RU2394988C1 - Test bench for evaluation of oil and gas yield of rock samples - Google Patents
Test bench for evaluation of oil and gas yield of rock samples Download PDFInfo
- Publication number
- RU2394988C1 RU2394988C1 RU2008153031/03A RU2008153031A RU2394988C1 RU 2394988 C1 RU2394988 C1 RU 2394988C1 RU 2008153031/03 A RU2008153031/03 A RU 2008153031/03A RU 2008153031 A RU2008153031 A RU 2008153031A RU 2394988 C1 RU2394988 C1 RU 2394988C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- dipoles
- unit
- output
- sample holder
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной и горной промышленности и может быть использовано для лабораторного изучения влияния негармонических, электромагнитных колебаний на остаточную нефтегазонасыщенность пород соответствующих месторождений в условиях, приближающихся к пластовым.The invention relates to the oil and mining industry and can be used for laboratory studies of the influence of inharmonious, electromagnetic oscillations on the residual oil and gas saturation of rocks of the corresponding fields in conditions approaching reservoir.
Известны стенд для определения водонефтегазоотдачи образцов горных пород и вибровозбудитель для стенда определения водонефтегазоотдачи образцов горных пород (А.с. SU №1041679А, Е21В 49/00), содержащий жесткую раму, корпус кернодержателя в виде подвижной муфты с уплотненными крышками, поршень, пуансоны, упор, который дополнительно снабжен вибровозбудителем пространственных разноимпульсных колебаний, установленным между верхним пуансоном и упором. Указанный вибровозбудитель содержит полый цилиндрический корпус с выхлопными каналами, в полости которого размещен подвижный поршень с распределительными каналами, который дополнительно снабжен дебалансом, при этом части распределительных каналов, обращенные к противоположным торцам поршня, выполнены под разными углами к его продольной оси, имеют разную длину и расположены с противоположной стороны дебаланса. Испытания стенда показали его эффективность за счет образования вибротранспортера скелетом пористой среды при передаче ему механических резонансных разноимпульсных колебаний в каждые два соседних временных полупериода. К недостаткам данного технического решения следует отнести ограниченные функциональные возможности, в частности известный стенд не позволяет изучать влияние электромагнитного воздействия на нефтегазоотдачу.Known bench for determining the oil and gas recovery of rock samples and vibration exciter for the bench for determining the oil and gas recovery of rock samples (A.S. SU No. 1041679A, Е21В 49/00), containing a rigid frame, a core holder body in the form of a movable sleeve with sealed covers, a piston, punches, emphasis, which is additionally equipped with a vibration exciter of spatial multi-pulse oscillations installed between the upper punch and the emphasis. The specified vibration exciter contains a hollow cylindrical body with exhaust channels, in the cavity of which there is a movable piston with distribution channels, which is additionally equipped with an unbalance, while the parts of the distribution channels facing the opposite ends of the piston are made at different angles to its longitudinal axis, have different lengths and located on the opposite side of the unbalance. Tests of the bench have shown its effectiveness due to the formation of a vibrotransporter by the skeleton of a porous medium when mechanical resonant multi-pulse oscillations are transmitted to it every two adjacent time half-periods. The disadvantages of this technical solution include limited functionality, in particular, the well-known stand does not allow to study the effect of electromagnetic effects on oil and gas recovery.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей стенда для определения нефтегазоотдачи образцов горных пород.The objective of the invention is to expand the functionality of the stand for determining oil and gas recovery of rock samples.
Техническим результатом изобретения является создание дополнительной движущей силы, воздействующей на ионы нефти, составляющие остаточную нефть в исследуемых образцах, в виде резонансных электромагнитных негармонических колебаний и изучение на этой основе влияния процессов электромагнитного воздействия на повышение нефтегазоотдачи.The technical result of the invention is the creation of an additional driving force acting on the oil ions constituting the residual oil in the samples under study in the form of resonant electromagnetic inharmonious oscillations and studying on this basis the influence of electromagnetic processes on increasing oil and gas recovery.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в стенде для определения нефтегазоотдачи образцов горных пород, содержащем жесткую раму, включающую вертикальные штанги, скрепленные с верхней и нижней траверсами, корпус кернодержателя, снабженный верхней и нижней крышками, размещенный внутри одной из траверс рабочий цилиндр с поршнем, верхний и нижний пуансоны, торцы которых выполнены проводящими в радиальных и осевом направлениях жидкость каналами, вибровозбудитель негармонических колебаний, согласно изобретению указанный вибровозбудитель выполнен как вибровозбудитель электромагнитных колебаний, разноимпульсных в каждые два соседних временных полупериода, волноводом указанных электромагнитных колебаний являются упор, установленный между верхним подвижным пуансоном и поршнем, установленным в верхней траверсе, модель исследуемого нефтяного пласта и нижний неподвижный пуансон, при этом указанный волновод электрически разобщен с корпусом кернодержателя, выход верхнего подвижного пуансона трубопроводом связан с входом оснащенной датчиком уровня нефти ловушки для вытесняемой нефти, а выход указанной ловушки связан другим трубопроводом с входом нижнего пуансона через запорный