NO318494B1 - Method and apparatus for improving the gas seal duration of semi-permeable membranes - Google Patents

Method and apparatus for improving the gas seal duration of semi-permeable membranes Download PDF

Info

Publication number
NO318494B1
NO318494B1 NO19980281A NO980281A NO318494B1 NO 318494 B1 NO318494 B1 NO 318494B1 NO 19980281 A NO19980281 A NO 19980281A NO 980281 A NO980281 A NO 980281A NO 318494 B1 NO318494 B1 NO 318494B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
sample
liquid
circulation
gas
membrane
Prior art date
Application number
NO19980281A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO980281L (en
NO980281D0 (en
Inventor
Francois Kalaydjian
Christian Deruyter
Brigitte Pigeat
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 NO980281D0 publication Critical patent/NO980281D0/en
Publication of NO980281L publication Critical patent/NO980281L/en
Publication of NO318494B1 publication Critical patent/NO318494B1/en

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
    • G01N15/0806Details, e.g. sample holders, mounting samples for testing
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

Fremgangsmåte og anordning for forbedring av gasstetthetsvarigheten til halvgjennomtrengelige membraner som anvendes i en beholder som feks. en prøvecelle som kommuniserer med et hydraulikksystem som tillater fierfasetrykkfiuider å fortrenges gjennom prøven. Hydraulikksystemet omfatter hydraulikkkretser (11, 17), (13, 15),. fluidsepareringsbyretter (12, 14), pumper (OP, WP). og bryterinnretninger (V) som tillater fortrengning av fluider i prøven (drenering og oppsuging), samt midler for opprettelse, under faser av gassinjeksjon i prøven, av en sirkulasjon av fuktevæskene i kontakt med membranene for derved å holde dem væskemettet og således varig hindre gass fra å. strømme gjennom dem. Fremgangsmåten kan anvendes ved trefase-målinger feks. av geologiske prøver.Method and device for improving the gas tightness duration of semipermeable membranes used in a container such as e.g. a sample cell that communicates with a hydraulic system that allows four-phase pressure fluids to be displaced throughout the sample. The hydraulic system comprises hydraulic circuits (11, 17), (13, 15) ,. fluid separation bureaus (12, 14), pumps (OP, WP). and switching devices (V) which allow displacement of fluids in the sample (drainage and suction), as well as means for establishing, during phases of gas injection in the sample, a circulation of the wetting liquids in contact with the membranes, thereby keeping them liquid-saturated and thus permanently preventing gas from to. flow through them. The method can be used for three-phase measurements e.g. of geological samples.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for bedring av gasstetthetsvarigheten til halvgjennomtrengelige membraner som anvendes ved fluidfor-flytning, og en anordning for utførelse av fremgangsmåten. Fremgangsmåten er særlig velegnet for membraner som kan inneslutte en gass som er injisert i en beholder så som en prøvecelle f.eks., i forbindelse med et flerfase-fluidforflytnings-system. The present invention relates to a method for improving the gas tightness duration of semi-permeable membranes used in fluid transfer, and a device for carrying out the method. The method is particularly suitable for membranes that can contain a gas that is injected into a container such as a sample cell, for example, in connection with a multiphase fluid transfer system.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er særlig anvendbar ved måleopera-sjoner som er beregnet på å bestemme forskjellige fysiske parametre ved porøse prøver som plasseres i en celle i nærvær av tofase- eller trefasefluider. The method according to the invention is particularly applicable for measuring operations which are intended to determine different physical parameters of porous samples which are placed in a cell in the presence of two-phase or three-phase fluids.

Fra FR-A-2,731,073 er det kjent en anordning som gjør det mulig å teste f.eks. geologiske prøver og å bestemme forskjellige parametre så som kapillartrykket i bergarter under drenerings- eller oppsugingsfaser, fuktbarhetstallet, den relative permeabilitet, resistivitetsindeksen, etc. Prøven som skal testes plasseres i et stivt legeme, i en beholder som er sideveis avgrenset av en fleksibel kappe og ved sine to motsatte ender, av to endestykker. Kanaler i disse endestykker setter prøven, ved hjelp av halvgjennomtrengelige membraner, i forbindelse med fluid-sirkulasjonsinnretninger omfattende en pumpe som tilfører et første fluid (så som vann), en injeksjonskolonne for et andre fluid så som olje, to byretter som opptar fluidene som fortrenges ut av prøven og en mateanordning som er forbundet med ventiler, tilførselsgass som kan injiseres i beholderen for målinger med trefasefluider. Fordelingskretsene og styreventilene muliggjør tofase- så vel som trefasemå-lingsoperasjoner. From FR-A-2,731,073 a device is known which makes it possible to test e.g. geological samples and to determine various parameters such as the capillary pressure in rocks during drainage or absorption phases, the wettability number, the relative permeability, the resistivity index, etc. The sample to be tested is placed in a rigid body, in a container which is laterally bounded by a flexible jacket and at its two opposite ends, of two end pieces. Channels in these end pieces connect the sample, by means of semi-permeable membranes, to fluid circulation devices comprising a pump which supplies a first fluid (such as water), an injection column for a second fluid such as oil, two burettes which receive the displaced fluids out of the sample and a feeding device which is connected with valves, supply gas which can be injected into the container for measurements with three-phase fluids. The distribution circuits and control valves enable two-phase as well as three-phase metering operations.

