av vann som sirkulerer i kretsen 17,19. Likevekt blir oppnådd gjennom variasjoner av metningen som genererer en kapillærtrykk-gradient.
Forplantningstiden for ultralyd blir så målt ved å operere suksessivt parene av sendere og mottakere som er fordelt langs prøven. Fordelingen eller profilen av oljemetningen langs prøven bestemmes med referanse tif kal i bre irng skurven som tidligere er etablert (figur 3). Det lokale trykk P (olje) i oljen blir også målt ved hjelp av detektoren 31, og det lokale kapillærtrykk Pc = P (olje) - P (vann) blir utledet fra dette. Volumet av vann som trykkes ut fra prøven blir også bestemt ved å måle variasjonen av grensesnittposisjonen mellom vann og olje i røret 11.
Oljestrømsmengden blir deretter progressivt øket ved å justere pumpen 13, og de tidligere målinger av forplantningstiden, som er uttrykt ved en fordeling av metningsverdier, blir gjentatt, det lokale kapillærtrykk og volum av vann som presses ut blir bestemt. Alle målingene som oppnås gjør det mulig å etablere kurveområdet 1 (figur 1). En trinnvis reduksjon i oljestrømsmengden gjør det mulig å vise en progressiv gjenoppsugning som vist ved kurvedelen 2 av kurven.
På grunn av sin symmetriske form, tillater anordningen også studium av modi hvor kapillærtrykket Pc er negativt, når tidligere operasjoner er fullført. Den tidligere bestrykning av enden på prøven ved hjelp av en lavtrykks vannstrøm som sirkulerer mellom kanalene 10a, 10b, er i dette tilfellet erstattet ved bestrykning ved bruk av lavtrykks olje som sirkulerer mellom kanalene 9a og 9b, også tatt fra røret 11, og ved påtrykning av vann under trykk, for eksempel gjennom kanalen 10b.
De målingene som tas ved denne symmetriske konfigurasjon gjør det mulig å plotte kurvene 3 ved økning og 4 ved reduksjon av strømningsmengden (figur 1). Kurvedelen 5 er oppnådd på samme måten som kurvedelen 1 ved å injisere olje og ved å bestryke det uttrykte fluidum med vann.
Ifølge en variant av den tidligere utførelse, kan metningsmålingene oppnås ved å erstatte de tidligere ultralyd transduserstenger ved en kjent anordning for å sende og motta elektromagnetisk stråling (for eksempel røntgenstråler), omfattende (figur 4) minst en bølgesender 34 og minst en bølgemottaker 35 anordnet for å motta bølgene som har gått gjennom prøven. Dette sender/mottaker-paret er fortrinnsvis anordnet i tilnærmet samme transversale plan som trykkdetektoren 31, og er forbundet med en absorpsjons-måleanordning (ikke vist). Absorpsjonsmålingene utføres på forskjellige trinn av injeksjonsfasen, og suksessive metningsverdier kan utledes fra dem.
Ifølge enda en variant av den tidligere utførelse, kan metningsmålingene bestemmes fra målinger av elektrisk resistivitet. Dette oppnås ved hjelp av elektroder 36 (figur 5) som går gjennom huset 4 og er forbundet med en måleanordning av kjent type (ikke vist). Det benyttes minst et par elektroder 36, anordnet på lignende måte og i det samme transversale plan som trykkdetektoren 31.
En integrert petrofysikk-anordning er således oppnådd, med et legeme og et fluidum fordelingssystem som vist på figur 1. Den er utstyrt med to stenger 20,21 anordnet utenfor huset 4 som inneholder prøven som skal testes, med transdusere 21, 24 fordelt over lengden (figur 1). I hvert transversalt plan som inneholder et par transdusere 21,24, blir huset 4 krysset av et par elektroder 36 og ved en innsats 32 for en trykkdetektor 31. Med en akustisk telemetrianordning så som telemetrianordningen 30 (figur 1), en konduktivitets-måleanordning (ikke vist) forbundet med elektroder 36 og en styrings-mikrodatamaskin 33, utføres et komplett sett målinger på en prøve.
