RU2309396C1 - Chamber for capillarity meter - Google Patents
Chamber for capillarity meter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309396C1 RU2309396C1 RU2006112273/28A RU2006112273A RU2309396C1 RU 2309396 C1 RU2309396 C1 RU 2309396C1 RU 2006112273/28 A RU2006112273/28 A RU 2006112273/28A RU 2006112273 A RU2006112273 A RU 2006112273A RU 2309396 C1 RU2309396 C1 RU 2309396C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- water
- membrane
- central part
- saturated
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для определения основной гидрофизической характеристики - кривой капиллярного давления (ККД) образцов пористого материала, являющейся многопрофильной характеристикой, несущей в себе информацию о величине остаточной водонасыщенности породы-коллектора нефти и газа, о распределении поровых каналов по размерам, о величинах относительной фазовой проницаемости для воды и углеводородов и др.The invention relates to technical physics and can be used to determine the main hydrophysical characteristic - capillary pressure curve (CCD) of samples of a porous material, which is a multidisciplinary characteristic that carries information about the value of the residual water saturation of the reservoir rock oil and gas, the distribution of pore channels in size , about the values of relative phase permeability for water and hydrocarbons, etc.
Известна камера капилляриметра аналогичного назначения, содержащая соединенные друг с другом основание, центральную часть и крышку. Внутри камеры установлена водонасыщенная полупроницаемая мембрана, на которой сверху установлены испытуемые образцы пористого материала. Крышка камеры снабжена штуцером для подвода сжатого газа, а основание снабжено сборником жидкости, выдавливаемой из испытуемого образца пористого материала. Камера подключена к источнику сжатого газа и измерителю объема жидкости, вытесненного из испытуемого образца [Авторское свидетельство СССР №1718044, кл. G01N 15/08, 1992].Known chamber of a capillarymeter for similar purposes, containing connected to each other base, Central part and cover. A water-saturated semipermeable membrane is installed inside the chamber, on which test samples of porous material are mounted on top. The chamber lid is equipped with a fitting for supplying compressed gas, and the base is equipped with a collector of liquid squeezed out of the test sample of porous material. The camera is connected to a source of compressed gas and a meter for the volume of liquid displaced from the test sample [USSR Author's Certificate No. 1718044, cl. G01N 15/08, 1992].
Недостатком известного устройства является невысокое значение давления прорыва водонасыщенной полупроницаемой мембраны, что ограничивает рабочий диапазон исследования пористых сред по давлению с помощью капилляриметра.A disadvantage of the known device is the low value of the breakthrough pressure of a water-saturated semipermeable membrane, which limits the working range of the study of porous media by pressure using a capillary meter.
Известна камера капилляриметра, принятая за прототип, содержащая основание, центральную часть и крышку, герметически соединенные друг с другом с помощью винтовых зажимов. При этом внутренние полости основания и центральной части разделены водонасыщенной полупроницаемой мембраной, на которой сверху устанавливаются водонасыщенные испытуемые образцы, причем центральная часть или крышка снабжены штуцером и вентилем, а основание - сборником жидкости [«Определение петрофизических характеристик по образцам» под редакцией доктора геолого-минералогических наук В.Н.Дахнова. - М., «Недра», 1977, с.94-98].Known chamber of the capillarymeter, adopted as a prototype, containing a base, a central part and a cover, hermetically connected to each other using screw clamps. In this case, the internal cavities of the base and the central part are separated by a water-saturated semipermeable membrane, on which water-saturated test samples are mounted on top, with the central part or cover provided with a fitting and a valve, and the base with a fluid collector ["Determination of Petrophysical Characteristics by Samples" edited by Doctor of Geological and Mineralogical Sciences V.N.Dakhnova. - M., "Nedra", 1977, p. 94-98].
В прототипе полупроницаемая мембрана выполнена в виде тонкопористого диска из керамики со средним размером пор 0,05...0,15 мкм.In the prototype, a semipermeable membrane is made in the form of a finely porous ceramic disk with an average pore size of 0.05 ... 0.15 μm.
Недостатком прототипа являются низкие прочностные свойства полупроницаемой мембраны, ограничивающие значение давления прорыва ее величиной, не превышающей 0,5 МПа.The disadvantage of the prototype is the low strength properties of a semi-permeable membrane, limiting the value of the breakthrough pressure to its value not exceeding 0.5 MPa.