Under visse måleoperasjonsfaser i nærvær av trefasefluider med gassinjeksjon i velbestemte trinn i forholdsvis lange tidsperioder som kan vare flere dager, vil de halvgjennomtrengelige membraner som innledningsvis er tettet med væske, avmettes ganske hurtig, gassen bryte gjennom og akkumuleres i byrettene. Testene vil da måtte stoppes lenge nok for gjenmetting eller endring av membranene. During certain measurement operation phases in the presence of three-phase fluids with gas injection in well-defined steps for relatively long periods of time that can last several days, the semi-permeable membranes that are initially sealed with liquid will desaturate quite quickly, the gas will break through and accumulate in the byrets. The tests will then have to be stopped long enough to resaturate or change the membranes.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å unngå ovennevnte ulemper. Den forbedrer gasstetthetsvarigheten til halvgjennomtrengelige membraner i en beholder som står i forbindelse med et flerfasefluidfortrengningssystem og omfatter minst en åpning som er utstyrt med en membran som kan fuktes av en viss væske. The method according to the invention makes it possible to avoid the above-mentioned disadvantages. It improves the gas-tightness duration of semi-permeable membranes in a container which is connected to a multiphase fluid displacement system and comprises at least one opening which is equipped with a membrane which can be wetted by a certain liquid.

Den er karakterisert ved at membranen holdes permanent mettet med en fuktevæske ved kontakt med en sirkulasjon av denne væske, for derved å opprettholde dens tetthet. It is characterized by the fact that the membrane is kept permanently saturated with a wetting liquid in contact with a circulation of this liquid, thereby maintaining its tightness.

Ifølge en implementeringsmetode der beholderen er en prøvecelle beregnet på å teste et porøst materiale i nærvær av flerfasefluider f.eks., som omfatter minst en åpning i forbindelse med et væskesirkulasjonssystem og utstyrt med en membran som kan fuktes av en væske og en port i forbindelse med gassinjek-sjonsmidler, et fortrengningssystem som gjør det mulig å holde hver membran permanent mettet med fuktevæsken for å holde den hovedsakelig gasstett, blir benyttet. According to an implementation method where the container is a test cell intended to test a porous material in the presence of multiphase fluids e.g., comprising at least one opening in connection with a liquid circulation system and equipped with a membrane that can be wetted by a liquid and a port in connection with gas injectors, a displacement system which makes it possible to keep each membrane permanently saturated with the wetting liquid to keep it essentially gas tight is used.

Etter opprettelse av en slik væskesirkulasjon, blir det mulig å injisere gass i cellen uten at den tillates å unnslippe. Det blir således mulig å utføre gassinjeksjoner ved konstant trykk (injeksjonstrinn) i forholdsvis lang tid, f.eks. flere dager. Kjøring av langvarige operasjoner blir således forenklet. After creating such a liquid circulation, it becomes possible to inject gas into the cell without allowing it to escape. It thus becomes possible to carry out gas injections at constant pressure (injection stage) for a relatively long time, e.g. several days. Running long-term operations is thus simplified.

Anordningen ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å forbedre gasstetthetsvarigheten til halvgjennomtrengelige membraner som anvendes r en prøvecelle beregnet på å teste en prøve av et porøst materiale i nærvær av flerfasefluider, som avgrenses av minst en stiv, rørformet hylse og endestikker ved dens to motsatte ender, og kanaler som kommuniserer med et hydraulikksystem for å oppnå en trykkvæske-fortrengning gjennom prøven, trykkmidler for å trykke kappen radialt mot prøven, minst en halvgjennomtrengelig membran som kan fuktes av en væske, anordnet mellom minst ett av endestykkene og en ende av prøven, og midler for selektivt å sette kappens innside i forbindelse med en trykkgasskilde. The device according to the invention makes it possible to improve the gas tightness duration of semi-permeable membranes used in a test cell intended to test a sample of a porous material in the presence of multiphase fluids, which is delimited by at least one rigid, tubular sleeve and end plugs at its two opposite ends, and channels communicating with a hydraulic system to achieve a pressure fluid displacement through the sample, pressure means for pressing the jacket radially against the sample, at least one semi-permeable membrane that can be wetted by a liquid, arranged between at least one of the end pieces and one end of the sample, and means to selectively bring the inside of the jacket into contact with a pressurized gas source.