Kurver i forbindelse med variasjon i kapillærtrykket Pc i henhold til metningen, så som de som er vist på figur 1, kan for eksempel oppnås ved å utføre drenerings- og oppsugningssykler som beskrevet ovenfor.
Utførelser av oppfinnelsen, fortrinnsvis omfattende anordninger for å måle, ved flere punkter langs prøven, trykket og metningsverdiene, er beskrevet. Dette store antall målinger gjør det mulig å øke nøyaktigheten av resultatene.
Det er imidlertid mulig å begrense målingene til lokale trykk- og metningsmålinger i steden for lengden av prøven, uten å avvike fra oppfinnelsens omfang.

Claims (19)

1. Fremgangsmåte for å utføre etterfølgende drenerings- og oppsugningsfaser for å bestemme fysiske parametere, innbefattet i det minste kapillærtrykket, på en porøs prøve, omfattende det å plassere prøven som er mettet med et første fluid i et langstrakt kammer (1) forsynt med måleanordninger, det å injisere et annet fluid under trykk ved den første ende av kammeret for derved å trykke ut det første fluidet ut av den porøse prøven og ut fra kammeret, det å måle metningen av prøven i minst et punkt langs kammeret, idet fremgangsmåten er karakterisert ved at den omfatter de trinn: - å sette i omløp et fluid ved et fast konstant trykk, for å evakuere nevnte første fluid fra den porøse prøven ved enden av kammeret, motsatt den første enden, - å måle det rådende trykket i prøven, og - å utlede de ønskede fysiske parametere.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at metningsvariasjonen i prøven bestemmes ved å måle variasjonene av uttralydhastigheten gjennom prøven.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at metningsvariasjonene i prøven bestemmes ved måling av elektromagnetisk stråling som emitteres gjennom prøven.
4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det omfatter kontinuerlig måling av variasjonen i elektrisk ledeevne i prøven mens det nevnte andre fluidet blir injisert.
5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at, mens prøven er plassert i kammeret, det utføres suksessive operasjoner med å drenere det første fluidet fra prøven og å mette prøven med det samme første fluidet, mens det andre fluidet som utstøtes fra prøven så blir tømt gjennom en fluidumstrøm ved et innstilt trykk.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at de rollene som spilles ved henholdsvis det første og det andre fluidet blir invertert.
7. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at ett av fluidene er vann og det andre fluidet er olje.
8. Anordning for å utføre, på en porøs fast prøve, etterfølgende drenerings- og oppsugningsfaser for å bestemme fysiske parametere, omfattende en langstrakt oppbevaringscelle (1) som inneholder en prøve som er mettet med et første fluid, et trykkorgan som kan forbindes med en første ende på kammeret for å injisere et andre fluid under trykk for å drenere det første fluidet fra prøven, og et organ for å måle trykket på minst ett sted av prøven, karakterisert ved at den også omfatter pumpeorganer (14-19) som kan forbindes på enden av cellen motsatt den første ende, for å etablere en sirkulasjon av fluidet ved et innstilt trykk og å drive fluidet som utstøtes fra prøven ut av cellen, organer (11) for å måle mengden av det første fluidet som fordrives fra cellen, og organer (21 - 24) for å bestemme fluidmetningen i prøven.
9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at den omfatter organer (8) for å utøve et statisk trykk på prøven.
10. Anordning ifølge krav 8 eller 9, karakterisert ved at den omfatter koplingsorganer (9,10,11,14) for å forbinde trykkorganene og pumpeorganene vekselvis ved en ende av cellen og den motsatte enden.
11. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 8 til 10, karakterisert ved at organene for måling av metning omfatter akustiske telemetriorganer (30) for å bestemme variasjonene i lydens forplantningstid gjennom prøven.
12. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 8 til 10, karakterisert ved at organet for måling av metning omfatter organer for å bestemme variasjonene av absorpsjons-koeffisienten i prøven i forhold til elektromagnetisk stråling som emitteres gjennom den.
13. Anordning ifølge krav 11 eller 12, karakterisert ved at organet for måling av metning omfatter flere måleenheter anordnet langs forskjellige tverrsnitt på forskjellige steder langs prøven.
