UA144642U - Установка для моделювання процесів, які відбуваються у привибійній зоні нафтових і газових свердловин - Google Patents

Abstract

Установка для моделювання процесів, які відбуваються у привибійній зоні нафтових і газових свердловин, що містить кернотримач зі зразком гірської породи та плунжери, що об'єднані з маніфольдами, один з яких обладнано камерою, систему прокачування і відбору флюїдів, систему створення термобаричних умов з регулятором тиску, причому плунжер з камерою містить не менше як три незалежні один від одного подовжні канали, один з яких обладнано зворотним клапаном, а другий оснащено порожнистим циліндром, що простягається на усю довжину камери.

Description

Корисна модель належить до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до установок, що моделюють процеси, які відбуваються у привибійній зоні пласта нафтових та газових свердловин під час впливу на породу-колектор хімічними реагентами, зокрема під час їх глушіння та освоєння.

Відома установка для визначення проникності кернів гірських порід (1). Вона складається з кернотримача з пристосуванням для створення тиску, температури і прокачування рідини через зразки гірських порід.

Однак, така установка не дозволяє моделювати процеси, що відбуваються у привибійних зонах пластів, тому що в її конструкції відсутні система для швидкої зміни робочих агентів і регулятори для підтримки пластового тиску.

Відома також установка для вивчення процесів, що відбуваються у привибійних зонах пластів нафтових і газових свердловин (2), яка вміщує кернотримач з плунжерами та зразком гірської породи, що об'єднані з маніфольдами, систему прокачування і відбору флюїдів, систему створення термобаричних умов з регулятором тиску.

Недоліком цієї установки є відсутність функції змішування досліджуваних рідин в об'ємі безпосередньо перед їх надходженням у зразок гірської породи.

Найбільш близькою за технічною суттю до корисної моделі, що пропонується, є установка для дослідження фільтраційних властивостей продуктивних пластів ІЗ), що містить кернотримач зі зразком гірської породи та плунжери, що об'єднані з маніфольдами, один з яких обладнано камерою, систему прокачування і відбору флюїдів та систему створення термобаричних умов з регулятором тиску.

Недоліком цієї установки є відсутність відокремлення, принаймні одного з подовжніх каналів плунжера від порожнини камери, а також відсутність зворотного видалення реагентів з порожнини камери плунжера.

Задачею корисної моделі є збільшення кількості функцій установки та підвищення точності замірів за рахунок обладнання плунжера кернотримача з камерою не менше як трьома незалежними один від одного подовжніми канали, один з яких обладнано зворотним клапаном для точного дозування досліджуваних рідин, а другий оснащено порожнистим циліндром, що простягається на усю довжину камери для подачі досліджуваних рідин безпосередньо у зразок

Зо гірської породи.

Поставлена задача вирішується тим, що в установці для моделювання процесів, які відбуваються у привибійній зоні нафтових і газових свердловин, що містить кернотримач зі зразком гірської породи та плунжери, що об'єднані з маніфольдами, один з яких обладнано камерою, систему прокачування і відбору флюїдів, систему створення термобаричних умов з регулятором тиску, плунжер з камерою містить не менше як три незалежні один від одного подовжні канали, один з яких обладнано зворотним клапаном для безпосередньої подачі реагентів у камеру у визначений момент часу, а другий оснащено порожнистим циліндром, що простягається на усю довжину камери для створення можливості подачі досліджуваних рідин безпосередньо у зразок гірської породи.

Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на Фіг. 1 наведена принципова схема установки, на Фіг. 2 - загальний вигляд плунжера з камерою. Установка включає кернотримач 1, усередині якого встановлено плунжери 2 і 3, між якими розташований зразок гірської породи 4.