вентиль, односторонний обратный клапан и насос постоянного направления, корпус кернодержателя включает кольцевую полость, охватывающую указанную исследуемую модель нефтяного пласта, внутри указанной полости с опорой на нижнюю крышку корпуса кернодержателя расположен полый многогранник, на каждой из внутренних граней которого, параллельно вертикальной оси модели исследуемого нефтяного пласта размещены попарно, вложенные друг в друга электрические диполи, указанные диполи через установленные в нижней крышке корпуса кернодержателя электровводы связаны с блоком задания режима электромагнитных колебаний.The specified technical result is achieved due to the fact that in the stand for determining oil and gas recovery of rock samples containing a rigid frame including vertical rods fastened to the upper and lower traverses, a core holder housing provided with upper and lower covers, a working cylinder with the piston, the upper and lower punches, the ends of which are made conductive in the radial and axial directions of the liquid channels, vibration exciter of non-harmonic vibrations, according to the invention of the decree The vibration exciter is designed as a vibration exciter of electromagnetic oscillations, different pulses in every two adjacent time half-periods, the waveguide of the indicated electromagnetic oscillations is a stop installed between the upper movable punch and the piston installed in the upper crosshead, the model of the oil reservoir under study and the lower stationary punch, while the specified waveguide is electrically disconnected from the core holder body, the output of the upper movable punch is connected by a pipeline to the input equipped with a level sensor oil traps for displaced oil, and the output of the specified trap is connected by another pipeline to the inlet of the lower punch through a shut-off valve, a one-way check valve and a constant direction pump, the core holder body includes an annular cavity covering the indicated oil reservoir model, inside the specified cavity supported by the lower cover a hollow polyhedron is located on the core holder body; on each of its inner faces, parallel to the vertical axis of the model of the studied oil reservoir, are placed in pairs, electric dipoles inserted into each other, the indicated dipoles are connected through the electric inputs installed in the bottom cover of the core holder body to the electromagnetic oscillation mode setting unit.
Кроме того, стенд дополнительно содержит электрические диполи, расположенные в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси модели нефтяного пласта.In addition, the stand further comprises electric dipoles located in a plane perpendicular to the vertical axis of the oil reservoir model.
Заявленный технический результат достигается также тем, что блок задания режима электромагнитных колебаний выполнен как блок разноимпульсных в каждые два соседних временных полупериода резонансных электромагнитных колебаний, обеспечивающих создание движущей силы ионам остаточной нефти в модели нефтяного пласта.The claimed technical result is also achieved by the fact that the unit for setting the mode of electromagnetic waves is made as a block of different pulses in every two adjacent time half-periods of resonant electromagnetic waves, providing a driving force to the ions of the residual oil in the oil reservoir model.
При этом блок задания режима электромагнитных колебаний включает программный блок, содержащий персональный компьютер, блок задания тока, арифметическо-логическое устройство, выходы указанного компьютера связаны с блоком управления частотой и устройством фазового управления, выход блока управления частотой связан с входом управляемого счетчика импульсов, другой вход которого связан с выходом кварцевого резонатора, а выход - с входом генератора мощных сигналов, выходы устройства фазового управления связаны с входами усилителей тока, последовательно соединенными с соответствующими усилителями мощности, силовые (третьи) входы которых связаны с выходом генератора мощных сигналов, вход блока задания тока программного блока связан с датчиком уровня нефти, расположенным в ловушке для нефти, каждый из усилителей мощности связан с соответствующей парой вложенных друг в друга электрических диполей, токи i и i' в наружных и во внутренних диполях, соответственно, противоположны по направлению и находятся в регулируемом соотношении как i/i'=1,5÷3, при этом в каждом из наружных диполей токи i равны между собой и токи i' в каждом из внутренних диполей равны между собой.Moreover, the electromagnetic oscillation mode setting unit includes a software unit containing a personal computer, a current setting unit, an arithmetic logic device, the outputs of the specified computer are connected to the frequency control unit and the phase control device, the output of the frequency control unit is connected to the input of the controlled pulse counter, another input which is connected to the output of the quartz resonator, and the output to the input of the powerful signal generator, the outputs of the phase control device are connected to the inputs of current amplifiers, sequentially connected to the corresponding power amplifiers, the power (third) inputs of which are connected to the output of the powerful signal generator, the input of the current unit for setting the program block is connected to the oil level sensor located in the oil trap, each of the power amplifiers is connected to a corresponding pair of nested in each other electric dipoles, the currents i and i 'in the external and internal dipoles, respectively, are opposite in direction and are in an adjustable ratio as i / i' = 1,5 ÷ 3, while in each of the external dipoles currents i d are equal and the currents i 'in each of the internal dipoles are equal.