14. Anordning ifølge krav 13, karakterisert ved at den omfatter flere trykkdetektorer (31) anordnet i flere av de nevnte tverrsnitt.
15. Anordning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at fluidet som sirkulerer ved den motsatte enden av cellen, er identisk med det fluidet som kommer fra prøven.
16. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 8 til 15, karakterisert ved at trykkorganet og pumpeorganet omfatter et rør (11) som er anordnet vertikalt, en første pumpe (13) for å sette fluidet som tas ved en første ende av røret, under et forutbestemt trykk, og en annen pumpe (15) for å sirkulere fluidet som fordrives mot den motsatte ende av røret, hvor de to fluidene har forskjellige spesifikke masser.
17. Anordning ifølge krav 16, karakterisert ved at cellen omfatter et stivt legeme, et bøyelig kammer som er plassert inne i legemet og innrettet for å inneholde prøven, hvor kammeret er avgrenset ved et bøyelig hus og to stive endestykker, som hvert krysses av minst to kanaler (9,10), organer for å bestemme metningsvariasjoner, anordnet i legemet utenfor kammeret, minst en trykkdetektor plassert i kontakt med prøven inne i kammeret, ledninger for å forbinde kanalene i ett av endestykkene (3a) med pumpeorganet (15) og en annen ledning (11) for å forbinde en kanal i det andre endestykket (2a) med trykkorganet (13).
18. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 9 til 18, karakterisert ved at den omfatter prosesseringsorganer som er forbundet med trykkmåleorganer, og organer for å bestemme metningen i prøven.
19. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 8 til 18, karakterisert ved at organet for måling av metning omfatter organer (36) for å måle prøvens elektriske ledeevne.
NO19942796A 1993-07-29 1994-07-27 Fremgangsmåte og anordning for måling av fysiske parametrer av poröse flytende våtpröver NO315822B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9309481A FR2708742B1 (fr) 1993-07-29 1993-07-29 Procédé et dispositiphi pour mesurer des paramètres physiques d'échantillons poreux mouillables par des fluides.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO942796D0 NO942796D0 (no) 1994-07-27
NO942796L NO942796L (no) 1995-01-30
NO315822B1 true NO315822B1 (no) 2003-10-27

Family

ID=9449851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19942796A NO315822B1 (no) 1993-07-29 1994-07-27 Fremgangsmåte og anordning for måling av fysiske parametrer av poröse flytende våtpröver

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5679885A (no)
CA (1) CA2129166C (no)
FR (1) FR2708742B1 (no)
GB (1) GB2280512B (no)
NO (1) NO315822B1 (no)

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2728344B1 (fr) * 1994-12-19 1997-01-24 Inst Francais Du Petrole Methode et dispositif pour separer et mesurer le volume des differentes phases d'un melange de fluides
EP0840104A4 (en) * 1995-01-12 1999-02-10 Vladimir Nikolaevich Belonenko DEVICES FOR MEASURING VISCOSITY AND ANALYZING FLUID FLOW IN POROUS HAIR MEDIA
IT1273968B (it) * 1995-02-24 1997-07-11 Finmeccanica Spa Apparecchiatura per il rilevamento ottico di difetti superficiali in particolare per nastri laminati
FR2731073B1 (fr) * 1995-02-27 1997-04-04 Inst Francais Du Petrole Methode et dispositif pour determiner differents parametres physiques d'echantillons de materiaux poreux, en presence de fluides di- ou triphasiques
US5731511A (en) * 1995-05-12 1998-03-24 Institut Francais Du Petrole Measuring cell with multiple pressure taps
FR2734056B1 (fr) * 1995-05-12 1997-06-20 Inst Francais Du Petrole Cellule de mesure a prise de pression multiple
FR2762681B1 (fr) * 1997-04-29 1999-10-08 Inst Francais Du Petrole Dispositif pour faire des mesures sur un echantillon poreux en presence de fluides, utilisant des membranes semi-permeables resistant a la temperature
FR2781573B1 (fr) * 1998-07-24 2000-08-25 Inst Francais Du Petrole Methode de mesure rapide de l'indice de resistivite d'echantillons solides tels que des roches
US6422063B1 (en) * 1998-08-11 2002-07-23 Ramaswamy C. Anantheswaran Rapid method to experimentally measure the gas permeability of micro-perforated films
FR2785680B1 (fr) * 1998-11-09 2000-12-08 Inst Francais Du Petrole Dispositif pour tester des echantillons de roches a pression et temperature relativement elevees
FR2792678B1 (fr) 1999-04-23 2001-06-15 Inst Francais Du Petrole Procede de recuperation assistee d'hydrocarbures par injection combinee d'une phase aqueuse et de gaz au moins partiellement miscible a l'eau
FR2798734B1 (fr) 1999-09-21 2001-10-12 Inst Francais Du Petrole Methode optimisee pour determiner des parametres physiques d'un echantillon soumis a centrifugation
IT1313691B1 (it) * 1999-11-26 2002-09-09 Eni Spa Procedimento per verificare l'efficacia dei fluidi di perforazionenello stabilizzare le pareti di pozzi petroliferi.