Поскольку давление прорыва полупроницаемой мембраны определяет максимальную величину капиллярного давления, которая может быть достигнута в опыте, недостаток прототипа будет выражаться в узком рабочем диапазоне ККД по давлению, получаемой на капилляриметре.Since the breakthrough pressure of a semipermeable membrane determines the maximum capillary pressure that can be achieved in the experiment, the lack of a prototype will be expressed in the narrow working range of the pressure coefficient of pressure obtained on the capillary meter.
Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является расширение рабочего диапазона по давлению в исследованиях ККД образцов пористого материала на капилляриметре.The technical result obtained from the implementation of the invention is the expansion of the working range of pressure in the studies of CRC samples of porous material on a capillary meter.
Данный технический результат достигают за счет того, что в камере капилляриметра, содержащей основание, центральную часть и крышку, герметически соединенные друг с другом с помощью винтовых зажимов, при этом внутренние полости основания и центральной части разделены водонасыщенной полупроницаемой мембраной, на которой сверху установлены водонасыщенные испытуемые образцы, причем центральная часть или крышка снабжены штуцером и вентилем, а основание - сборником жидкости, согласно изобретения полупроницаемая мембрана выполнена в виде мембранного ультрафильтра, установленного на перфорированной подложке, при этом диаметр отверстий подложки превышает в (3-5)·103 раз диаметр пор мембранного ультрафильтра.This technical result is achieved due to the fact that in the chamber of the capillarymeter containing the base, the central part and the cover are hermetically connected to each other using screw clamps, while the internal cavities of the base and the central part are separated by a water-saturated semipermeable membrane, on which water-saturated test subjects are mounted on top samples, the central part or cover provided with a fitting and a valve, and the base with a fluid collector, according to the invention, a semipermeable membrane is made in the form of a membrane ultrafilter mounted on a perforated substrate, while the diameter of the holes of the substrate exceeds (3-5) · 10 3 times the pore diameter of the membrane ultrafilter.
Кроме того, установка водонасыщенных испытуемых образцов на водонасыщенную полупроницаемую мембрану осуществляется с помощью персональных зажимов.In addition, the installation of water-saturated test samples on a water-saturated semipermeable membrane is carried out using personal clamps.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема камеры капилляриметра.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the chamber of a capillary meter.
Камера содержит основание 1, центральную часть 2 и крышку 3, герметически соединенные друг с другом с помощью резьбовых зажимов 4, 5.The camera contains a base 1, a central part 2 and a cover 3, hermetically connected to each other using threaded clamps 4, 5.
При этом внутри камеры между основанием 1 и центральной частью 2 установлен мембранный ультрафильтр 6 на перфорированной подложке 7. Диаметр отверстий в перфорированной подложке 7 превышает диаметр (минимальный диаметр пор, от которого зависит давление прорыва мембраны) пор мембранного ультрафильтра 6 в (3-5)·103 раз.At the same time, a membrane ultrafilter 6 is installed on the perforated substrate 7 inside the chamber between the base 1 and the central part 2; the diameter of the holes in the perforated substrate 7 exceeds the diameter (the minimum pore diameter, on which the breakthrough pressure of the membrane depends) of the pores of the membrane ultrafilter 6 in (3-5) · 10 3 times.
Камера снабжена персональными зажимами 8 испытуемых образцов 9, установленных сверху на мембранный ультрафильтр 6. Центральная часть 2 камеры снабжена штуцером 10 для подвода сжатого газа с измерителем давления (не показан). Основание 1 камеры снабжено сборником 11 жидкости, собираемой через канал 12 и штуцер 13 в микробюретку (не показана).The chamber is equipped with personal clamps 8 of test samples 9 mounted on top of the membrane ultrafilter 6. The central part 2 of the chamber is equipped with a fitting 10 for supplying compressed gas with a pressure meter (not shown). The base 1 of the chamber is equipped with a collector 11 of fluid collected through the channel 12 and the fitting 13 into a microburette (not shown).
Каждый персональный зажим 8 представляет собой цилиндр с резьбой, на одном конце которого расположена гайка типа барашка для удобства зажима образца 9 пальцами, а на другом - фторопластовый цилиндр (не оцифрован), который прижимает образец к ультрафильтру 6 с усилием не менее 2 кг. Зажимы располагаются в диске, имеющем на внешней поверхности три шпильки (не оцифрованы), входящие в кольцевую канавку центральной части 2, что позволяет создать надежную неподвижность диска и, соответственно, образцов при зажиме. Такая система прижима изучаемых образцов позволяет, кроме того, производить уплотнение образцов, различных по высоте.Each personal clamp 8 is a threaded cylinder with a wing nut on one end for convenient clamping of the sample with 9 fingers, and a fluoroplastic cylinder (not digitized) on the other, which presses the sample against ultrafilter 6 with a force of at least 2 kg. The clamps are located in the disk, which has three studs (not digitized) on the outer surface, which are included in the annular groove of the central part 2, which makes it possible to create reliable immobility of the disk and, accordingly, the samples during clamping. Such a clamping system for the studied samples allows, in addition, the compaction of samples of different heights.
Камера капилляриметра работает следующим образом.The capillarymeter chamber works as follows.
По известной методике, изложенной в прототипе, устанавливают предварительно взвешенные водонасыщенные испытуемые образцы 9 в камеру, прижимают их персональными зажимами 8 с усилием не менее 2 кг к поверхности мембранного ультрафильтра 6, поместив между ними бумажный фильтр (не показан), смоченный водой.By the known method described in the prototype, pre-weighed water-saturated test samples 9 are installed in the chamber, pressed with personal clamps 8 with a force of at least 2 kg to the surface of the membrane ultrafilter 6, placed between them a paper filter (not shown) moistened with water.
Снимают ККД по известной методике, подавая на испытуемые образцы 9 ступенями различное давление Рc, измеряя количество вытесненной из испытуемых образцов жидкости SB.Remove QCD according to a known method, applying different pressures P c to the test samples in 9 steps, measuring the amount of liquid S B displaced from the test samples.
Выбор ступеней давления Рс зависит от формы получаемой ККД.The choice of pressure steps P c depends on the form of the obtained pressure coefficient.
После прорыва воздуха, обнаруживаемого по резкому повышению уровня в микробюретке и появлению в ней пузырьков воздуха, снимают давление Рс, извлекают испытуемые образцы 9 и взвешивают их.After the breakthrough of air, detected by a sharp increase in the level in the microburette and the appearance of air bubbles in it, the pressure P c is removed, the test samples 9 are removed and weighed.
При сходимости результатов производится определение извлеченной из испытуемых образцов 9 воды с разностью между начальным и конечным содержанием воды по данным взвешивания испытуемых образцов с точностью 1-2%, полученные значения объема извлеченной воды на различных стадиях опыта признают представительными.When the results converge, the water extracted from the test samples 9 is determined with the difference between the initial and final water content according to the weighing of the test samples with an accuracy of 1-2%, the obtained values of the volume of extracted water at various stages of the experiment are considered representative.
Поскольку в данной камере мембранный ультрафильтр 6 установлен на перфорированную подложку 7, прочностные свойства полупроницаемой мембраны увеличились. При этом, как показали многочисленные эксперименты, диаметр отверстий перфорированной подложки 7 превышает диаметр пор мембранного ультрафильтра 6 в (3-5)·103 раз независимо от толщины подложки и ультрафильтра, а также от их габаритных размеров и материалов, из которых они изготовлены.Since in this chamber the membrane ultrafilter 6 is mounted on the perforated substrate 7, the strength properties of the semipermeable membrane have increased. Moreover, as shown by numerous experiments, the diameter of the holes of the perforated substrate 7 exceeds the pore diameter of the membrane ultrafilter 6 by (3-5) × 10 3 times, regardless of the thickness of the substrate and ultrafilter, as well as their overall dimensions and the materials from which they are made.
Увеличение прочностных характеристик полупроницаемой мембраны ведет к увеличению давления прорыва последней и, как следствие, к увеличению значения капиллярного давления, которое может быть достигнуто в опыте. А это приводит к расширению рабочего диапазона по давлению при получении ККД испытуемых пористых образцов 9 на капилляриметре.An increase in the strength characteristics of a semipermeable membrane leads to an increase in the breakthrough pressure of the latter and, as a result, to an increase in the capillary pressure that can be achieved in the experiment. And this leads to the expansion of the operating range in pressure upon receipt of the CRC of the tested porous samples 9 on a capillary meter.
