SU1025880A1

SU1025880A1 - Installation for investigating processes in hole bottom adjoining areas of oil and gas wells

Info

Publication number: SU1025880A1
Application number: SU813346593A
Authority: SU
Inventors: Евгений Антонович Малицкий; Виктор Михайлович Светлицкий; Орест Васильевич Фещук
Original assignee: Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Укрнефть"
Priority date: 1981-10-12
Filing date: 1981-10-12
Publication date: 1983-06-30

Abstract

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ В ПРИ- ЗАБОЙНЫХ ЗОНАХ ПЛАСТОВ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН, содержаща кернодержатепь с плунжерами, имеющими дентралыаыэ осевые каналы, систему прокачку флюидов, соединенную с обеих сторон с плунжерами, и систему созда ни термоврических условий, отличающа с тем, что,с цепью повнгшени точности , она снабжена системой попеременной подачи фильтруемых флюидов, сЪ занной с плунжерами, а их входные выполнены в виде ианифольдов. 2. Установка по п. 1, о т л и ч а юm а с тем, что входные торцы i плунжеров имеют радиальные регулируе (Л мые и продольные каналы, соойцающиес через радиальные каналы с центральньЛл С осевым каналом, дл изменени направлени потоков н фильтруемых флюидов.1. INSTALLATION FOR STUDYING THE PROCESSES THAT HAPPEN IN THE WATER-BORING ZONES OF OIL AND GAS WELLS OILS, containing core holder with plungers with central axial channels, a fluid pumping system connected to the diagrams of the application program, connected with the diagrams, and with the application program set. that, with a precision chain, it is equipped with an alternate filing fluid supply system connected with plungers, and their input components are made in the form of ananifolds. 2. Installation according to claim 1, in connection with the fact that the inlet ends i of the plungers have radial control (linear and longitudinal channels, co-operating through the radial channels with the central channel With the axial channel, to change the direction of flows and filter fluids.