IT1313693B1 (it) * 1999-11-26 2002-09-09 Eni Spa Procedimento per determinare in continuo l'interazione tra fluidi diperforazione e formazione argillose.
EP1242803A1 (en) * 1999-12-14 2002-09-25 Daniel Turner Multi-directional permeameter
FR2810736B1 (fr) * 2000-06-23 2002-09-20 Inst Francais Du Petrole Methode pour evaluer des parametres physiques d'un gisement souterrain a partir de debris de roche qui y sont preleves
CA2342119A1 (fr) 2001-03-23 2002-09-23 Universite Du Quebec A Montreal (Uqam) Automatisation du test d'absorption d'eau dans les materiaux poreux
GB2374425A (en) * 2001-04-12 2002-10-16 Nigel Alexander Feetham Porosity measuring device for building materials
FR2836228B1 (fr) * 2002-02-21 2005-08-19 Inst Francais Du Petrole Methode et dispositif pour evaluer des parametres physiques d'un gisement souterrain a partir de debris de roche qui y sont preleves
FR2844355B1 (fr) 2002-09-11 2005-03-25 Inst Francais Du Petrole Methode de mesure de la mouillabilite de roches par resonnance magnetique nucleaire
DE10315391A1 (de) * 2003-04-04 2004-11-04 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung stofflicher Emissionen von Prüflingen
FR2854462B1 (fr) * 2003-04-29 2005-06-24 Inst Francais Du Petrole Methode d'evaluation du facteur de formation d'un gisement souterrain a partir de mesures sur des debris de forage qui y sont preleves
US20040255646A1 (en) * 2003-06-17 2004-12-23 Valeriu Smiricinschi Method for control gas diffusion and bubble formation in liquid porosimetry
FR2874696B1 (fr) * 2004-09-02 2007-03-23 Inst Francais Du Petrole Methode de determination de parametres d'ecoulement multiphasique d'un milieu poreux avec prise en compte de l'heterogeneite locale
DE102005010847B4 (de) * 2005-03-07 2007-08-02 Rea Elektronik Gmbh Vorrichtung zur Messung einer austretenden Flüssigkeit
FR2884923B1 (fr) * 2005-04-26 2007-10-19 Inst Francais Du Petrole Methode et dispositif pour evaluer des parametres d'ecoulement et des parametres electriques d'un milieu poreux.
