SU1583799A1

SU1583799A1 - Устройство дл определени коэффициентов остаточной водонасыщенности и вытеснени несмешивающихс жидкостей в горных породах

Info

Publication number: SU1583799A1
Application number: SU884415784A
Authority: SU
Inventors: Юрий Алексеевич Афиногенов; Виталий Михайлович Филатов
Original assignee: Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья
Priority date: 1988-04-26
Filing date: 1988-04-26
Publication date: 1990-08-07

Abstract

Изобретение относитс к технике исследовани физических свойств горных пород, в частности дл определени коэффициентов вытеснени нефти водой и растворами химреагентов остаточной водонасыщенности. Цель изобретени - повышение точности измерени путем установлени более равномерного продвижени фронта раздела жидкостей в поровом пространстве образца. С этой целью в устройстве, выполненном в виде составной герметичной камеры с вводом дл рабочей жидкости, содержащей корпус, внутри которого расположена эластична гильза с образцом, питающий пуансон, заполненный вытесн ющим агентом, приемный пуансон и ловушку-стакан с вытесн емым агентом, приемный пуансон снабжен хвостовиком с осевым каналом и концевым капилл ром с регулируемым сечением, конец которого размещен под уровнем вытесн емого агента в ловушке-стакане, а в корпусе камеры выполнена система каналов, соедин ющих полости питающего и приемного пуансонов. 1 ил.

Description

i

(21)4415784/23-25 .

(22)26.04.88

(46) 07.08.90. Бюл. № 29

(71)Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики

и минерального сырь

(72)Ю.А.Афиногенов и Б.М.Филатов

(53)539.217.1(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 828918, кл, G 01 N 9/30, 1981.

Тульбович Б.И. Методические рекомендации по применению центрифугировани дл экспресс-определени коэффициента вытеснени нефти водой и растворами химреагентов. Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефт ной промышленности, 1984, с. 5.

«

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ОСТАТОЧНОЙ ВОДОНАСЫЩЕННО- СТИ И ВЫТЕСНЕНИЯ НЕСМЁШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ

(57)Изобретение относитс к технике исследовани физических свойств

горных пород-, в частности дл определени коэффициентов вытеснени нефти водой и растворами химреагентов остаточной водонасыщенности. Цель изобретени - повышение точности измерени путем установлени более равномерного продвижени фронта раздела жидкостей в поровом пространстве образца. С этой целью в устройстве , выполненном в виде составной герметичной камеры с вводом дл рабочей жидкости, содержащей корпус, внутри которого расположена эластична гильза с образцом, питающий пуансон , заполненный-вытесн ющим агентом, приемный пуансон и ловушку-стакан с вытесн емым агентом, приемный пуансон снабжен хвостовиком, с осевым каналом и концевым капилл ром с регулируемым сечением, конец которого размещен под уровнем вытесн емого агента в ловушке-стакане, а в корпусе камеры выполнена система каналов, соедин ющих полости питающего и приемного пуансонов. ил.

(Л

ел

00

со

sj

Ф

Ю

Изобретение относитс к технике исследовани физических свойств горных пород, в частности остаточной водонасыщенности, дл определени коэффициентов вытеснени нефти водой и растворами химреагентов.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени путем установлени более равномерного продвижени фронта разделени жидкостей в поровом пространстве образца.

На чертеже показано устройство, разрез.

Устройство выполнено в виде составной герметичной камеры, включающей корпус 1, внутри которого расположена гильза 2 из эластичного материала , уплотненна с помощью обтюраторов 3, шайб 4 и упорных гаек 5, ввернутую в корпус 1 опорную гайку 6 с осевым каналом дл ввода рабочей жидкости и уплотнительным кольцом 7,

15

20

25

запорный шарик 8, прижимаемый к седлу осевого канала опорной гайки 6 с. помощью п ты 9, цилиндрической пружины 10, канал 11, выполненный в корпусе 1, питающий 12 и приемный 13 пуансоны, стакан 14 с каналом 15, полостью 16, крышку 17 с запорным болтом 18, уплотнительным кольцом 19, каналом 20, уплотнительные кольца 21- JQ 23, ст гивающие гайки 24. Питающий пуансон 12 имеет полость 25, кольцевую проточку 26 на внешней поверхности и осевой канал в нижней части.

Приемный пуансон 13 содержит хвостовик 27 с осевым каналом 28 и концевым капилл ром 29, сетку 30, глухую перемычку 31. Между пуансонами 12 и 13 помещены испытуемый образец 3Ј породы, пористый материал 33, например пористый проницаемый поролон . На дно стакана 14 перед началом центрифугировани устройства должна быть залита жидкость (в зависимости от определ емого коэффициента). Жидкость заливают таким образом, чтобы выходной конец капилл ра 29 находилс под уровнем жидкости 34 в емкости с капилл рным давлением,, равным нулю Дл регулировани сечени капилл ра 29 на конце хвостовика 27 выполнена гайка с ипой 35.

Подготовка устройства к работе. Корпус камеры 1 в сборе с гильзой 2 и$ эластичного материала, обтюраторами 3, шайбами 4, упорными гайками 5 образует муфту дл размещени в ней испытуемого образца 32 породы с пористым материалом 33, пуансонов 12 и 13. Пневмообжим образца и пуансо- /нов 12 и 13 гильзой 2 осуществл етс по каналу 1, запираемому шариком 8 с помощью пружины 10, подвижной п ты 9. Во врем пневмообжкма образца нижний край корпуса 1 герметично соединен с основанием (не показано). на котором установлен вентиль, открывающий или перекрывающий линию сжати воздуха. После пневмообжима образца породы и пуансонов корпус камеры 1 св зываетс ст гивающей гайкой 24 со стаканом 14, на дно которого наливают начальное количество жидкости 34, скрывающей выходное отверстие кдпилл ра 29.-Пористый ма- тйриал 33 предварительно должен быть насыщен влагой, канал 28 и капилл р хвостовика 27 перед сборкой заполнен жидкостью, запирающейс снизу

15837994

хвостовика пробкой, навинчиваемой на хвостовик и снимаемой после пнев - мообжима образца и пуансонов. После сборки корпуса камеры 1 с образцом и пуансонами и пнермообжима на конец хвостовика навинчиваетс гайка с иглой 35, регулирующей сечение проходного канала капилл ра. Уменьшение сечени проходного канала капилл ра с помощью иглы 35 служит дл выравнивани фронта вытесн емой жидкости в образце. Размер сечени зависит от проницаемости образца и устанавливаетс экспериментально.

Устройство работает следующим образом .

Дл определени остаточной водо- насыщенности в полость 25 верхнего пуансона 12 заливают керосин в объеме не менее трехкратного объема пор испытуемого образца. На дно стакана

30

35

40

45

50

55

14заливают воду в количестве, чтобы выходное отверстие капилл ра 29 находилось под ее уровнем. Устройство собирают аналогично описанному и помещают его в дюзу ротора центрифуги , производ т ее запуск, устанавлива требуемое врем в режим оборотов .

Во врем центрифугировани керосин вытесн ет воду из образца, котора попадает в пористый материал 33 под образцом, в канал 28 хвостовика 27, в капилл р 29, а из него - в полость 16 стакана 14. Воздух, вытесн емый водой из полости 1 6 по каналу

15стакана 14, попадает последовательно по каналлм 11 корпуса камеры и по каналам 20 крышки 17 в полость

25 пуансона 12. После окончани фильт рации воды и центрифугировани устройство извлекают, стакан 14 и крышку 17 снимают, давление пневмообжима сбрасывают, извлекают пуансоны 12 и 13, пористый материал 33 и сам образец дл определени его массы, после чего вычисл ют остаточную водо- насыщенность по потере исходной массы образца, насыщенного перед центрифугированием пластовой водой или ее моделью.

Питающий и приемный пуансоны, стакан , гильзу изнутри камеры вытирают насухо ветошью, после чего устройство готово дл определени коэффициента вытеснени нефти водой.

Последующа операци включает повторное размещение образца, насыщен5

0

5

0

5

0

5

25 пуансона 12. После окончани фильтрации воды и центрифугировани устройство извлекают, стакан 14 и крышку 17 снимают, давление пневмообжима сбрасывают, извлекают пуансоны 12 и 13, пористый материал 33 и сам образец дл определени его массы, после чего вычисл ют остаточную водо- насыщенность по потере исходной массы образца, насыщенного перед центрифугированием пластовой водой или ее моделью.

Последующа операци включает повторное размещение образца, насыщенного остаточной водой и керосином, внутри гильзы из эластичного материала , сборку пуансонов в камере вместе с пористым материалом, пневмообжим гильзы 2, образца 32 и пуансонов 12 и 13, заливку нефти в полость 25 верхнего пуансона 12 в объеме не менее трех объемов пор образца и керосина в полость 16 так, чтобы конец капилл ра находилс под его уровнем, сборку стакана 14 и крышки 17 и центрифугирование с заданным временем и количеством оборотов с последующим сбрасыванием давлени пневмообжима, извлечением образца и регистрацией его массы. При центрифугировании происходит замещение керосина, содержащегос в образце, нефтью.

Вытеснение керосина нефтью в устройстве происходит аналогично тому, как происходило вытеснение воды керосином на первом этапе

Дальнейша операци включает размещение образца, насыщенного нефтью, внутри гильзы из эластичного .материала , сборку пуансонов в камере вместе с набивками, пневмообжим гильзы 2, образца 32 и-пуансонов 12 и 13, заливку воды в полость 25 верхнего пуансона 1 2 в объеме не менее дес ти объемов пор образца и нефти в полость 16, сборку стакана 14 и крышки 17 и центрифугирование с заданным временем и количеством оборотов, обеспечивающим объемную скорость не более (0,3- 0,4) см /мин.

По окончании вытеснени нефти водой образец извлекают и определ ют его массу, что позвол ет рассчитать остаточную нефтенасыщенность. Объем воды в образце определ ют путем ее выпаривани и последующей ее конденсации , а объем нефти, вытесненный из

остаточной водой не должны отличать с более, чем на 2% относительных

10

V

Oft

Н

(при объеме пор пор дка 2 см3), в этом случае образец считаетс приго ным дл дальнейших испытаний. В кач стве дополнительного контрол следу ет учитывать, что

Vn Voe+ VK, где Vn - объем nopj

-объем остаточной БОДЫ&

-объем нефти.

Устройство обеспечивает более по 15 ное вытеснение нефти чна образца х, с жа тем самым величину остаточной в донасыщенности и увеличива коэффи- . циент вытеснени нефти за счет боле

равномерного продвижени фронта 20 вытесн емого -.гента в образце путем регулировки выходного сечени капил л ра.

Устройство позвол ет совместить последовательные операции по опреде лению коэффициентов остаточной водо насыщенности и вытеснени нефти в услови х герметично зачехленного об разца, исключа потери агентов за счет испарени .

25

30

Claims

Формула изобретени

Устройство дл определени коэффициентов остаточной водонасыщенно35 ста и вытеснени несмешивающихс жи костей в горных породах, содержащее полый корпус с герметичной крышкой, в котором размещены гильза дл образца , соединенна 1 с питающим и пр

40 емным пуансонами, и стакан-ловушку, отличающеес тем, ч то, с целью повышени точности путем ус новлени равномерного продвижени фронта раздела, жидкостей, приемный

образца,- путем перевода ее в четырех 45 пуансон снабжен хвостовиком с осехлористый углерод и последующего анализа раствора, после чего выполн ют расчеты остаточной нефтенасыщенно- сти.

Объемы керосина и нефти после заполнени порогового пространства с

, 1583799

остаточной водой не должны отличатьс более, чем на 2% относительных

0

V

Oft

Н

(при объеме пор пор дка 2 см3), в этом случае образец считаетс пригод1 ным дл дальнейших испытаний. В каче- стве дополнительного контрол следует учитывать, что

Vn Voe+ VK, где Vn - объем nopj

-объем остаточной БОДЫ&

-объем нефти.

Устройство обеспечивает более пол-i 5 ное вытеснение нефти чна образца х, снижа тем самым величину остаточной во- донасыщенности и увеличива коэффи- . циент вытеснени нефти за счет более

равномерного продвижени фронта 0 вытесн емого -.гента в образце путем регулировки выходного сечени капилл ра .

Устройство позвол ет совместить последовательные операции по определению коэффициентов остаточной водо- насыщенности и вытеснени нефти в услови х герметично зачехленного образца , исключа потери агентов за счет испарени .

5

0

Формула изобретени

Устройство дл определени коэффициентов остаточной водонасыщенно5 ста и вытеснени несмешивающихс жидкостей в горных породах, содержащее полый корпус с герметичной крышкой, в котором размещены гильза дл образца , соединенна 1 с питающим и при0 емным пуансонами, и стакан-ловушку, отличающеес тем, ч то, с целью повышени точности путем установлени равномерного продвижени фронта раздела, жидкостей, приемный

вым каналом и концевым капилл ром с регулируемым сечением, при этом конец хвостовика размещен в стакан- ловушке, а приемный и питающий пуан- 50 соны соединены друг с другом посред- ством канала.