Anordningen omfatter midler i hydraulikksystemet beregnet på å opprette en sirkulasjon av fuktevæske i kontakt med hver membran for derved å opprettholde sistnevnte permanent mettet under faser av gassinjeksjon i prøven. Disse sirkulasjonsmidler omfatter f.eks. to kretser som er forbundet med hver sin av de to motsatte ender av prøven gjennom de to endestykker, som hver omfatter et finfase-separeringsrør, en væskesirkulasjonspumpe og brytermidler som er beregnet på selektivt å fortrenge væsker i prøven eller å opprette en sirkulasjon av væsken i kontakt med hver membran for å holde dem mettet. The device includes means in the hydraulic system designed to create a circulation of wetting liquid in contact with each membrane in order to thereby maintain the latter permanently saturated during phases of gas injection into the sample. These circulation means include e.g. two circuits which are connected to each of the two opposite ends of the sample through the two end pieces, each of which comprises a fine phase separation tube, a liquid circulation pump and switching means designed to selectively displace liquids in the sample or to create a circulation of the liquid in contact with each membrane to keep them saturated.

Anordningen omfatter f.eks. trykk- og volum-målemidler, og et driftsapparat omfattende midler for mottak av målesignaler som avgis av målemidlene og en styreenhet som er beregnet på å koordinere sirkulasjonen av de forskjellige faser gjennom prøven eller i kontakt med membranene. The device includes e.g. pressure and volume measuring means, and an operating apparatus comprising means for receiving measurement signals emitted by the measuring means and a control unit intended to coordinate the circulation of the different phases through the sample or in contact with the membranes.

Ifølge en utføringsform omfatter anordningen midler for selektivt å påføre et overtrykk tii en av de to væsker under gassinjeksjonstrinnene ved et trykk under et kritisk trykk (Pc) av spontan oppsuging av prøven av den andre væske. According to one embodiment, the device comprises means for selectively applying an overpressure to one of the two liquids during the gas injection steps at a pressure below a critical pressure (Pc) of spontaneous absorption of the sample by the other liquid.

Andre trekk og fordeler ved fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse av et ikke-begrensende eksempel, med henvisning til den medfølgende figur som skjematisk viser anordningens utforming. Other features and advantages of the method and device according to the invention will be apparent from the following description of a non-limiting example, with reference to the accompanying figure which schematically shows the design of the device.

Anordningen omfatter (fig. 1) en langstrakt, stiv beholder 1, f.eks. sylindrisk, som kan være lukket ved motsatte ender ved hjelp av to løsbare deksler 2, 3. Feste- og tetningsmidler (ikke vist) gjør det mulig å feste dem til endene av beholderen. Prøven S som skal testes plasseres i en deformerbar kappe 4 og enheten innsettes i beholderen 1. De to deksler 2, 3 er innrettet til å innpasses i kappens 4 endedeler når de festes til beholderen 1. Ringrommet 5 rundt kappen 4 settes i forbindelse med en trykkgasskilde 6 gjennom en ledning 7. Det kan være en trykkgass-sylinder, en jekk eller en hydraulisk pumpe. Anvendelse av dette fluid gjør det mulig å plassere prøven som skal testes under et forutbestemt trykk. The device comprises (Fig. 1) an elongated, rigid container 1, e.g. cylindrical, which can be closed at opposite ends by means of two detachable covers 2, 3. Fixing and sealing means (not shown) make it possible to fix them to the ends of the container. The sample S to be tested is placed in a deformable jacket 4 and the unit is inserted into the container 1. The two covers 2, 3 are designed to fit into the end parts of the jacket 4 when they are attached to the container 1. The annular space 5 around the jacket 4 is connected to a compressed gas source 6 through a line 7. It can be a compressed gas cylinder, a jack or a hydraulic pump. Use of this fluid makes it possible to place the sample to be tested under a predetermined pressure.

Halvgjennomtrengelige membraner M1, M2 av variabel tykkelse er innsatt mellom prøven S som skal testes og de to endestykker 2, 3. Disse membraner trykkes mot den porøse prøve S for å gi god kapillar-kontinuitet. De er valgt som en funksjon av fluidene som skal fortrenges i prøven. Membranene M1 og M2 er f.eks. henholdsvis olje-fuktbare og vann-fuktbare. Semi-permeable membranes M1, M2 of variable thickness are inserted between the sample S to be tested and the two end pieces 2, 3. These membranes are pressed against the porous sample S to provide good capillary continuity. They are chosen as a function of the fluids to be displaced in the sample. The membranes M1 and M2 are e.g. respectively oil-wettable and water-wettable.

Kanaler 8a, 8b på den ene side og 9a, 9b på den annen side, plassert parallelt med beholderens akse, trenger gjennom dekslene 2, 3. En ledning 10 som er forbundet med utløpet av en pumpe OP, fortrinnsvis av dobbeltvirkende pumpetype, ved hjelp av en ventil V1 og med en oljetank Ol ved hjelp av en magnetventil V2 er forbundet med kanalen 8a i dekslet 2, f.eks. Channels 8a, 8b on one side and 9a, 9b on the other side, placed parallel to the axis of the container, penetrate the covers 2, 3. A line 10 which is connected to the outlet of a pump OP, preferably of the double-acting pump type, by means of a valve V1 and with an oil tank Ol by means of a solenoid valve V2 is connected to the channel 8a in the cover 2, e.g.

Den andre kanalen 8b er forbundet med en ledning 11 som via en magnetventil V3 og en ventil 4 er forbundet med den midtre del av et glassrør eller byrett 12 hvis innvendige diameter er kalibrert og som inneholder et første fluid så som olje. En boblefanger BT1 er anordnet i ledningen 11. The second channel 8b is connected to a line 11 which via a solenoid valve V3 and a valve 4 is connected to the middle part of a glass tube or burette 12 whose internal diameter is calibrated and which contains a first fluid such as oil. A bubble trap BT1 is arranged in the line 11.

En ledning 13 som ved hjelp av en magnetventil V5 og en ventil V6 står i forbindelse med den midtre del av et andre glassrør eller byrett 14 hvis innvendige diameter også er kalibrert, som inneholder et andre fluid så som vann, er forbundet med kanalen 9a. En andre boblefanger BT2 er innkoplet på ledningen 13. Ut-løpet av en pumpe WP som er beregnet for det andre fluid, fortrinnsvis en dobbeltvirkende pumpetype, mater en ledning 15 som ved hjelp av en ventil V7 er forbundet med kanalen 9b i dekslet 3. Et innløp til pumpen WP har ved hjelp av en ledning 16 som er utstyrt med en ventil 8 forbundet med bunnen av byretten 14. En første trykkmåler PD1 benyttes til å måle trykket i byretten 14. Bunnen av den første byrett 12 er forbundet med en ledning 17 som ved hjelp av en ventil V9 er forbundet med utløpet av pumpen OP. En tank 18 inneholdende en trykkgass så som nitrogen er ved hjelp av en ledning 19 forbundet med toppen av den første byrett 12, ved hjelp av en styreventil V10, og ved hjelp av en ledning 20 med et innløp til en differensialtrykk-dektektor PD2. Et andre innløp til måleren PD2 er forbundet med bunnen av byretten 12 og ledningen 17. Trykket i gasstanken 18 måles ved hjelp av en trykkmåler PD3. A line 13 which, by means of a solenoid valve V5 and a valve V6, is in connection with the middle part of a second glass tube or buret 14 whose internal diameter is also calibrated, which contains a second fluid such as water, is connected to the channel 9a. A second bubble trap BT2 is connected to the line 13. The outlet of a pump WP which is intended for the second fluid, preferably a double-acting pump type, feeds a line 15 which is connected by means of a valve V7 to the channel 9b in the cover 3. An inlet to the pump WP has by means of a line 16 which is equipped with a valve 8 connected to the bottom of the by-court 14. A first pressure gauge PD1 is used to measure the pressure in the by-court 14. The bottom of the first by-court 12 is connected by a line 17 which by means of a valve V9 is connected to the outlet of the pump OP. A tank 18 containing a pressurized gas such as nitrogen is connected by means of a line 19 to the top of the first buret 12, by means of a control valve V10, and by means of a line 20 with an inlet to a differential pressure detector PD2. A second inlet to the meter PD2 is connected to the bottom of the byret 12 and the line 17. The pressure in the gas tank 18 is measured using a pressure meter PD3.

Innsatser (ikke vist) er anordnet gjennom kappen 4 og gjør det mulig å for-binde ledninger 21 med en andre gasstank 22 ved hjelp av ventiler V12. Inserts (not shown) are arranged through the jacket 4 and make it possible to connect lines 21 with a second gas tank 22 by means of valves V12.

En ledning 23 setter innsiden av beholderens legeme 1 i forbindelse med en trykkluftkilde 24, som, under operasjoner gjør det mulig å utøve et radialt av-grensingstrykk på prøven S i kappen 4. Avgrensingstrykket som utøves på prøven måles ved hjelp av en trykkmåler PD4. A line 23 connects the inside of the container's body 1 to a compressed air source 24, which, during operations, makes it possible to exert a radial confining pressure on the sample S in the jacket 4. The confining pressure exerted on the sample is measured by means of a pressure gauge PD4.

Målere (ikke vist) av opto-elektronisk type gjør det mulig å måle volum-variasjoner av fluidene i byrettene 12,14. Målesignalene M som kommer fra de forskjellige målere og fra alle trykkmålerne PD1 til PD4, samles ved hjelp av en akkvisisjonsanordning 25 som er forbundet med en mikro-styredatamaskin 26. Meters (not shown) of opto-electronic type make it possible to measure volume variations of the fluids in the municipal courts 12,14. The measurement signals M that come from the various gauges and from all the pressure gauges PD1 to PD4 are collected by means of an acquisition device 25 which is connected to a micro-control computer 26.

Måle-sykluser Measuring cycles

I likhet med den i ovennevnte FR-A-2,731,073, omtalte anordning, gjør anordningen ifølge oppfinnelsen det mulig å utføre følgende operasjoner: Similar to the device mentioned in the above-mentioned FR-A-2,731,073, the device according to the invention makes it possible to carry out the following operations:

- drenering av tofase olje-vann, - drainage of two-phase oil-water,

- oppsuging av tofase vann-olje, - absorption of two-phase water-oil,

- relative permeabiliteten - the relative permeability

- drenering av trefase gass-olje-vann (bevegelig eller ureduserbar), - drainage of three-phase gas-oil-water (movable or irreducible),

- oppsuging av trefase vann-olje, gass - absorption of three-phase water-oil, gas

- relative trefase-permeabiliteter. - relative three-phase permeabilities.

Tofase-målinger Two-phase measurements

Drenering Drainage

Prøven S som er plassert i beholderen blir først mettet med et fuktefluid som f.eks. vann. Tofase-drenering av prøven oppnås ved fortrengning, i suksessive trykktrinn, av fuktefasen ved hjelp av ikke-fuktefasen, i dette tilfelle olje. Denne operasjon tar sikte på å plotte differensialtrykk-kurven mellom fuktefluidet og ikke-fuktefluidet som funksjon av metningen i ikke-fuktefluid. The sample S which is placed in the container is first saturated with a wetting fluid such as e.g. water. Two-phase drainage of the sample is achieved by displacement, in successive pressure steps, of the wetting phase by means of the non-wetting phase, in this case oil. This operation aims to plot the differential pressure curve between the wetting fluid and the non-wetting fluid as a function of the saturation in the non-wetting fluid.

Olje som kommer fra oljetanken Ol injiseres gjennom ledningen 8a. Den fortrenger vannet i prøven, som strømmer bort gjennom dekslet 3, gjennom membranene M2 opp til et visst volum som forårsakes av kapillartrykket. Utstrøm-ningene samles i byretten 14 og variasjonen i vann-nivået måles. Oil coming from the oil tank Ol is injected through line 8a. It displaces the water in the sample, which flows away through the cover 3, through the membranes M2 up to a certain volume caused by the capillary pressure. The outflows are collected in district court 14 and the variation in the water level is measured.

Akkvisisjonsenheten 25 som styres av mikro-datamaskinen 26 registrerer, på tidspunker som velges av operatøren, de forskjellige fysiske målinger: trykk, volumer, etc. Når vannproduksjonen stopper, blir den porøse prøve eventuelt skannet for å kontrollere metningene til de to faser. De suksessive trykktrinn stoppes når den vannmettede membran M2 tillater gjennomstrømning av oljefasen. The acquisition unit 25 controlled by the micro-computer 26 records, at times selected by the operator, the various physical measurements: pressure, volumes, etc. When the water production stops, the porous sample is possibly scanned to check the saturations of the two phases. The successive pressure steps are stopped when the water-saturated membrane M2 allows the oil phase to flow through.

Utsuging Extraction

Utsugingsoperasjonene kan utføres ved å minske trykket i regelmessige trinn. Trinnene som utføres er lik de som er beskrevet for drenering. The extraction operations can be carried out by reducing the pressure in regular steps. The steps performed are similar to those described for drainage.

Trefaseoperasjoner Three-phase operations

Drenering Drainage

For å oppnå en kapillartrykk-kurve for drenering i nærvær av et bevegelig eller ikke-bevegelig vann, må følgende trinn utføres: To obtain a capillary pressure curve for drainage in the presence of a moving or non-moving water, the following steps must be performed:

- å innrigge metning av det porøse medium med vann, - to register saturation of the porous medium with water,

- plotting av kapillartrykk-kurven under drenering opp til et trykk som gir den ønskede ureduserbare vannmetning Swi, - eventuell senking av trykket i oljen for derved å oppnå en vann-gjenoppsuging inntil en forutbestemt vannmetning Sw oppnås, - trefase-drenering ved injisering av gass i suksessive trykktrinn for å av-plassere oljen. - plotting the capillary pressure curve during drainage up to a pressure that gives the desired irreducible water saturation Swi, - possible lowering of the pressure in the oil to thereby achieve a water reabsorption until a predetermined water saturation Sw is achieved, - three-phase drainage by injecting gas in successive pressure steps to displace the oil.

Plasseringen av sirkulasjonsanordningen bak membranene gjordet The placement of the circulation device behind the membranes did

vanskelig eller også umulig forden injiserte gass å unnslippe fra beholderen gjennom membranene M1 og M2. Kanalene 8a, 8b og 9a, 9b gjennom de to deksler 2, 3 er forbundet en med en lukket krets (10,11,17) innbefattende pumpen OP, den andre med en lukket krets (13,15,16) omfattende pumpen WP. Det er således mulig, under gassinjeksjoner gjennom åpningen av ventilene V12 i ledningene 21, å sirkulere fluidene henholdsvis bak hver membran M1, M2. Membranene som således blir permanent fuktet og mettet, forblir meget lite gassgjennomtrengelige. difficult or even impossible for injected gas to escape from the container through the membranes M1 and M2. The channels 8a, 8b and 9a, 9b through the two covers 2, 3 are connected one with a closed circuit (10,11,17) including the pump OP, the other with a closed circuit (13,15,16) including the pump WP. It is thus possible, during gas injections through the opening of the valves V12 in the lines 21, to circulate the fluids respectively behind each membrane M1, M2. The membranes, which are thus permanently moistened and saturated, remain very little gas permeable.

Utformingen av anordningen som også er egnet til å påføre et mottrykk på fluidet i olje-byretten 12 tillater også bedre styring av trykket i oljekretsen, hvilket er nødvendig for visse trefase-operasjoner, særlig på vannfuktede porøse prøver. Vannet drives bort av oljen inntil den ureduserbare metning Swi blir nådd. Dersom trykket som påføres oljen senkes under det kritiske gjenoppsugingstrykk Pc, vil prøven spontant gjenoppsuge. Hvis det er ønskelig å senke gasstrykket til et trinn under det kritiske trykk Pc, må oljesirkulasjonstrykket i oljekretsen 11,17 opprett-holdes ved et tilstrekkelig nivå. I dette øyemed åpnes ventilen V11 slik at byretten 12 bringes i forbindelse med gasstanken 18 og for derved å utøve et trykk på oljen i oljekretsen. The design of the device, which is also suitable for applying a back pressure to the fluid in the oil burette 12, also allows better control of the pressure in the oil circuit, which is necessary for certain three-phase operations, particularly on water-moistened porous samples. The water is driven away by the oil until the irreducible saturation Swi is reached. If the pressure applied to the oil is lowered below the critical reabsorption pressure Pc, the sample will spontaneously reabsorb. If it is desired to lower the gas pressure to a step below the critical pressure Pc, the oil circulation pressure in the oil circuit 11, 17 must be maintained at a sufficient level. For this purpose, the valve V11 is opened so that the byret 12 is brought into connection with the gas tank 18 and thereby exerts a pressure on the oil in the oil circuit.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for forbedring av gass-tetthetsvarigheten til halvgjennomtrengelige membraner i en beholder som kommuniserer med et flerfasefluidfortrengningssystem og omfatter minst en åpning som er forsynt med en membran som kan fuktes av en viss væske, karakterisert ved at membranen permanent holdes mettet med fuktevæske ved kontakt med en sirkulasjon av denne væske, for derved å opprettholde dens tetthet.1. Method for improving the gas-tightness duration of semi-permeable membranes in a container that communicates with a multiphase fluid displacement system and comprises at least one opening provided with a membrane that can be wetted by a certain liquid, characterized in that the membrane is permanently kept saturated with wetting liquid by contact with a circulation of this liquid, thereby maintaining its tightness. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor beholderen er en prøvecelle for testing av en prøve som er laget av et porøst materiale i nærvær av flerfasefluider, omfattende åpninger som kommuniserer ved væskeinjeksjonsmidler, idet minst en av åpningene er tilknyttet en membran som kan fuktes av en væske, og en port kommuniserer med gassinjeksjonsmidlene, karakterisert ved at det forut for injisering av gass i prøven etableres en sirkulasjon av væske i kontakt med hver membran.2. Method according to claim 1, where the container is a test cell for testing a sample which is made of a porous material in the presence of multiphase fluids, comprising openings that communicate by liquid injection means, at least one of the openings being associated with a membrane that can be wetted by a fluid, and a port communicates with the gas injection means, characterized in that, prior to injecting gas into the sample, a circulation of liquid is established in contact with each membrane. 3. Anordning for forbedring av gasstetthetsvarigheten til halvgjennomtrengelige membraner benyttet i en prøvecelle for testing av en prøve som er laget av et porøst materiale i nærvær av flerfasefluider, som avgrenses av minst en stiv, rør-formet hylse (1) og to endestykker (2, 3) ved dens motsatte ender, en elastisk kappe (4) i cellen, hvor prøven (S) er anbrakt, idet de to endestykker er forsynt med en endedel som er egnet til å innpasses i kappen ved dens motsatte ender, og kanaler (8, 9) som kommuniserer med et hydraulikksystem for å oppnå en fortrengning av trykkfluider gjennom prøven, trykkmidler (24) innrettet til å presse kappen radialt mot prøven (S), minst en halvgjennomtrengelig membran (M1, M2) som kan fuktes av en væske, mellom minst ett av endestykkene (2, 3) og en ende av prøven (S), og midler for selektiv kommunisering av kappens innside med en trykkgasskilde, karakterisert ved at den i hydraulikksystemet omfatter midler for opprettelse av en sirkulasjon av fuktevæske i kontakt med hver membran for derved å holde sistnevnte permanent mettet under faser av gassinjeksjon i prøven.3. Device for improving the gas tightness duration of semi-permeable membranes used in a test cell for testing a sample made of a porous material in the presence of multiphase fluids, which is delimited by at least one rigid, tubular sleeve (1) and two end pieces (2) , 3) at its opposite ends, an elastic sheath (4) in the cell, where the sample (S) is placed, the two end pieces being provided with an end piece suitable for fitting into the sheath at its opposite ends, and channels ( 8, 9) which communicates with a hydraulic system to achieve a displacement of pressure fluids through the sample, pressure means (24) arranged to press the jacket radially against the sample (S), at least one semi-permeable membrane (M1, M2) which can be wetted by a liquid , between at least one of the end pieces (2, 3) and one end of the sample (S), and means for selectively communicating the inside of the jacket with a pressurized gas source, characterized in that, in the hydraulic system, it comprises means for creating a circulation of wetting liquid in contact with each membrane in order to thereby keep the latter permanently saturated during phases of gas injection into the sample. 4. Anordning i følge krav 3, karakterisert ved at hydraulikksystemet omfatter to kretser (13,15) (11,17) som er forbundet med hver sin av prøvens (S) motsatte ender gjennom de to endestykker (2, 3) idet hver omfatter et finfase-separeringsrør (12,14), en væskesirkulasjonspumpe (OP, WP) og brytermidler ved innrettet til selektivt å fortrenge væsker i prøven eller å opprette en sirkulasjon av væske i kontakt med hver membran for derved å holde dem mettet.4. Device according to claim 3, characterized in that the hydraulic system comprises two circuits (13,15) (11,17) which are connected to each of the opposite ends of the sample (S) through the two end pieces (2, 3), each comprising a fine-phase separation tube (12,14 ), a liquid circulation pump (OP, WP) and switching means arranged to selectively displace liquids in the sample or to create a circulation of liquid in contact with each membrane to thereby keep them saturated. 5. Anordning ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at membranene (M1, M2) som fuktes av hver sin av de to væsker er anordnet mellom prøven og hver av de to endestykker, idet hvert endestykke (2, 3) omfatter to kanaler (8a, 8b) (9a, 9b) som er forbundet med en av kretsene, tillater opprettelse av en sirkulasjon av væske i kontakt med hver av membranene.5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the membranes (M1, M2) which are moistened by each of the two liquids are arranged between the sample and each of the two end pieces, each end piece (2, 3) comprising two channels (8a, 8b) (9a, 9b) which is connected to one of the circuits, allows the creation of a circulation of liquid in contact with each of the membranes. 6. Anordning ifølge et av kravene 3 eller 4, karakterisert ved at den omfatter trykk- og volum-måleinnretninger og en driftsanordning omfattende midler (25) som er beregnet for akkvisisjon av målesignaler som avgis av måleinnretningene, samt en styreanordning (26) som er innrettet til å koordinere sirkulasjon av de forskjellige faser gjennom prøven eller i kontakt med membranene.6. Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that it comprises pressure and volume measuring devices and an operating device comprising means (25) which are intended for the acquisition of measurement signals emitted by the measuring devices, as well as a control device (26) which is designed to coordinate circulation of the different phases through the sample or in contact with the membranes. 7. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at den omfatter midler for selektiv påføring av et overtrykk på en av de to væsker under gassinjeksjonsfasene ved et trykk under et kritisk trykk (Pc) av spontan gjenoppsuging av prøven ved hjelp av den andre væske.7. Device according to claim 3, characterized in that it comprises means for selectively applying an overpressure to one of the two liquids during the gas injection phases at a pressure below a critical pressure (Pc) of spontaneous reabsorption of the sample by means of the other liquid.
NO19980281A 1997-01-22 1998-01-21 Method and apparatus for improving the gas seal duration of semi-permeable membranes NO318494B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9700711A FR2758628B1 (en) 1997-01-22 1997-01-22 METHOD AND DEVICE FOR IMPROVING THE DURATION OF USE OF A MEMBRANE INTERPOSED IN A FLUID CIRCULATION

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO980281D0 NO980281D0 (en) 1998-01-21
NO980281L NO980281L (en) 1998-07-23
NO318494B1 true NO318494B1 (en) 2005-03-29

Family

ID=9502924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19980281A NO318494B1 (en) 1997-01-22 1998-01-21 Method and apparatus for improving the gas seal duration of semi-permeable membranes

Country Status (3)

Country Link
FR (1) FR2758628B1 (en)
GB (1) GB2321527B (en)
NO (1) NO318494B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004026444A1 (en) * 2004-05-29 2005-12-22 Forschungszentrum Jülich GmbH Method and device for determining microstructure parameters of thin porous layers
CN104132881B (en) * 2014-07-24 2016-09-28 重庆大学 Reservoir permeating medium heterogeneous fluid pressure break-gas-liquid separated experimental system of seepage flow

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4506542A (en) * 1983-04-22 1985-03-26 Chandler Engineering Company Apparatus and procedure for relative permeability measurements
US5311766A (en) * 1992-07-07 1994-05-17 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method and apparatus for determining two-phase flow in rock fracture
FR2724460B1 (en) * 1994-09-09 1997-01-17 Inst Francais Du Petrole PETROPHYSICAL MEASURING DEVICE AND METHOD OF IMPLEMENTING
FR2731073B1 (en) * 1995-02-27 1997-04-04 Inst Francais Du Petrole METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING DIFFERENT PHYSICAL PARAMETERS OF SAMPLES OF POROUS MATERIALS IN THE PRESENCE OF DI- OR TRIPHASIC FLUIDS

Also Published As

Publication number Publication date
GB2321527B (en) 2001-07-04
NO980281L (en) 1998-07-23
FR2758628A1 (en) 1998-07-24
FR2758628B1 (en) 1999-02-12
GB9800990D0 (en) 1998-03-11
GB2321527A (en) 1998-07-29
NO980281D0 (en) 1998-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5698772A (en) Method and device for determining different physical parameters of porous material samples in the presence of two-phase or three-phase fluids
US5079948A (en) Method for conducting capillary pressure drainage and imbibition on a core sample of a porous rock
CN113075109B (en) Underground gas storage reservoir drying salting-out blocking injury experiment simulation system and method
CN111238565B (en) Test method for testing unsaturated geotechnical characteristic relation
CN206223619U (en) A kind of permeability coefficient of cement soil tester
KR101210838B1 (en) Apparatus and method for measuring permeability of core samples using water
CN109959553B (en) Consolidation-permeation-shear wave velocity coupling experimental device
JPH0333219B2 (en)
CN107725046A (en) The apparatus and method of capillary force during a kind of evaluation reservoir water
CN112858139B (en) Multi-connected flexible wall permeameter for infinite volume injection under graded confining pressure and test method
CN209821028U (en) Rock core permeability testing arrangement
CN109799177A (en) A kind of device and method multiple groups rock sample Non-Darcy Flow in Low Permeability Reservoir test while measured
CN105784567A (en) Equipment and method for testing relative permeability of rock core
CN112198093A (en) Device and method for testing diffusion coefficient of gas in saturated live oil core
CN113899671B (en) Flexible wall penetration test method for temperature-stress integrated control under dry-wet cycle
US5548991A (en) Permeameter probe
CN212748663U (en) Unsteady gas-water phase seepage testing device
NO318494B1 (en) Method and apparatus for improving the gas seal duration of semi-permeable membranes
US3023606A (en) Method and apparatus for the determination of the gas-liquid effective permeabilityratio of core samples
CN115791565B (en) Experimental method for measuring permeability of tight gas reservoir core
JPH08247910A (en) Module-type device to test sample of porous substance by using polyphase fluid
GB2296336A (en) Phase separator
CN115586110A (en) Experimental method for testing gas-liquid diffusion distance and diffusion coefficient based on micro-fluidic
KR100898230B1 (en) Measuring system for the hydraulic conductivity of a swelling clay with high density
CN114018786A (en) Clamping device and system for measuring permeability coefficient of low-permeability soil

Legal Events

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