KR100642304B1 (ko) 2005-10-31 2006-11-02 한국지질자원연구원 하중압의 변화에 따른 미고결 시료의 물성측정장치
US7472588B2 (en) * 2007-04-18 2009-01-06 Sorowell Production Services Llc Petrophysical fluid flow property determination
US7567079B2 (en) * 2007-06-08 2009-07-28 University Of New Brunswick Methods suitable for measuring capillary pressure and relative permeability curves of porous rocks
GB0721506D0 (en) * 2007-11-02 2007-12-12 Corpro Systems Ltd Method and apparatus
US9291050B2 (en) * 2008-09-30 2016-03-22 Schlumberger Technology Corporation Determining formation wettability from dielectric measurements
US8201439B2 (en) * 2009-11-02 2012-06-19 Schlumberger Technology Corporation Material wettability characterization and chemical additive evaluation
US8507868B2 (en) * 2011-03-04 2013-08-13 Landmark Graphics Corporation Systems and methods for determining fluid mobility in rock samples
GB2492795B (en) * 2011-07-12 2013-11-20 Schlumberger Holdings Testing imbibition of liquid
CN102636574A (zh) * 2012-04-10 2012-08-15 华侨大学 一种工程用承压渗透式声测探头
DE102012012589A1 (de) 2012-06-19 2013-12-19 Technische Universität Bergakademie Freiberg Kernhalter mit Manteldruckbeaufschlagung
KR101481383B1 (ko) * 2014-02-05 2015-01-14 전남대학교산학협력단 유체주입을 통한 원유생산증진 시스템 및 방법
US9835762B2 (en) 2014-02-06 2017-12-05 Schlumberger Technology Corporation Petrophysical rock characterization
US9417168B2 (en) * 2014-03-10 2016-08-16 Dmar Engineering, Inc. Fatigue testing
US10197490B2 (en) * 2015-06-02 2019-02-05 Dci Corporation Apparatus, method, and system for measuring relative permeability of immiscible fluids
CN104931405B (zh) * 2015-06-16 2017-12-22 南京华研智能科技有限公司 密封渗透装置及采用密封装置的全自动混凝土抗渗仪
US9341558B1 (en) * 2015-08-25 2016-05-17 King Saud University System and method for measuring permeation properties of concrete and porous materials
CN108181224A (zh) * 2018-01-05 2018-06-19 中国石油大学(华东) 油藏条件下驱替及吸吮毛管力曲线联测装置及方法
EP3743718A1 (en) * 2018-01-23 2020-12-02 Total Se Method and apparatus for analyzing a rock sample
CN109030315B (zh) * 2018-08-22 2020-11-27 福州大学 低应力起始一维压缩-渗透试验系统及其工作方法
CN109883917B (zh) * 2019-01-24 2021-06-04 西南石油大学 一种模拟基质-裂缝静动态渗吸排油的实验装置及方法
CN110068527B (zh) * 2019-04-26 2020-07-10 中国矿业大学 一种非平衡状态下煤岩渗透率自动连续测试装置及其方法
US11249001B2 (en) * 2019-05-23 2022-02-15 Saudi Arabian Oil Company Determination of scanning loops of capillary pressure and relative permeability curves and wettability distribution of rock samples
FR3099577B1 (fr) 2019-07-30 2021-08-13 Cydarex Dispositif pour mesurer des caractéristiques physiques d'un échantillon solide poreux
CN110261285B (zh) * 2019-08-01 2022-04-29 西南石油大学 一种基于超声衰减的自发渗吸测量装置及方法
WO2021067720A1 (en) * 2019-10-04 2021-04-08 Total S.E. Distributed pressure measurement system for core flood experiments
CN112096357B (zh) * 2020-09-16 2021-10-15 中国石油大学(北京) 稠油热采相对渗透率测试的产油量校正方法、装置及设备
US11454097B2 (en) 2021-01-04 2022-09-27 Saudi Arabian Oil Company Artificial rain to enhance hydrocarbon recovery
US11965848B2 (en) 2021-12-03 2024-04-23 Saudi Arabian Oil Company Method for determining the electrical properties of a core sample
US11828693B2 (en) * 2022-02-11 2023-11-28 Saudi Arabian Oil Company Centrifuge method for evaluating contact angle and wettability alteration

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4487056A (en) * 1982-09-28 1984-12-11 Phillips Petroleum Company Determination of the imbibition characteristics of a rock formation
US4506542A (en) * 1983-04-22 1985-03-26 Chandler Engineering Company Apparatus and procedure for relative permeability measurements
US4543821A (en) * 1983-12-14 1985-10-01 Texaco Inc. Method and apparatus for measuring relative permeability and water saturation of a core
US4868751A (en) * 1987-09-11 1989-09-19 Mobil Oil Corporation Method for determining relative permeability of a subterranean reservoir
US4926128A (en) * 1989-02-13 1990-05-15 Mobil Oil Corporation Method for utilizing measured resistivities of porous rock under differing fluid saturations to identify fluid distribution equilibrium
FR2666147B1 (fr) * 1990-08-27 1992-10-16 Inst Francais Du Petrole Mesure de la repartition des concentrations de constituants d'un syteme en centrifugation par emission/reception de signaux mecaniques.