Эксперименты показали, что давление прорыва керамической полупроницаемой мембраны в прототипе составляет 0,5 МПа, а давление прорыва фильграционной системы, включающей мембранный ультрафильтр и перфорированную подложку, - 1,2 МПа. Этим и достигается технический результат.The experiments showed that the breakthrough pressure of the ceramic semi-permeable membrane in the prototype is 0.5 MPa, and the breakthrough pressure of the filtration system, which includes a membrane ultrafilter and a perforated substrate, is 1.2 MPa. This achieves the technical result.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006112273/28A RU2309396C1 (en) | 2006-04-14 | 2006-04-14 | Chamber for capillarity meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006112273/28A RU2309396C1 (en) | 2006-04-14 | 2006-04-14 | Chamber for capillarity meter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2309396C1 true RU2309396C1 (en) | 2007-10-27 |
Family
ID=38955837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006112273/28A RU2309396C1 (en) | 2006-04-14 | 2006-04-14 | Chamber for capillarity meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2309396C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104931405A (en) * | 2015-06-16 | 2015-09-23 | 宁夏新三思检测设备有限公司 | Sealed permeability device and full-automatic concrete anti-permeability instrument adopting the same |
| RU171779U1 (en) * | 2016-12-29 | 2017-06-15 | Александр Валентинович Морев | CLAMPING DEVICE FOR IMPROVING THE CONTACT OF CORE SAMPLES WITH A SEMI-RESISTANT MEMBRANE IN A GROUP CAPILLARY METER |
| RU172147U1 (en) * | 2017-01-13 | 2017-06-29 | Александр Валентинович Морев | DEVICE FOR CARRYING OUT CAPILLARIMETRIC RESEARCHES OF CORE SAMPLES |
| RU2643203C1 (en) * | 2016-11-16 | 2018-01-31 | Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" | Capillary meter to conduct studies under baric conditions |
-
2006
- 2006-04-14 RU RU2006112273/28A patent/RU2309396C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕТРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПО ОБРАЗЦАМ. - М.: Недра, 1977, с.94-98. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104931405A (en) * | 2015-06-16 | 2015-09-23 | 宁夏新三思检测设备有限公司 | Sealed permeability device and full-automatic concrete anti-permeability instrument adopting the same |
| RU2643203C1 (en) * | 2016-11-16 | 2018-01-31 | Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" | Capillary meter to conduct studies under baric conditions |
| RU171779U1 (en) * | 2016-12-29 | 2017-06-15 | Александр Валентинович Морев | CLAMPING DEVICE FOR IMPROVING THE CONTACT OF CORE SAMPLES WITH A SEMI-RESISTANT MEMBRANE IN A GROUP CAPILLARY METER |
| RU172147U1 (en) * | 2017-01-13 | 2017-06-29 | Александр Валентинович Морев | DEVICE FOR CARRYING OUT CAPILLARIMETRIC RESEARCHES OF CORE SAMPLES |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2309396C1 (en) | Chamber for capillarity meter | |
| CN109342150B (en) | Test device and method for gas-containing soil sample consolidation test and permeation test | |
| Nishiumura et al. | Microporous membrane technology for measurement of soil-water characteristic curve | |
| Jena et al. | In-plane compression porometry of battery separators | |
| CN201716254U (en) | Concrete permeability testing device | |
| CN100437083C (en) | Osmotic coefficient investigating method and instrument | |
| US20100268488A1 (en) | Methods and Apparatus for Determining the Permeability and Diffusivity of a Porous Solid | |
| CN101435763A (en) | Method for measuring diameter distribution of porous material surface orifice | |
| CN107941604B (en) | Consolidation test device and test method for gas-containing soil | |
| US8136387B2 (en) | Determination of pore structure characteristics of filtration cartridges as a function of cartridge length | |
| RU2468353C1 (en) | Method of determining wettability of porous materials | |
| CN109900599A (en) | A kind of method slurry penetration film forming experimental provision and its measure slurry penetration performance | |
| KR200438330Y1 (en) | Sample holder for permeability test | |
| US3548634A (en) | Permeability cell | |
| CN203132923U (en) | Compressive strength determinator of gel | |
| RU56622U1 (en) | CAPILLARIMETER CAMERA | |
| CN109520891A (en) | Method for measuring contact angle of filter material | |
| CN210037399U (en) | Consolidation-infiltration-shear wave velocity coupling experimental device | |
| JP3845067B2 (en) | Method for measuring pore size of porous filter | |
| Ridgway et al. | A new method for measuring the liquid permeability of coated and uncoated papers and boards | |
| Toker | Improvements and reliability of MIT tensiometers and studies on soil moisture characteristic curves | |
| MIKULÁŠEK et al. | Characterization of ceramic tubular membranes by active pore-size distribution | |
| CN105651666B (en) | The method for detecting the distribution of porous film surface orifice diameter or dense membrane surface defect | |
| US5602340A (en) | Selective pressure tap for a pressure detector | |
| RU171779U1 (en) | CLAMPING DEVICE FOR IMPROVING THE CONTACT OF CORE SAMPLES WITH A SEMI-RESISTANT MEMBRANE IN A GROUP CAPILLARY METER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140415 |