На фиг.1 представлен общий вид стенда согласно изобретению, продольный разрез, на фиг.2 - гидравлическая схема, иллюстрирующая работу устройства согласно изобретению; на фиг.3 - нижний пуансон с размещенными в нем электрическими диполями, на фиг.4 - то же, вид сверху; на фиг.5 - структурная схема блока задания режима электромагнитных колебаний; на фиг.6 - электрическая схема усилителя мощности, входящего в блок задания режима электромагнитных колебаний.Figure 1 presents a General view of the stand according to the invention, a longitudinal section, figure 2 is a hydraulic diagram illustrating the operation of the device according to the invention; figure 3 is a lower punch with placed in it electric dipoles, figure 4 is the same, top view; figure 5 is a structural diagram of a unit for setting the mode of electromagnetic waves; figure 6 is an electrical diagram of a power amplifier included in the unit for setting the mode of electromagnetic waves.
Стенд для определения нефтегазоотдачи образцов горных пород согласно изобретению (фиг.1) содержит жестко скрепленную раму, включающую нижнюю траверсу 1, верхнюю траверсу 2 с прикрепленным к ней рабочим гидроцилиндром 3 с поршнем 4, штанги 5, скрепляющие собой траверсы 1 и 2 с помощью замкового соединения в горизонтальной плоскости, корпус 6 кернодержателя, выполненный с боковым каналом 7 для ввода под давлением рабочего агента (индустриального или трансформаторного масла). Гидроцилиндр 3 снабжен каналом 7' для создания осевого давления на образцы пород. В осевом канале корпуса 6 размещена гильза 8 из эластичного материала, которая своими кольцевыми выступами на краях сопряжена с соответствующими кольцевыми выступами верхней крышки 9 и нижней крышки 10 корпуса 6, остальные цилиндрические поверхности которых сопряжены с цилиндрическими поверхностями осевого канала корпуса 6 и уплотнительных втулок 11. Наружная цилиндрическая поверхность гильзы 8 сопряжена с внутренней цилиндрической поверхностью втулки 12, выполненной из диэлектрического материала и оснащенной сквозными продольными окнами в боковой стенке. Стенд включает также верхний и нижний пуансоны 13, 14 с патрубками для подсоединения трубопроводов гидросистемы, кольцевые клеммы 15 для измерения электрического сопротивления испытуемой среды, гайки 16 для поджатия кольцевых клемм 15, упор 17 с проемом 18, крышку упора 19, диэлектрическую прокладку 20, кольцо 21, кольцо 22 с внутренней резьбой, распорное приспособление 23 в виде втулки с проемами 24 с возможностью контакта с верхним торцом кольцевой втулки 25, сопряженной своим нижним краем с верхним краем кольцевой втулки 26, сопряженной с верхним краем диэлектрической втулки 27. Крышки 9 и 10 корпуса 6 оснащены затворами 28 и их фиксаторами 29. Внутри кольцевой камеры корпуса 6 размещен пустотелый многогранник, например четырехгранник, грани 30 которого выполнены со сквозными продольными проемами 31. Грани 30 указанного четырехгранника наклонены к вертикальной плоскости, проходящей через вертикальную ось устройства, под углом 45°, как это показано на фиг.1. На гранях 30 размещены и закреплены концентрично расположенные (попарно вложенные друг в друга) электрические диполи (рамки), внешние 32 и внутренние (по отношению к внешним диполям) 33. Электрические диполи 32, 33 с помощью многоканальных электровводов 34 (многоканальные электровводы представлены в кн.: Циклис Д.С. Техника физико-химических исследований при высоких и сверхвысоких давлениях. М., «Химия», 1976, с.431, на стр.247, рис.6.67) связаны с блоком задания режима электромагнитных колебаний (фиг.5), излучаемых диполями 32, 33 и создающих движущую силу на ионы остаточной нефти в исследуемой модели 35 пласта.The bench for determining oil and gas recovery of rock samples according to the invention (Fig. 1) contains a rigidly fastened frame including a
С помощью указанных электрических диполей 32, 33, размещенных на внутренней поверхности граней четырехгранника 30, создается действующая на ионы нефти продольная движущая сила. Радиальная движущая сила, действующая на ионы нефти, создается с помощью пары электрических диполей 32, 33, дополнительно размещенных в конструкции нижнего пуансона 14 (фиг.3, 4). Если плоскость размещения петель диполей 32, 33 находится вблизи входного торца исследуемого образца модели 35 пласта, то перпендикулярно его оси обеспечивается направление сдвига ионам нефти радиально продольному направлению. Возможно размещение указанных диполей 32', 33' вне модели 35 пласта на кольцевом диске диэлектрика с опорой на верхний край крышки 10.Using these
Модель 35 пласта, преимущественно, представляют в виде составной колонки образцов горных пород. Между образцами, составляющими модель 35 пласта, для лучшего контакта между их поровыми пространствами размещают прокладки 36 из фильтровальной бумаги, смоченные водным раствором NaCl.The
Нижний край пуансона 13 сопряжен с верхним краем диска 37 с выполненными в нем сообщающимися между собой кольцевыми, радиальными и осевым каналами. Верхний край нижнего пуансона 14 с осевым каналом также оснащен такими же каналами, как и диск 37. Между диском 37 и пуансоном 14 устанавливают модель 35 пласта. Возможен вариант, когда указанные каналы в диске 37 выполнены на торце пуансона 13, как это сделано в пуансоне 14. Жестко скрепленная рама с кернодержателем в сборе (фиг.1) размещена на горизонтальной подставке 38 из диэлектрического материала, позволяющей электрически разобщить корпус 6 кернодержателя с рамой и волновод электромагнитных волн, образуемый упором (поз.17, 18, 19), верхним пуансоном 13, диском 37, моделью пласта 35, нижним пуансоном 14. Патрубки пуансонов 13, 14 (фиг.1-2) с помощью трубопроводов 39, 40 вместе с цифровыми манометрами 41, ловушкой 42 для вытесняемой нефти, обратным односторонним клапаном 43, запорными вентилями 44 и 45, 45', обходным трубопроводом 46, регулируемым жидкостным насосом 47 постоянного направления связаны с вышеуказанным волноводом для образования кольцевого канала движения флюидов. Вентиль 44 ловушки 42 предназначен для выпуска воздуха из смонтированной гидросистемы при прокачке флюидов или при подсоединении вакуумного насоса, который на фиг.2 не показан, а также для выпуска скопившейся нефти из ловушки 42 при закрытых вентилях 45, 45' и открытом вентиле 44. Вентили 45' и обходной трубопровод 46 предназначены для создания равномерно подаваемого внутрипорового давления p1=p2 по штуцерам пуансонов, когда вентили 45' обходного трубопровода 46 открыты. Если вентили 45' закрыты, то схема (фиг.2) предназначена для проведения вытеснения нефти из составной колонки образцов пород (35, 36) через открытый вентиль 45 и обратный односторонний клапан 43. Следует заметить, что все запорные вентили 44, 45, 45' можно заменить управляемыми электромагнитными клапанами, защищенными надежными фильтрами и управляемыми от программы ПК.The lower edge of the
Блок задания режимов электромагнитных колебаний (фиг.5) диполей 32, 33, разноимпульсных в каждые два соседних временных полупериода, включает программный блок (ПБ) 48, содержащий персональный компьютер (ПК) 49, блок задания тока (БЗТ) 50, арифметическо-логическое устройство (АЛУ) 51. Выходы компьютера 49 связаны с блоком управления частотой (БУЧ) 52 и устройством фазового управления (УФУ) 53. Выход блока управления частотой (БУЧ) 52 связан с входом управляемого счетчика импульсов (УСИ) 55, другой вход которого связан с выходом кварцевого резонатора (КР) 54 для выработки необходимой частоты, например, f1=100 МГц, а выход - с входом генератора мощных сигналов (ГМС) 56. Выходы устройства 53 фазового управления (УФУ) связаны с входами усилителей тока (УC1) 57, (УС2) 58, (УС3) 59, (УС4) 60, последовательно соединенными с соответствующими усилителями мощности (УCM1) 61, (УСМ2) 62, (УСМ3) 63, (УСМ4) 64. Вход блока задания тока (БЗТ) 50 программного блока (ПБ) 48 связан с датчиком 65 уровня нефти (ДУН). Датчик 65 уровня нефти (ДУН) расположен в ловушке для нефти 42 (фиг.2) и выполнен в виде известной системы с зарядовой связью и светодиода, вырабатывающей электрические импульсы в зависимости от уровня нефти. Каждый из усилителей мощности (УСМ) 61-64 связан с соответствующей парой диполей 32, 33, как это показано на фиг.5 (наружный диполь (ДПН1) 32 - внутренний диполь (ДПВ1) 33, (ДПН2) 32 - (ДПВ2) 33, (ДПН3) 32 - (ДПВ3) 33, (ДПН4) 32 - (ДПВ4) 33. Каждый из усилителей мощности УСМ 61-64 включает управляемые тиристоры VS1 и VS2, связанные с выходами усилителей 57-60, силовой трансформатор TV напряжения (фиг.6). Средняя точка первичной обмотки силового трансформатора напряжения является третьим входом каждого из усилителей 61-64 мощности и связана с выходом генератора 56 мощных сигналов. Вторичная обмотка указанного силового трансформатора через диоды подключена к вводам диполей 32, 33, выводы которых соединены с заземленной средней точкой вторичной обмотки указанного силового трансформатора.The unit for setting the modes of electromagnetic waves (Fig. 5) of
Стенд для определения нефтегазоотдачи образцов горных пород согласно изобретению работает следующим образом.The bench for determining oil and gas recovery of rock samples according to the invention operates as follows.
Сначала подготавливают образцы горных пород, предназначенных для испытания. Для этого после полного насыщения порового пространства испытуемых образцов водным раствором NaCl заданной концентрации создают в них остаточную водонасыщенность методом центрифугирования или с использованием известных капилляриметров, затем насыщают образцы пород нефтью или ее моделью путем ее продавливания до 6 объемов пор. Массы остаточной воды и нефти в образцах определяются путем взвешивания, если известна масса сухого образца.First, samples of rocks intended for testing are prepared. For this, after the pore space of the test samples is completely saturated with an aqueous solution of NaCl of a given concentration, residual water saturation is created in them by centrifugation or using known capillaries, then the rock samples are saturated with oil or its model by forcing it to 6 pore volumes. The masses of residual water and oil in the samples are determined by weighing if the mass of the dry sample is known.
Стенд согласно изобретению подготавливают к работе следующим образом. Собирают нижнюю часть корпуса 6, используя втулки 11, 27, нижний пуансон 14, электрическую клемму 15, гайку 16, гильзу 8, нижнюю крышку корпуса 10, втулку 12, пропуская внутри нее гильзу 8, грани четырехгранника 30 с прикрепленными к ним изнутри электрическими диполями 32, 33, присоединенными к многоканальным электровводам 34. Грани четырехгранника 30 с электрическими диполями 32, 33 после подсоединения диполей 32, 33 к многоканальным электровводам 34 собирают в четырехгранник с помощью, например, клеевого соединения или иным образом. Затем собранную нижнюю часть стенда с перечисленными элементами задвигают во внутреннюю полость корпуса 6 и с помощью затвора 28 и фиксатора 29 окончательно приводят нижнюю часть кернодержателя в требуемое состояние. Затем с помощью тесьмы верхнюю часть гильзы 8 сжимают до размера меньшего диаметра отверстия верхней крышки 9, подготавливая тем самым сборку верхней части корпуса 6.The stand according to the invention is prepared for work as follows. The lower part of the
После этого задвигают верхнюю крышку 9 во внутреннюю полость корпуса 6 и с помощью затвора 28 и фиксатора 29 скрепляют ее с корпусом 6, расправляют верхнюю часть гильзы 8, освобождая ее от стягивающей тесьмы и приводя тем самым к сопряжению поверхностей гильзы 8 и крышки 9. Затем приступают к заполнению полости гильзы 8 подготовленной к испытаниям моделью 35 нефтяного пласта в виде колонки составных образцов, перемежаемых смоченными водным раствором NaCl прокладками 36 из фильтровальной бумаги. Сверху на указанную колонку помещают диск 37 с прокладкой 36 между ними, затем устанавливают втулку 11 и верхний пуансон 13. При снятой траверсе 2 с цилиндром 3, поршнем 4, прокладкой 20, кольцами 21, 22, распорным приспособлением 23 устанавливают собранный кернодержатель в вертикальное положение с опорой на нижнюю траверсу 1 с помощью нижней кольцевой втулки 26. После этого устанавливают оставшиеся не присоединенными втулки 27, 26, 25, упор 17 с проемом 18, крышку 19. Одевают на штанги 5 снятую ранее траверсу 2 и фиксируют ее с помощью указанного ранее замкового соединения, приводя затем в надежный контакт распорное приспособление 23 с втулкой 25, уплотняя верхние и нижние кольцевые выступы гильзы 8 в объеме, образованном поверхностями верхнего пуансона 13, втулки 11 и верхней крышки 9. К нижнему штуцеру нижнего пуансона 14 подсоединяют трубопровод 40 (фиг.2), а к штуцеру верхнего пуансона 13 подсоединяют трубопровод 39 и при малом расходе водного раствора NaCl включают регулируемый жидкостный насос 47 постоянного направления, постепенно вытесняя имеющийся в зазорах и пустотах описанной выше сборки воздух. При этом возможно применение вакуумного ручного насоса Камовского, подсоединяя его вакуумный шланг к штуцеру вентиля 44. После вытеснения воздуха из зазоров сборки производят заполнение водным раствором остального пустотного пространства трубопроводов 39, 40, ловушки 42, подводящих каналов к манометрам 41 при открытом вентиле 44 в верхней части ловушки 42. Затем приступают к созданию условий, приближающихся к пластовым. По каналам 7 и 7' небольшими ступенями порядка 25÷50 кГс/см2 подают давление рабочего агента (например, трансформаторного масла) с выдержкой на каждой ступени порядка 30-40 мин, придерживаясь первоначально равномерного всестороннего давления (σ1=σ2) на модель 35 пласта. Если заданные условия требуют разного соотношения осевой и боковой нагрузок на составную колонку образцов пород σ1=(0,8÷0,9) σ2, то после задания равномерного всестороннего давления приступают к постепенному созданию неравномерного давления на породу. Осевая нагрузка σ2 на модель пласта 35 горных пород передается поршнем 4 рабочего цилиндра 3 на прокладку 20 из диэлектрического материала, затем на упор 17 с проемом 18, на торец верхней гайки 16, поджимающей верхнюю клемму 15 и на верхний торец пуансона 13. Трубопроводы 39 и 40 присоединены к штуцерам пуансонов 13 и 14, по которым передают давление p1=p2 флюида в поровое пространство модели пласта 35, используя обходной трубопровод 46 при открытых вентилях 45'. После создания всех заданных давлений приступают к постепенному созданию заданной пластовой температуры с помощью внешнего обогревателя, который на чертежах не показан. По достижении пластовой температуры приступают затем к вытеснению нефти из модели пласта 35, для чего предварительно перекрывают вентили 45', выключая обходной трубопровод 46. Насосом 47 в модель пласта 35 по каналу нижнего пуансона 14 подают водный раствор NaCl заданной концентрации, выдерживая градиент давления, который применяется при разработке месторождения нефти при контурном заводнении. Вытесняемая нефть из модели 35 пласта собирается в верхней части ловушки 42 (фиг.2). После прокачивания нескольких (порядка 10-15) объемов порового пространства составной колонки образцов пород, составляющих модель 35 пласта, и установления факта, что вытеснение нефти прекратилось и дальнейшая прокачка водного раствора NaCl практически бесполезна, начинается работа блока (фиг.5) задания режима резонансных электромагнитных колебаний, создаваемых диполями 32, 33, создающих дополнительную движущую силу на ионы нефти, входящие в слой остаточной нефти в составной колонке образцов пород. В помощь этой указанной движущей силе возможно включение насоса 47, а также подсоединение дополнительной пары сдвоенных диполей 32', 33' в конструкции нижнего пуансона 14 (фиг.3, 4), которые в рабочем состоянии будут осуществлять сдвиг ионов нефти в радиальном направлении. Наложение двух движущих сил вдоль составной колонки образцов и поперек продольного направления может дать дополнительный эффект в повышении нефтеотдачи, вытаскивая ионы нефти из-за естественных преград в виде зерен породы, стоящих на пути действия продольной силы.After that, the
Блок (фиг.5) задания режима резонансных электромагнитных колебаний, создаваемых диполями 32, 33, работает следующим образом.Block (figure 5) setting the mode of resonant electromagnetic oscillations created by
Система отслеживания и регулирования уровня нефти в ловушке 42 после достигнутого путем заводнения модели 35 нефтяного пласта содержит датчик уровня нефти (ДУН) 65, на вход которого подается расход нефти, а с выхода - расход воды. Датчик 65 уровня нефти выполнен, например, в виде цифровой микросхемы с зарядовой связью, обеспечивающей получение цифровой информации о положении уровня нефти, отмечаемого лучом подвижного поплавкового типа светодиода. С увеличением объема нефти в ловушке 42 засвечиваются старшие разряды кодовых полосок микросхемы с зарядовой связью, с уменьшением - наоборот.The system for monitoring and regulating the oil level in
Цифровая информация с датчика 65 уровня нефти по каналу «А» поступает на вход блока 50 задания тока (БЗТ) внутреннего диполя 33, который сравнивается с заданным током. Значение заданного тока поступает на другой вход блока 50 задания тока (БЗТ) по каналу «Б» с программного блока (ПБ) 48. Разница в кодах в виде цифровой информации по каналу «С» поступает на вход управления компьютера (ПК) 49, оснащенного стандартной программой, например типа МАКС.Digital information from the
Запуск и работа программы контролируются оператором ПК с отображением информации с (ДУН) 65 на экране монитора программного блока (ПБ) 49.The launch and operation of the program are controlled by the PC operator with the display of information from (DUN) 65 on the monitor screen of the program unit (BOP) 49.
Угол α управления силовых тиристоров усилителей мощности (УСМ) 61-64 устанавливается в соответствии с сигналом, подаваемым по каналу «Д», с выхода программного блока (ПБ) 49 на (АЛУ) 51 и далее через устройство 53 фазового управления (УФУ) на усилители тока 57-60.The control angle α of the power thyristor power amplifiers (USM) 61-64 is set in accordance with the signal supplied through the channel "D", from the output of the software unit (PB) 49 to (ALU) 51 and then through the phase control device 53 (UFU) to current amplifiers 57-60.
Устройство 53 фазового управления (УФУ) обеспечивает постоянство угла управления α1≈10° для тиристора VS1 диполя ДПН1 и α2=30÷120° для тиристора VS2 диполя ДПВ1 (фиг.6).The phase control device 53 (UFU) provides a constant control angle α 1 ≈10 ° for the thyristor VS1 dipole DPN1 and α 2 = 30 ÷ 120 ° for the thyristor VS2 dipole DPV1 (Fig.6).
Питание усилителей мощности (УСМ) 61-64 осуществляется от генератора мощных сигналов (ГМС) 56, поданных на среднюю точку силовых трансформаторов TV усилителей мощности (УСМ) 61-64.The power amplifiers (USM) 61-64 are powered by a powerful signal generator (HMS) 56 applied to the midpoint of the power transformers TV power amplifiers (USM) 61-64.
Усилители сигналов (УС) 57-60 выполнены по схеме потенциометрического фазовращателя, например в виде RC-цепи, в которой изменение сопротивления потенциометра R осуществляется бесконтактным методом. Углы управления тиристорами усилителей 61 - 64 мощности α1≈10° и α2=30÷120° обеспечивают соотношение токов в диполях 32, 33 в максимальном соотношении 3:1.Signal amplifiers (US) 57-60 are made according to the scheme of a potentiometric phase shifter, for example in the form of an RC circuit in which the resistance of potentiometer R is changed by the non-contact method. The thyristor control angles of amplifiers 61 - 64 of power α 1 ≈10 ° and α 2 = 30 ÷ 120 ° provide the ratio of currents in
В случае максимального выбора воздействия током в указанном отношении 3:1 и прекращения его воздействия на ионы остаточной нефти, переходят к воздействию с изменением частоты импульсов сигнала. По каналу «Е» на блок 52 управления частотой (БУЧ) подается соответствующий сигнал, который изменяет коэффициент пересчета импульсов управляемого счетчика 55 импульсов (УСИ), связанный с генератором 56 мощных сигналов (ГМС).In the case of the maximum choice of the effect of current in the indicated ratio 3: 1 and the termination of its effect on the ions of the residual oil, they proceed to the effect with a change in the pulse frequency of the signal. On the channel "E" to the block 52 frequency control (BEECH) the corresponding signal is supplied, which changes the conversion factor of the pulses of the controlled
Работа описанного канала «Е» и его окончание являются завершающими в процессе эксперимента по вытеснению нефти из модели пласта.The operation of the described channel "E" and its completion are final in the experiment on the displacement of oil from the reservoir model.
Разноимпульсные электромагнитные колебания, создаваемые диполями 32, 33 при соответствующей установке их частоты, близкой к частоте колебаний ионов остаточной нефти, передаются модели 35 пласта и в этом качестве выполняют роль вибротранспортера по перемещению остаточной нефти к выходу из модели 35 пласта в ловушку для нефти 42.Different-pulse electromagnetic oscillations created by
На фиг.5 показана схема работы восьми диполей, размещенных попарно на внутренних сторонах граней выпуклого четырехгранника. Аналогичная схема будет и для большего числа граней выпуклого многогранника с соответствующими электрическими диполями 32, 33, в том числе и для случая, когда наружный и внутренний диполи 32', 33' размещены с опорой на торце нижнего пуансона 14 (фиг.3, 4). В этом последнем случае при дополнительно работающих диполях 32', 33' в вышеуказанном разноимпульсном режиме ионы остаточной нефти, расположенные на площадках зерен модели 35 пласта, перпендикулярных ее продольной оси, будут сдвигаться радиально и затем уноситься общим потоком совместно с ионами, движущимися в продольном направлении, на выход из модели 35 пласта, что будет более эффективно сказываться на общей нефтегазоотдаче.Figure 5 shows the operation of eight dipoles placed in pairs on the inner sides of the faces of a convex tetrahedron. A similar scheme will be for a larger number of faces of a convex polyhedron with corresponding
После почти полного вытеснения нефти из модели 35 пласта приступают к ее извлечению из внутренней полости корпуса 6 кернодержателя, сбрасывая до нуля все заданные давления и температуру. Для этого освобождают раму от верхней траверсы 2, снимают упор с верхнего пуансона 13 и извлекают его. Затем извлекают из рамы корпус 6 кернодержателя и нижний пуансон 14, освобождая доступ к колонке составных образцов модели 35 пласта и выталкивая их поочередно после поворота корпуса 6 кернодержателя на 90° или на 180° на подставку с отверстием. После извлечения образцов их сразу же взвешивают. Вес образцов после эксперимента должен быть больше веса образцов, заполненных первоначально остаточной водой и нефтью, так как нефть вытеснилась, а ее объем заняла свободная вода из ловушки. После извлечения первой модели 35 нефтяного пласта приступают к установке второй модели нефтяного пласта, и все операции повторяют, как это было описано ранее.After almost complete displacement of oil from the
Расчеты необходимых технических параметров блока задания режима электромагнитных колебаний могут быть сделаны аналогично тому, как это описано, например, в патенте РФ №2049912, а также в кн.: В.В.Ржевский, Г.Я.Новик. Основы физики горных пород. М., «Недра», 1973. см. § 12.Calculations of the necessary technical parameters of the unit for setting the mode of electromagnetic waves can be done in the same way as described, for example, in RF patent No. 2049912, as well as in the book: V.V. Rzhevsky, G.Ya. Novik. Fundamentals of rock physics. M., "The bowels", 1973. see § 12.
Применение разноимпульсных колебаний в каждые два соседних временных полупериода, что равносильно созданию движущей силы на среду, подвергаемую таким колебаниям, нашло развитие в разработанном авторами «Способе разработки нефтяного и газоконденсатного месторождения и оборудовании для его осуществления» (см. патент РФ №2049912). Стенд согласно данному изобретению может быть эффективно применен для моделирования и подготовки к широкому внедрению указанного перспективного способа разработки нефтяных месторождений.The use of different-pulse oscillations in every two adjacent temporary half-periods, which is equivalent to creating a driving force on the medium subjected to such fluctuations, was developed in the “Method for the development of an oil and gas condensate field and equipment for its implementation” developed by the authors (see RF patent No. 2049912). The stand according to this invention can be effectively applied for modeling and preparing for widespread adoption of the indicated promising method of developing oil fields.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008153031/03A RU2394988C1 (en) | 2008-12-31 | 2008-12-31 | Test bench for evaluation of oil and gas yield of rock samples |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008153031/03A RU2394988C1 (en) | 2008-12-31 | 2008-12-31 | Test bench for evaluation of oil and gas yield of rock samples |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2394988C1 true RU2394988C1 (en) | 2010-07-20 |
Family
ID=42686024
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008153031/03A RU2394988C1 (en) | 2008-12-31 | 2008-12-31 | Test bench for evaluation of oil and gas yield of rock samples |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2394988C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101994495A (en) * | 2010-09-27 | 2011-03-30 | 中国石油大学(华东) | Electromagnetic drive underground high-power resonant wave displacement device and method |
CN104594889A (en) * | 2014-11-13 | 2015-05-06 | 西安精实信石油科技开发有限责任公司 | Device and method for accurately measuring position of residual oil reservoir of oil well |
RU2775462C1 (en) * | 2021-08-26 | 2022-07-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук (ИГФ УрО РАН) | Device for the study of porous rock samples |
CN117706067A (en) * | 2024-02-06 | 2024-03-15 | 中国石油大学(华东) | Nuclear magnetic resonance-based measurement device and method for residual oil in rock core pressure lifting exploitation |
-
2008
- 2008-12-31 RU RU2008153031/03A patent/RU2394988C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101994495A (en) * | 2010-09-27 | 2011-03-30 | 中国石油大学(华东) | Electromagnetic drive underground high-power resonant wave displacement device and method |
CN101994495B (en) * | 2010-09-27 | 2013-03-06 | 中国石油大学(华东) | Electromagnetic drive underground high-power resonant wave displacement device and method |
CN104594889A (en) * | 2014-11-13 | 2015-05-06 | 西安精实信石油科技开发有限责任公司 | Device and method for accurately measuring position of residual oil reservoir of oil well |
RU2775462C1 (en) * | 2021-08-26 | 2022-07-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук (ИГФ УрО РАН) | Device for the study of porous rock samples |
RU2778624C1 (en) * | 2021-11-25 | 2022-08-22 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Core holder for physical modeling of mass transfer processes in the study of oil displacement by gas |
RU2807348C1 (en) * | 2022-12-29 | 2023-11-14 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭС СИ ЭФ ИНЖИНИРИНГ" | Holder of porous images, system and method for their examination |
CN117706067A (en) * | 2024-02-06 | 2024-03-15 | 中国石油大学(华东) | Nuclear magnetic resonance-based measurement device and method for residual oil in rock core pressure lifting exploitation |
CN117706067B (en) * | 2024-02-06 | 2024-05-03 | 中国石油大学(华东) | Nuclear magnetic resonance-based measurement device and method for residual oil in rock core pressure lifting exploitation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5493226A (en) | Method and apparatus for measuring properties of core samples including heating and pressurizing the core sample and measuring the dynamic and static capillary pressure of water in the core sample | |
CN107748110A (en) | The axle dynamic shearing seepage flow of microcomputer controlled electro-hydraulic servo rock three couples multifunction test method | |
Yang et al. | Experimental investigation of the effects of supercritical carbon dioxide on fracture toughness of bituminous coals | |
RU2394988C1 (en) | Test bench for evaluation of oil and gas yield of rock samples | |
US10274437B2 (en) | Methods and systems of testing formation samples using a rock hydrostatic compression chamber | |
CN106353197B (en) | High-pressure multiphase flow coupling rock true triaxial test system and method thereof | |
MX2011000484A (en) | Formation evaluation instrument and method. | |
RU2697421C1 (en) | Integrated gas-proof measuring device for gas content measurement | |
Delage | Experimental unsaturated soil mechanics | |
Chen et al. | Experimental and numerical study of shock wave propagation in water generated by pulsed arc electrohydraulic discharges | |
CN205138977U (en) | A jumbo size rock core holder for radial flow experiment | |
CN103543071A (en) | Novel extreme outer pressure test device and method for hemispherical concrete shell | |
CN103869054A (en) | Pressurized grouting test device and method for rock specimens | |
CN105804738A (en) | Visualization evaluation device for stability and integrity of clay shale borehole wall | |
Woods | Laboratory measurement of dynamic soil properties | |
Chen | Permeability evolution in granite under compressive stress condition | |
US11092588B2 (en) | Measurement cell and associated measurement method | |
CN203465149U (en) | Novel limit external pressure testing device for concrete semispherical shell | |
Moore et al. | Design and implementation of a shearing apparatus for the experimental study of shear displacement in rocks | |
CN109115657A (en) | The water lock that one species saturation couples detection with permeability releases merit rating device | |
CN107102019A (en) | Without magnetic imbibition device | |
CN107238463A (en) | A kind of device and method for testing minimum miscibility pressure after gas MULTI CONTACT | |
CN114135271A (en) | In-situ fracturing coal seam crack real-time nondestructive observation and two-phase seepage test method | |
KR101282130B1 (en) | Packer system for measuring the physico-chemical properties of groundwater and method of measuring physico-chemical properties of groundwater using the same | |
CN105628500A (en) | Temperature response coefficient testing system of rock adiabatic stress changes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130101 |