US5345819A (en) * 1990-10-22 1994-09-13 Chevron Research And Technology Company Method and apparatus for wellbore stability analysis
US5069065A (en) * 1991-01-16 1991-12-03 Mobil Oil Corporation Method for measuring wettability of porous rock
US5079948A (en) * 1991-01-28 1992-01-14 Mobil Oil Corporation Method for conducting capillary pressure drainage and imbibition on a core sample of a porous rock
US5209104A (en) * 1992-01-23 1993-05-11 Mobil Oil Corporation Method for desaturating a porous rock for electrical resistivity measurements
US5164672A (en) * 1992-02-19 1992-11-17 Mobil Oil Corporation Method for measuring electrical resistivity of a core sample of porous rock during water drainage and imbibition
US5297420A (en) * 1993-05-19 1994-03-29 Mobil Oil Corporation Apparatus and method for measuring relative permeability and capillary pressure of porous rock

Also Published As

Publication number Publication date
CA2129166A1 (fr) 1995-01-30
GB2280512B (en) 1996-12-11
GB2280512A (en) 1995-02-01
US5679885A (en) 1997-10-21
GB9414998D0 (en) 1994-09-14
FR2708742B1 (fr) 1995-09-01
NO942796L (no) 1995-01-30
NO942796D0 (no) 1994-07-27
CA2129166C (fr) 2007-07-10
FR2708742A1 (fr) 1995-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO315822B1 (no) Fremgangsmåte og anordning for måling av fysiske parametrer av poröse flytende våtpröver
EP0729022B1 (fr) Méthode et dispositif pour déterminer différents paramètres physiques d&#39;échantillons de matériaux poreux, en présence de fluides di- ou triphasiques
US5644947A (en) Tensiometer and method of determining soil moisture potential in below-grade earthen soil
JP2587037B2 (ja) 溶媒中に溶解された不透過性と透過性との溶質の含有量を決定するための方法およびその方法を実施するための装置
Zhang et al. Evaluation and application of the transient-pulse technique for determining the hydraulic properties of low-permeability rocks—Part 2: experimental application
WO2000049384A1 (en) System and method for determining a density of a fluid
CN110716030A (zh) 岩溶塌陷多参数监测预警试验系统
JP2002365201A (ja) 自動透水試験方法及び装置
NO321567B1 (no) Fremgangsmate og innretning for rask maling av resistivitetsindeksen til faste prover, slik som stein
US3661010A (en) Fluid sample analyzing apparatus
US20030188580A1 (en) Acoustic gas monitor
CN208076347U (zh) 岩石渗透率和压缩系数联测装置
JPS63223541A (ja) 溶剤中に溶解している物質の含有量を浸透圧セルにより測定するための方法および装置
US4625544A (en) Determining saturation and permeability using mercury capillary pressure curves
CN108693328B (zh) 一种测定砂土饱和度的方法
CN108776209B (zh) 一种用于真空饱和及饱和度测试的系统
CN107462491B (zh) 一种全自动页岩含气量测试系统和方法
RU2340772C2 (ru) Способ определения обводненности продукции нефтяных скважин &#34;охн+&#34;
US4739663A (en) Acoustically monitored manometer
McNeil et al. A gas tension device with response times of minutes
SU853492A1 (ru) Устройство дл определени проницаемостипЕНОплАСТОВ
RU2631782C1 (ru) Устройство для осуществления динамического химического протравливания спеченных металлических пеноматериалов и определения их проницаемости жидкостями
SU961604A1 (ru) Устройство дл одновременного определени потенциала воды,влажности и ненасыщенной гидравлической проводимости в почвах и дисперсных грунтах
Caruso et al. Enhancement of a commercial pressure plate apparatus for soil water retention curves
RU2061862C1 (ru) Способ исследования нефте- и водонасыщенных пластов

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees