RU108105U1 - DEVICE FOR DETERMINING PHASE PERMEABILITY - Google Patents

DEVICE FOR DETERMINING PHASE PERMEABILITY Download PDF

Info

Publication number
RU108105U1
RU108105U1 RU2011112558/03U RU2011112558U RU108105U1 RU 108105 U1 RU108105 U1 RU 108105U1 RU 2011112558/03 U RU2011112558/03 U RU 2011112558/03U RU 2011112558 U RU2011112558 U RU 2011112558U RU 108105 U1 RU108105 U1 RU 108105U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
test sample
core holder
outlet
supplying
Prior art date
Application number
RU2011112558/03U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Викторович Воробьев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет"
Priority to RU2011112558/03U priority Critical patent/RU108105U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU108105U1 publication Critical patent/RU108105U1/en

Links

Landscapes

  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

Устройство для определения фазовых проницаемостей, содержащее кернодержатель с установленным в нем в резиновой манжете исследуемым образцом, термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, плунжерные насосы для подачи в исследуемый образец рабочих жидкостей (нефти и воды) при пластовом давлении, насос для создания горного давления, трубопроводы для подачи и отвода рабочих жидкостей, регулятор противодавления, контейнеры с рабочими жидкостями, мерную колбу для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя, датчики давления, дифференциальный манометр для измерения перепада давления на исследуемом образце, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени на определение фазовых проницаемостей, трубопровод (трубопроводы) для подачи рабочей жидкости на вход кернодержателя соединяется (соединяются) с трубопроводом на выходе кернодержателя перепускным каналом с вентилем. A device for determining phase permeability, containing a core holder with a test sample installed in it in a rubber cuff, a thermostat that maintains a constant temperature in the test sample, plunger pumps for supplying working fluids (oil and water) to the test sample at reservoir pressure, a pump for creating a mining pressure, pipelines for supplying and discharging working fluids, back pressure regulator, containers with working fluids, volumetric flask for measuring liquid level at the outlet of core holder, pressure sensors, differential pressure gauge for measuring the differential pressure on the test sample, characterized in that, in order to reduce the time to determine the phase permeability, the pipeline (s) for supplying working fluid to the input of the core holder is connected (connected) to the pipeline at the outlet of the core holder a channel with a valve.

Description

Полезная модель относится к области исследования фазовых проницаемостей коллекторов нефти и газа и может быть использовано при решении большого числа геопромысловых задач.The utility model relates to the field of studying the phase permeability of oil and gas reservoirs and can be used to solve a large number of geo-field problems.

Известны устройства (1-3), позволяющие определять фазовые проницаемости коллекторов нефти и газа.Known devices (1-3), allowing to determine the phase permeability of oil and gas reservoirs.

Недостатком описанных устройств является значительная длительность процесса исследования.The disadvantage of the described devices is the significant duration of the research process.

Известно также устройство (принимаемое за прототип) для определения фазовых проницаемостей в пластовых условиях (4), которое содержит плунжерные насосы, обеспечивающие подачу в образец нефти и воды при пластовом давлении, кернодержатель, предназначенный для установки в нем в резиновой манжете исследуемого образца, контейнеры с рабочими жидкостями, регулятор противодавления, мерную колбу для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя, термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, дифференциальный манометр для измерения перепада давления на исследуемом образце.It is also known a device (adopted as a prototype) for determining phase permeabilities in reservoir conditions (4), which contains plunger pumps that supply oil and water to the sample at reservoir pressure, a core holder designed to be installed in the rubber cuff of the test sample, containers with working fluids, backpressure regulator, volumetric flask for measuring the liquid level at the outlet of the core holder, thermostat to maintain a constant temperature in the test sample, differential A potential pressure gauge for measuring the pressure drop across the test sample.

Недостатком описанного устройства также является значительная длительность процесса определения фазовых проницаемостей.A disadvantage of the described device is also the significant duration of the process of determining phase permeabilities.

Непосредственно эксперимент по определению фазовой проницаемости включает в себя ряд режимов (опытов), при проведении которых нефть и вода подаются в образец в определенном соотношении, которое от опыта к опыту меняется, при этом суммарный расход обеих фаз остается постоянным.The direct experiment to determine the phase permeability includes a number of modes (experiments), during which oil and water are supplied to the sample in a certain ratio, which varies from experiment to experiment, while the total flow rate of both phases remains constant.

Условия испытания должны обеспечивать сохранение или воспроизведение естественных физико-химических характеристик системы порода - пластовые флюиды, поддержание в процессе эксперимента значений температуры и давления, соответствующих пластовым. Скорость совместного течения флюидов во время испытания должна выбираться, исходя из значений промысловых скоростей перемещения фронта вытеснения. При проведении испытаний необходимо использовать пластовые нефть и воду, либо их модели (1).Test conditions should ensure the preservation or reproduction of the natural physicochemical characteristics of the rock system — formation fluids, and the maintenance of temperature and pressure values corresponding to the formation during the experiment. The velocity of the joint fluid flow during the test should be selected based on the values of the field velocities of displacement of the displacement front. When conducting tests, it is necessary to use reservoir oil and water, or their models (1).

При подаче жидкостей в образец необходимо выполнять ряд условий, в частности: перепад давления, внутри образца керна не должен превышать 10 атм. и горное давление должно всегда превышать паровое давление в образце не менее, чем на 30 атм. (3). ОСТ 39-235-89 рекомендует проводить эксперимент по определению фазовых проницаемостей при рабочем давлении, максимально приближенном к пластовому, при этом величина рабочего давления должна не менее чем в 10 раз превышать величину перепада давления на всем образце, чтобы не учитывать изменение объема газа при течении через образец (1).When supplying liquids to the sample, it is necessary to fulfill a number of conditions, in particular: the pressure drop inside the core sample should not exceed 10 atm. and rock pressure should always exceed the vapor pressure in the sample by at least 30 atm. (3). OST 39-235-89 recommends an experiment to determine phase permeabilities at a working pressure as close as possible to the reservoir pressure, while the working pressure should not be less than 10 times the pressure drop across the entire sample so as not to take into account the change in gas volume during flow through sample (1).

Необходимость соблюдения данных условий обуславливает значительную трудоемкость, связанную с большой продолжительностью процесса фильтрации нефти и воды через исследуемый образец.The need to comply with these conditions leads to significant complexity associated with the long duration of the process of filtering oil and water through the sample.

Для сокращения времени проведения эксперимента допускается на каждом режиме начинать фильтрацию на скорости в 5-10 раз выше рабочей для более быстрого установления насыщенности, соответствующей данному соотношению нефти и воды в потоке. После прокачки нефти и воды при заданном соотношении в количестве 2-3 пор образца на повышенной скорости, необходимо перейти на рабочую скорость, и продолжить закачку жидкостей до достижения установившейся стационарной фильтрации (1, 4).To reduce the time of the experiment, it is allowed at each mode to begin filtering at a speed of 5-10 times higher than the working one to more quickly establish the saturation corresponding to a given ratio of oil to water in the stream. After pumping oil and water at a given ratio in the amount of 2-3 pores of the sample at an increased speed, it is necessary to switch to the operating speed and continue pumping fluids until steady steady state filtration is achieved (1, 4).

Как показали проведенные эксперименты, насыщенность на каждом режиме фильтрации устанавливается после прокачки определенного объема смеси вне зависимости от того, закачивалась ли она первоначально на большой скорости или фильтрация осуществлялась только на рабочей скорости.As the experiments showed, the saturation in each filtration mode is established after pumping a certain volume of the mixture, regardless of whether it was initially pumped at high speed or if filtration was carried out only at operating speed.

При прокачке жидкости через образец на повышенной скорости вследствие малой проницаемости образца быстро нарастает давление на входе в кернодержатель до предельно допустимых значений. Для снижения давления жидкости до заданной величины рабочего давления приходится снижать скорость прокачки.When pumping liquid through the sample at an increased speed due to the low permeability of the sample, the pressure at the inlet to the core holder rapidly increases to the maximum permissible values. To reduce the fluid pressure to a given value of the working pressure, it is necessary to reduce the pumping speed.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является сокращение времени на определение фазовых проницаемостей, путем подачи части перекачиваемой жидкости на выход кернодержателя.The technical result of the proposed utility model is to reduce the time for determining phase permeabilities by supplying a portion of the pumped liquid to the core holder outlet.

Это достигается тем, что в известном устройстве, содержащем плунжерные насосы, обеспечивающие подачу в образец нефти и воды при пластовом давлении, насос для создания горного давления, кернодержатель с установленным в нем в резиновой манжете исследуемым образцом, контейнеры с рабочими жидкостями, регулятор противодавления, мерную колбу для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя, термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, дифференциальный манометр для измерения перепада давления на исследуемом образце, часть рабочей жидкости подается на выход кернодержателя, для чего входной трубопровод (входные трубопроводы) соединяется (соединяются) с выходным трубопроводом перепускным каналом с вентилем. При этом керн оказывается в условиях, близких к условиям горной породы. Сразу после установления давления на выходе, равного давлению на входе, вентиль на перепускном канале закрывается, и процесс фильтрации осуществляется в обычном порядке. Установление давления рабочей жидкости на выходе из кернодержателя позволит осуществлять фильтрацию на повышенной скорости более продолжительное время.This is achieved by the fact that in the known device containing plunger pumps providing oil and water at a reservoir pressure into the sample, a pump for creating rock pressure, a core holder with a test sample installed in it in a rubber cuff, containers with working fluids, back pressure regulator, measured a flask for measuring the liquid level at the outlet of the core holder, a thermostat that maintains a constant temperature in the test sample, a differential pressure gauge for measuring the differential pressure on the test sample, a part of the working fluid is supplied to the output core holder, which inlet line (input lines) is coupled (joined) to the outlet conduit passageway with a valve. In this case, the core is in conditions close to the conditions of the rock. Immediately after establishing the outlet pressure equal to the inlet pressure, the valve at the bypass channel closes, and the filtering process is carried out in the usual manner. Setting the pressure of the working fluid at the outlet of the core holder will allow filtering at an increased speed for a longer time.

Данное устройство особенно актуально для малопроницаемых образцов керна.This device is especially relevant for low permeability core samples.

Так как заявленная совокупность признаков проявляет новое свойство (позволяет сократить время проведения исследований) и это новое свойство является результатом введения в заявленную совокупность новых отличительных признаков (использование перепускного канала, соединяющего входные трубопроводы с выходным), то это позволяет утверждать о наличии в заявленном устройстве существенных отличий. Отсутствие описаний подобных устройств в общетехнических и патентных источниках информации позволяет утверждать о наличии в созданном техническом решении новизны.Since the claimed combination of features exhibits a new property (allows to reduce the time of research) and this new property is the result of introducing into the claimed combination of new distinctive features (using a bypass connecting the input pipelines to the output), this allows us to state that there are significant differences. The lack of descriptions of such devices in general technical and patent sources of information allows us to confirm the presence of novelty in the created technical solution.

На чертеже изображена гидравлическая схема предлагаемого устройства.The drawing shows a hydraulic diagram of the proposed device.

Устройство включает кернодержатель 1 с установленным в нем в резиновой манжете исследуемым образцом, термостат 2, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, плунжерные насосы 3 и 4, обеспечивающие подачу в образец соответственно нефти и воды при пластовом давлении, насос для создания горного давления 5, трубопроводы для подачи 6 и отвода 7 рабочих жидкостей, перепускной канал 8 с вентилем 9, контейнеры с рабочими жидкостями 10, регулятор противодавления 11, мерную колбу для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя 12, датчики давления 13, дифференциальный манометр 14 для измерения перепада давления на исследуемом образце.The device includes a core holder 1 with a test sample installed in it in a rubber cuff, a thermostat 2, which ensures constant temperature in the test sample, plunger pumps 3 and 4, which supply oil and water, respectively, at reservoir pressure, a pump for creating rock pressure 5, pipelines for supplying 6 and discharging 7 working fluids, a bypass channel 8 with a valve 9, containers with working fluids 10, a back pressure regulator 11, a volumetric flask for measuring the liquid level at the outlet of rnoderzhatelya 12, pressure sensors 13, the differential pressure gauge 14 for measuring the differential pressure on the sample.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Рабочая жидкость (вода, нефть или их смеси в разных соотношениях) плунжерными насосами высокого давления 3 и 4 подается на вход кернодержателя 1. Вначале эксперимента с помощью перепускного канала 8 часть рабочей жидкости перепускают с входа кернодержателя на выход, чем обеспечивается почти мгновенный подъем давления рабочей жидкости на выходе. После этого вентиль 9 на перепускном канале перекрывается, и процесс фильтрации продолжается обычным порядком. За счет быстрого поднятия давления на выходе кернодержателя, может быть увеличено время прокачки рабочей жидкости с увеличенной скоростью, что в итоге снизит время проведения эксперимента (исследования).The working fluid (water, oil or their mixtures in different ratios) is supplied to the core holder 1 by means of high pressure plunger pumps 3 and 4. At the beginning of the experiment, bypass channel 8, part of the working fluid is transferred from the core holder to the outlet, which ensures an almost instantaneous increase in working pressure fluid outlet. After that, the valve 9 on the bypass channel is closed, and the filtering process continues in the usual manner. Due to the rapid increase in pressure at the outlet of the core holder, the pumping time of the working fluid can be increased at an increased speed, which will ultimately reduce the time of the experiment (research).

Каждый режим прокачки продолжается до наступления установившейся стационарной фильтрации, что фиксируется по показаниям дифференциального манометра 14 и замерам электрического сопротивления на исследуемом образце /4/, после чего начинается новый опыт при другом соотношении нефти и воды в потоке. Число режимов должно быть не менее 5 /1, 4/.Each pumping mode continues until steady stationary filtration sets in, which is recorded according to the differential pressure gauge 14 and electrical resistance measurements on the test sample / 4 /, after which a new experiment begins with a different ratio of oil to water in the stream. The number of modes must be at least 5/1, 4 /.

По измеренным соотношениям перепада давления для фиксированных соотношений нефти и воды рассчитываются фазовые проницаемости по уравнению Дарси:Based on the measured pressure differential ratios for fixed ratios of oil and water, the phase permeabilities are calculated using the Darcy equation:

, ,

где i - режим (расход по нефти и воде);where i is the mode (oil and water consumption);

j - фаза (вода, нефть);j is the phase (water, oil);

Q - расход флюида, мл/с;Q - fluid flow rate, ml / s;

µ - вязкость флюида, мПа-с;µ — fluid viscosity, MPa-s;

L - длина образца, м;L is the length of the sample, m;

ΔР - разность давлений на образце (дифференциальное давление), кПа;ΔР - pressure difference on the sample (differential pressure), kPa;

F - площадь поперечного сечения образца, м2.F is the cross-sectional area of the sample, m 2 .

Использование предложенного устройства позволит увеличить производительность проведения исследования фазовых проницаемостей за счет сокращения времени проведения экспериментов по фильтрации рабочей жидкости через исследуемый образец керна.Using the proposed device will increase the performance of the study of phase permeability by reducing the time of experiments on filtering the working fluid through the core sample.

Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает при использовании положительный народнохозяйственный эффект, соответствует критериям полезной модели.Thus, the claimed technical solution provides a positive economic effect when used, meets the criteria of a utility model.

Источники информации:Information sources:

1. ОСТ 39-235-89. Нефть. Метод определения фазовых проницаемостей в лабораторных условиях при совместной стационарной фильтрации.1. OST 39-235-89. Oil. A method for determining phase permeabilities in laboratory conditions with joint stationary filtration.

2. Иванов М.К., Калмыков Г.А., Белохин B.C. и др. Петрофизические методы исследования кернового материала. Учебное пособие в 2-х книгах. Кн. 2: Лабораторные методы петрофизических исследований кернового материала. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2008. - 113 с.2. Ivanov M.K., Kalmykov G.A., Belokhin B.C. and other Petrophysical methods for the study of core material. Textbook in 2 books. Prince 2: Laboratory methods for petrophysical studies of core material. - M.: Publishing House Mosk. University, 2008 .-- 113 p.

3. Инструкция по эксплуатации автоматизированного программно-измерительного комплекса для петрофизического исследования кернов ПИК-ОФП/ЭП-3. - Новосибирск: ЗАО «Геологика», 2008. - 33 с.3. Instruction manual for an automated software-measuring complex for petrophysical core research PIK-OFP / EP-3. - Novosibirsk: ZAO Geologika, 2008. - 33 p.

4. Добрынин В.М., Ковалев А.Г., Кузнецов A.M. и др. Фазовые проницаемости коллекторов нефти и газа. - М.: ВНИИОЭНГ, 1982. - (Обз. инф. Сер. «Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений»). - 56 с.4. Dobrynin V.M., Kovalev A.G., Kuznetsov A.M. et al. Phase permeabilities of oil and gas reservoirs. - M.: VNIIOENG, 1982. - (Review inf. Ser. "Geology, geophysics and development of oil fields"). - 56 p.

Claims (1)

Устройство для определения фазовых проницаемостей, содержащее кернодержатель с установленным в нем в резиновой манжете исследуемым образцом, термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, плунжерные насосы для подачи в исследуемый образец рабочих жидкостей (нефти и воды) при пластовом давлении, насос для создания горного давления, трубопроводы для подачи и отвода рабочих жидкостей, регулятор противодавления, контейнеры с рабочими жидкостями, мерную колбу для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя, датчики давления, дифференциальный манометр для измерения перепада давления на исследуемом образце, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени на определение фазовых проницаемостей, трубопровод (трубопроводы) для подачи рабочей жидкости на вход кернодержателя соединяется (соединяются) с трубопроводом на выходе кернодержателя перепускным каналом с вентилем.
Figure 00000001
A device for determining phase permeability, containing a core holder with a test sample installed in it in a rubber cuff, a thermostat that maintains a constant temperature in the test sample, plunger pumps for supplying working fluids (oil and water) to the test sample at reservoir pressure, a pump for creating a mining pressure, pipelines for supplying and discharging working fluids, back pressure regulator, containers with working fluids, volumetric flask for measuring liquid level at the outlet of core holder, pressure sensors, differential pressure gauge for measuring the differential pressure on the test sample, characterized in that, in order to reduce the time to determine the phase permeability, the pipeline (s) for supplying working fluid to the input of the core holder is connected (connected) to the pipeline at the outlet of the core holder a channel with a valve.
Figure 00000001
RU2011112558/03U 2011-04-01 2011-04-01 DEVICE FOR DETERMINING PHASE PERMEABILITY RU108105U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011112558/03U RU108105U1 (en) 2011-04-01 2011-04-01 DEVICE FOR DETERMINING PHASE PERMEABILITY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011112558/03U RU108105U1 (en) 2011-04-01 2011-04-01 DEVICE FOR DETERMINING PHASE PERMEABILITY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU108105U1 true RU108105U1 (en) 2011-09-10

Family

ID=44758018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011112558/03U RU108105U1 (en) 2011-04-01 2011-04-01 DEVICE FOR DETERMINING PHASE PERMEABILITY

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU108105U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572476C2 (en) * 2014-05-30 2016-01-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" Device for determination of phase permeability
RU168652U1 (en) * 2016-08-17 2017-02-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет" Device for petrophysical core research
RU2775372C1 (en) * 2021-10-14 2022-06-30 Публичное акционерное общество "Газпром" Automated installation for research of filtration reservoir processes

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572476C2 (en) * 2014-05-30 2016-01-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" Device for determination of phase permeability
RU168652U1 (en) * 2016-08-17 2017-02-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет" Device for petrophysical core research
RU2775372C1 (en) * 2021-10-14 2022-06-30 Публичное акционерное общество "Газпром" Automated installation for research of filtration reservoir processes
RU2803430C1 (en) * 2022-07-18 2023-09-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) Device for determining phase permeabilities

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103344539B (en) Long-term multi-field coupling test device and method for seepage pressure and phase component proportion-controllable rock
CN103954544A (en) Experimental device and method for estimating water-controlling and air-intake effects of polymer
CN207908312U (en) A kind of METHOD OF CYCLIC GAS INJECTION FOR CONDENSATE RESERVOIRS retrograde gas condensate saturation degree experimental provision
CN207379891U (en) Fractured shale gas-water phases flowing fracture condudtiviy evaluating apparatus
CN104568678A (en) Device and method for testing gas-liquid sulfur phase permeation curve of high-temperature high-pressure high-sulfur-content gas reservoir
CN104359819A (en) Device and method for determining gas-water relative permeability of low-infiltration dense rock core
CN102706786A (en) Dynamic shale pore pressure transmission tester
RU2009106038A (en) CORIOLIS MULTI-PHASE FLOW METER
WO2018041257A1 (en) Hydraulic system of device for testing comprehensive performance of high-pressure gear flowmeter and testing method
CN113062722A (en) Long core water-gas stable alternation and accurate volume oil displacement experimental method
CN105388254A (en) High-temperature high-pressure foam fracturing fluid leak-off damage experiment system
RU143551U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING ABSOLUTE GAS PERMEABILITY
CN104914014A (en) Test system and test method for frictional resistance of hydraulic fracturing fluid
RU108105U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING PHASE PERMEABILITY
CN108956854A (en) It is a kind of to evaluate device and its test method of the temporary stall to liquid sealing characteristics
RU166252U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING PHASE PERMEABILITY
CN205826624U (en) A kind of long cores hydrocarbon gas drives experimental provision
CN105651963A (en) Testing device for imbibition capillary pressure curve of rock core as well as working method and controller of testing device
RU155978U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING PHASE PERMEABILITY
CN110174237A (en) The experiment porch of fluid state in a kind of measurement oil pipe
RU2497083C1 (en) Method to assess thermodynamic balance of gas liquid mixture when performing filtration experiments
RU158561U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING PHASE PERMEABILITY
RU2572476C2 (en) Device for determination of phase permeability
CN202166583U (en) Seepage distance change simulation experimental device of polymer solution in strata pores
CN109580448A (en) Starting Pressure Gradient in Low Permeability Reservoir test device and method

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180402