Description

10 Изобретение относитс к горной промышленности , в частности к устройствам моцелирующим процессы, происход щие в призабойных зонах пластов нефт ных и газовых скважин при переменных направлени х фильтрации пластовых флюидов и воздействующих агентов, возникающих вследствие искусственного воздействи на призабойные зоны пластов. Известна установка цл определени проницаемости кернов горных пород. Она снабжена керноцержатепем, прйспосо.б лением дл создани давлени , температуры и прокачки жидкости через образцы горных пород ij . Однако така установка не позвол ет моделировать процессы, происход щие в призабойных зонах пластов, так как в ее конструкции отсутствуют система цл быстрой смены рабочих агентов и регул торы дл поддержани пластового давлени . Известна также установка дл исследо вани проницаемости кернов - УИПК - Х включающа в себ кернодержатель с верхним и нижним плунжерами, дифферен- циальный манометр, измерительные прессы и жидкостные контейнеры с поршневыми разделител ми Е 2J . Однако эта установка не дает возмож ности моделировать переменные направле ни фильтрации пластовых флюидов и вли ни агентов, в результате искусственного воздействи на пласт без ее переобв зки и временного прекращени эксперимента. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому вл етс установк по исследованию вли ни промывочных жидкостей на нефтепроницаемость про- дуктивных коллекторов LSj. Эта установка дополнительно позвол е проводить прокачку жидкости через образец горной породы с одной или другой ст роны без демонтажа кернодержател и прекращени эксперимента. Однако эта установка также не позво- л ет оперативно мен ть направление подачи прокачиваемой жидкости, т.е. на ней можно лишь прокачивать одну жидкость с оцной стороны, а другую - с другой, но ту или другую с обеих сторон. Кроме то го, у нее не предусмотрена возмгокность .отбора проб прокачиваемой жидкости с обеих сторон без переобв зки, непосредственно в процессе эксперимента. Узел поддержани пластового давлени (вентиль ) вл етс несовершенным устройств 02 Цель изобретени - повышение точности установки. Указанна цель достигаетс тем, что установка дл изучени процессов, происход щих в призабойных зонах пластов не(} т ных и газовых скважин, содержаща кернодержатель с плунжерами, имеющими центральные осевые каналы, систему прокачки флюидов, соединенную с обеих сторон с плунжерами, и систему создани термобарических условий, она снабжена системой попеременной подачи фильтруемых флюидов, котора св зана с плунжерами , а их входные торцы вьшолены В виде манифольдов. Кроме того, входные торцы плунжеров имеют радиальные регулируемые и продольные каналы, сообщающиес через радиальные каналы с центральным осейым каналом дл изменени направлени потоков и фильтруемых флюидов. На фиг. 1 показана принципиальна схема установки; на фиг. 2 - плунжера. Установка состоит из кернодержате- л 1 (см. схему установки), в котором установлен образец 2 горной породы. К ке{жодержателю 1 через манифольц 3 с вентил ми 4 и 5 подключен пресс 6 дл создани гидрообжима, имитирующего i горное давление. Манифольд 3 снабжен манометром 7 дл контрол давлени гидрообжима. Пресс 6 через манифольц 3 также соединен с заборным бачком 8, Необходима температура в кернодержателе 1 поддерживаетс посредством вод ной рубашки 9, питаемой термостатом (не показан). Баллон со сжатым газом 10, снабженный манометром 11 через вентиль 12 и трубопровод 13 соединен с поршневыми контейнерами 14 - 16. Эти контейнеры оборудованы вентил ми 17 - 22. Контейнеры 14-16 через рабочие трубопроводы 23 28 соединены с плунжерами 29 и 30. Плунжеры 29 и 30 вкпюча-. ют корпусы 31 и 32, выходные торцы 33 и 34 которых снабжены трем радиальными 35 - 4О -и трем продольны-i ми 41 и 42 (два остальных на рисунке не показаны) каналами сообщающимис с центральными осевыми каналами 43 и 44. Продольные, каналы 41 и 42 (не указаны ) разобщаютс с радиальными каналами 35 40 при помощи игл 45 - 50 запорных вентилей 51 - 56. Продольные каналы 41 и 42 (и не указанные) и плунже{5ы 29 и 30. сообщены с трубопровода Ми 23 - 28. Центральныеосевые каналы 43 и 44 плунжеров 29 и 30 сообщены с трубопроводами 57 и 58. Через трубопроводы 57 и 58, снабже ные манометрами 59 и 6О, через манифольц 61 с вентипами 62 и 63 и трубопровод 64 плунжеры 29 и 30 кериоцержател 1 соединены с регул тором давлени 65, предназначенного дл создани пластового давлени в керн оде ржа теле 1 Мерный цилиндр 66 служит дл замера объема и отбора проб профильтрованной жидкости. Регулйтор давлени 65 черва манифольд 67 с вентил ми 68 и 69, снабженный манометром 70, буферный контейнер 71 с вентилем 72, трубопрювод 73 и вентиль 12 сообщен с баллоно со сжатым воздухом 10. Вс установка, за исключением манометров 7, 11, 59, 6О и 70, пресса .6, бачка 8, мерного цилиндра 66 и баллона 10 с вентилем 12, помещена в в.оЗ«душный термостат (на схеме не изображен ). Установка работает следующим обра- аом. Исходное состо ние - все вентили закрыты. Экстрагированный и высущен- ный образец 2 горной породы аагружа:ют в кернодеркатель 1. Контейнеры 14 заполн ют исследуемыми жидкост ми, которыми могут быть и пластовые жидко сти. Воздушным термостатом прогреваю всю установку до необходимой темпера . туры. Открывают вентиль 5 и пресс 6 наполн ют рабочей жидкостью из бачка Закрывают вентиль 5 и открывают вентиль 4. Прессом 6 через манифольд 3 создают гидрообжим образца 2 горной А роды в керноде ржа теле 1, имитиру гор ное давление. Манометром 7 контролируют величину создаваемого гидрообжим Вод ным термостатом через вод ную рубашку 9 поа;держивают в керноде ржателе 1 заданную температуру, котора может отличатьс от температуры всей установки, поддерживаемой воздушным термостатом.О 1фываюг вентиль 12. и заполн ют сжатым газом трубопроводы 13 и 73. Давление сжатого газа контролируют манометром 11. Открытие вентил 12 заполн ют сжатым газом из баллона 10 через трубопровод 73 буфер ный конвейер 71 до необходимого давлени , контролируемого манометром 7О. Вентиль 72 закрывают. Открывают вентиль 68, чем создаетс заданное давление в регул торе давлени 65, рав ное давлению в буферном контейнере 71 При необходимости создани в образце 2 горной породы остаточной водонасыщенности , она осуществл етс одним из общеизвестных методов, например методом вытеснени . После чего открЬ1вают вентили 18, 20 и 22, тем самым в поршневые контейнеры 14 - 16 по трубопроводу 13 и через ранее открытый вентиль 12 из баллона Ю поступает сжатый . газ. Открыва вентиль 17 в продольные каналы 41 и 42 плунжеров 29 и ЗО через трубопроводы 25 и 26 направл етс необходима в данный момент жидкость из ксмтейнера 14. При выдвижении иглы 45 вентил 51 плунжера 29 через радиальный канал 35 и центральный осевой канал 43 исследуема жидкость подаетс в образец 2 горной породы, а также в трубопровод 57, где контролируетс давление на входе в керноаержатель 1 манометром 59. Пройд образец 2 горной породы , иссйедуема жидкость через центральный осевой канал 44 плунжера ЗО и трубопровода 58 поступает в манифольд 61. Открыва вентиль 63 манифольда 61, исследуема жидкость через трубопровод 64 поступает в регул тор давлени 65. Манометром 6О контро лируетс давление на выходе из кёрнодержател . 1. Пройд регул тор давлени 65, исследуема жидкость направл етс в мерный цилиндр 66, где отбираетс проба и замер етс ее объем. По разности давлений на входе и выходе из кернодержател 1, в зкости, объему жидкости, накопившейс в мерном цилиндре 66 за определенное врем , и размерам образца 2 гортой породы рассчитываетс проницаемость. При необходимое i и замены фильтрующейс жидкости через образец 2 горной породы закрывают вентиль 51 плунжера 29 и вентиль 17, и открывают вентили 19 или 2.1. к вентиль 52 или 53 плунжера 29, тем самым в образец 2 горной породы поступает жидкость из контейнера 15 или 16. Дл изменени направлени фильтрации жидкостей в образце 2 горной породы закрывают вентили 51 и 63 и открывают вентили 54 и 62. В этом случае жидкость из контейнера 14 через вентиль 17, трубопровод 26, продольный 42, радиальный 38 и центральный 44 каналы плунжера ЗО направл етс в образец 2 горной породы с обратной стороны, а через центральный канал 43 плунжера 29, трубопровод 57, открытый вентиль 62 5102 манифсшьца 61, трубопровод 64 и регул тор давлени 65 в мерный цилиндр 66 дл отбора пробы и замера ее объема . Таким образом, предлагаема устаноЕн ха позвол ет моделировать и исследовать кинетшсу процессов, прсигсход щих в призабойных зонах пластов нефт ных и газовых скважин, при переменньйс направлени х фильтрации пластовых флюидов и I ктерностату iv.-v;- -7i-;:rvv;;l -Т10 The invention relates to the mining industry, in particular, to the devices that moisten processes occurring in the bottomhole zones of oil and gas well formations with variable filtration directions of the formation fluids and affecting agents resulting from the artificial impact on the bottomhole formation zones. A known installation is the determination of the permeability of rock cores. It is supplied with a core-core method, which is used to create pressure, temperature, and pump fluid through rock samples ij. However, such a setup does not allow modeling the processes occurring in the bottomhole formation zones, since its design does not contain a system for quickly changing working agents and regulators to maintain reservoir pressure. Also known is an installation for studying the permeability of cores - UIPK-X, which includes a core holder with upper and lower plungers, a differential pressure gauge, measuring presses and liquid containers with piston dividers E 2J. However, this setup makes it impossible to simulate the variable directions of filtration of formation fluids and the influence of agents, as a result of artificial influence on the formation without re-linking and temporarily stopping the experiment. The closest in technical essence to the present invention is a plant for studying the effect of washing liquids on the oil permeability of the LSj production reservoirs. This installation additionally allows the pumping of fluid through a rock sample from one or the other side without removing the core holder and terminating the experiment. However, this setting also does not allow for swiftly reversing the flow direction of the pumped fluid, i.e. on it you can only pump one liquid from the dead side and the other from the other, but one or the other from both sides. In addition, it does not provide for the possibility of sampling the pumped liquid from both sides without re-coupling, directly during the experiment. The reservoir pressure maintenance unit (valve) is an imperfect device 02 The purpose of the invention is to improve installation accuracy. This goal is achieved by the fact that the installation for studying the processes occurring in the bottomhole formation zones of unstable and gas wells, containing a core holder with plungers having central axial channels, a fluid pumping system connected on both sides to the plungers, and thermobaric conditions, it is equipped with an alternate filing system of filtered fluids, which is associated with the plungers, and their inlet ends are in the form of manifolds. In addition, the inlet ends of the plungers have radial adjustable and parent channels communicating through radial channels with a central axial channel for changing the direction of flows and filtered fluids. Figure 1 shows a schematic of the installation; Figure 2 shows a plunger. The installation consists of a core holder 1 (see installation diagram), in which rock sample 2 is installed. Press ke 6 (via holder 3 with valves 4 and 5) is connected to press 6 to create a hydro-pressing simulating i mountain pressure. The manifold 3 is equipped with a pressure gauge 7 for monitoring the pressure of the hydro-pressing. Press 6 through manifold 3 is also connected to intake tank 8. The temperature in core holder 1 is required to be maintained by means of a water jacket 9 fed by a thermostat (not shown). A cylinder of compressed gas 10, equipped with a pressure gauge 11 through a valve 12 and a pipe 13 is connected to piston containers 14 to 16. These containers are equipped with valves 17 to 22. Containers 14-16 are connected through working lines 23 28 to plungers 29 and 30. Plungers 29 and 30 vkpyucha-. The housings 31 and 32, the output ends of which 33 and 34 are equipped with three radial 35-4O and three longitudinal 41 and 42 (the other two are not shown in the figure) are connected to the central axial channels 43 and 44. The longitudinal channels 41 and 42 (not indicated) are separated from the radial channels 35 40 using needles 45-50 shut-off valves 51-56. The longitudinal channels 41 and 42 (and not specified) and the plunger {5 29 29 and 30 communicated from the pipeline M-23-28. The central axial channels 43 and 44 of the plungers 29 and 30 are connected to pipelines 57 and 58. Through pipelines 57 and 58, supplying pressure gauges 59 and 6O, through manifold 61 with vents 62 and 63 and pipe 64, the plungers 29 and 30 of kerioderder 1 are connected to pressure regulator 65, designed to create reservoir pressure in core 1. Measuring cylinder 66 serves to measure the volume and take samples of the filtered fluid. Regulator pressure 65 hearth manifold 67 with valves 68 and 69, equipped with a pressure gauge 70, a buffer container 71 with a valve 72, duct 73 and valve 12 communicated with a cylinder of compressed air 10. Sun installation, with the exception of pressure gauges 7, 11, 59, 6O and 70, the press .6, tank 8, measuring cylinder 66 and cylinder 10 with valve 12, is placed in the WCL "stuffy thermostat (not shown). The installation works as follows. Initial state - all valves are closed. Extracted and dried sample 2 of the rock of the aggregate: put into the coreker 1. Containers 14 are filled with test liquids, which may also be reservoir fluids. The air thermostat heats the whole installation to the required temperature. tours. The valve 5 is opened and the press 6 is filled with working fluid from the tank. The valve 5 is closed and the valve 4 is opened. By pressing 6 through the manifold 3, the sample 2 is hydro-crimped, mountain A genera in the core body 1 simulate mountain pressure. The pressure gauge 7 controls the value of the hydro-compression generated by the Water Thermostat through the water jacket 9 and keeps the set temperature in the corende, which can differ from the temperature of the entire installation maintained by the air thermostat. The pressure of the compressed gas is controlled by a pressure gauge 11. The opening of the valve 12 is filled with a compressed gas from a cylinder 10 through a pipeline 73 to the buffer conveyor 71 to the required pressure, controlled by a pressure gauge 7O. The valve 72 is closed. The valve 68 is opened, which creates a predetermined pressure in the pressure regulator 65, which is equal to the pressure in the buffer container 71 If residual water saturation is created in sample 2 of the rock, it is carried out by one of the well-known methods, for example, displacement. After that, the valves 18, 20 and 22 open, thereby to the piston containers 14 - 16 through the pipeline 13 and through the previously opened valve 12 from the cylinder Yu comes compressed. gas. Opening the valve 17 into the longitudinal channels 41 and 42 of the plungers 29 and ZO through the pipelines 25 and 26 is directed at the moment the fluid from the cmteyner 14 is required. rock sample 2, as well as into pipeline 57, where pressure at the inlet of the core holder 1 is controlled by a pressure gauge 59. Pass sample 2 of the rock, the liquid under study passes through the central axial channel 44 of the AO plunger and pipeline 58 to the manifold 61. O kryva valve 63 manifold 61, sample liquid through conduit 64 flows into a pressure regulator 65. Pressure gauge 6D cont liruets pressure at the outlet of kornoderzhatel. 1. Pass the pressure regulator 65, the test fluid is directed to the measuring cylinder 66, where a sample is taken and its volume is measured. The difference in pressure at the inlet and outlet of the core holder 1, the viscosity, the volume of liquid accumulated in the measuring cylinder 66 over a certain time, and the size of the sample 2 of the mountainous rock are used to calculate the permeability. When i is necessary and the filtering fluid is replaced, the valve 51 of the plunger 29 and the valve 17 are closed through the rock sample 2 and the valves 19 or 2.1 are opened. the valve 52 or 53 of the plunger 29, thereby the fluid from the container 15 or 16 enters the rock sample 2. To change the direction of filtration of liquids in the rock sample 2, the valves 51 and 63 are closed and the valves 54 and 62 are opened. container 14 through valve 17, pipe 26, longitudinal 42, radial 38 and central 44 plunger channels ZO are directed to rock sample 2 from the reverse side, and through central channel 43 of plunger 29, pipe 57, open valve 62 5102 manifold 61, pipeline 64 and pressure regulator 65 into a measuring cylinder 66 for taking a sample and measuring its volume. Thus, the proposed installation allows you to simulate and investigate the kinetics of the processes occurring in the bottomhole formation zones of oil and gas wells, with varying filtration directions of the formation fluids and the first kternostat iv.-v; -7i ;: rvv ;; l -t

Фа2.1 0 воздействующих агентов, а также при быстрой их смене. Это дает возможность получить более достоверные данйые качественной и количественной оценки впенЁРЙ, происход щих в призабойных зонах пластов нефт ных и газовых скважин . В частности, они могут быть использованы дл проектировани меропри тий по депарафиниз ции, кислотной Обработке, временной закупорке плао-та и т.п. /7 /4 18 И ЩМт i9 21 , fS 92 ишжиФа2.1 0 influencing agents, as well as during their quick change. This makes it possible to obtain more reliable data on the qualitative and quantitative assessment of stress occurring in the bottomhole zones of oil and gas well formations. In particular, they can be used to design dewaxing, acid treatment, temporary blockage, and the like. / 7/4 18 And SCHMt i9 21, fS 92 Ishji

1M1M

S7,5B 25.2бS7,5B 25.2b

AW VJJ.J4AW VJJ.J4

x X Xx x x

/ / X у// x y

/X/ « -4J,44/ X / "-4J, 44

f f

Фиг:2Fig: 2

Claims

1. INSTALLATION FOR STUDYING THE PROCESSES HAPPENING IN BOTH ZONES OF OIL AND GAS WELLS, containing a core holder with plungers having central axial channels, a fluid pumping system connected to the plungers on both sides, and a system for creating thermal conditions In order to improve accuracy, sleep is equipped with a system for alternately supplying filtered fluids associated with plungers, and their inlet ends are made into vice manifolds.

2. Installation according to π. 1, the point of the gong is that the input ends of the e plungers have radial adjustable and longitudinal channels communicating I / through radial channels with a central I 'axial channel, in order to change the direction of flow and filtered fluids . _c >