До кернотримача 1 через трубопровід 5, вентиль б і трубопровід 7 під'єднано прес 8 для створення гідрообтиску, що імітує гірський тиск. Контроль за тиском гідрообтиску здійснюється манометром 9. Прес 8 через трубопровід 7, вентиль 10 та трубопровід 11 з'єднано з забірним бачком 12. Балон із стисненим газом 13 з манометром 14, через вентиль 15, трубопровід 16 і вентилі 17, 18, 19 з'єднано з поршневими контейнерами 20, 21, 22. Через вентилі 23, 24, 25 і систему трубопроводів 26, 27, 28 поршневі контейнери 20, 21, 22 сполучені з плунжерами 2 і З кернотримача 1. Плунжери 2 і З обладнано трьома подовжніми каналами 29, 30, 31 гідравлічно об'єднаними з відповідними трьома радіальними каналами 32, 33, 34 через запірні вентилі 35, 36, 37. Плунжер 2 кернотримача 1 обладнано камерою 38 зі зворотним клапаном 39 та порожнистим циліндром 40, які гідравлічно пов'язані зі зразком гірської породи 4. Через трубопровід 27 вентиль 41 та трубопровід 42 плунжери 2 і З під'єднані до регулятора тиску 43 для підтримання пластового тиску у кернотримачі 1. Плунжери 2 і З обладнані манометрами 44, 45, 46, 47, 48, 49. На виході з регулятора тиску 43 встановлено мірний циліндр 50 для відбору та замру об'єму робочих флюїдів. Регулятор тиску 43 через трубопровід 51, вентилі 52, 53 з манометром 54 і вентилем 55, буферний контейнер 56, трубопровід 57, вентиль 58, трубопровід 16 і вентиль 15 з'єднано з балоном із стисненим газом 13. Необхідна температура у кернотримачі 1 підтримується термостатом (на схемі не показано). Вся установка окрім 60 манометрів 9, 14, 44, 45, 4б, 47, 48, 49, 54, преса 8, забірного бачка 12, балона із стисненим газом 13 з вентилем 15, мірного циліндра 50, розміщена у окремому спеціальному термостаті, де підтримується пластова температура (на схемі не показано).

Установка працює наступним чином.

Вихідний стан - усі вентилі закрито. У кернотримач 1 завантажують екстрагований і просушений зразок гірської породи 4. Контейнери 20, 21, 22 заповнюють досліджуваними рідинами, якими можуть бути і пластові флюїди. За допомогою спеціального термостата в установці відтворюють пластову температуру. Одночасно термостатом у кернотримачі 1 створюють необхідну температуру (пластову або будь-яку необхідну у даний момент часу).

Відкривають вентиль 10 і наповнюють через трубопровід 7 прес 8 робочою рідиною для гідрообтиску зразка 4 у кернотримачі 1 з забірного бачка 12. Закривають вентиль 10 і відкривають вентиль 6. Пресом 8 через вентиль 6 і трубопровід 5 робочу рідину подають у кернотримач 1. Створюється гідрообтиск зразка 4, імітуючи гірський тиск. Контроль тиску гідрообтиску здійснюється за допомогою манометра 9.

Відкривають вентиль 15 і заповнюють стисненим газом трубопровід 16. Тиск стисненого газу контролюють манометром 14. Відкриванням вентиля 58 за відкритого вентиля 53 через трубопровід 57 буферний контейнер 56 заповнюють стисненим газом до необхідного тиску, який контролюють за допомогою манометра 54. При досягненні необхідного тиску закривають вентиль 58. Відкривають вентиль 52, подаючи стиснений газ із буферного контейнера 56 через вентилі 53, 52 і трубопровід 51 у регулятор тиску 43, чим створюють у ньому необхідний тиск, який дорівнює тиску у буферному контейнері 56.

При необхідності створення у зразку гірської породи 4 залишкової водонасиченості, вона здійснюється одним з загальновідомих методів, наприклад методом витіснення. Для цього відкривають вентилі 17, 18, 19 після чого стиснений газ через раніше відкритий вентиль 15 з балона зі стисненим газом 13 через трубопровід 16 у поршневі контейнери 20, 21, 22 надходить стиснений газ. Відкриваючи вентиль 23 через трубопровід 26, вентиль 35, радіальний канал 32 плунжера 2 і подовжній канал 29 плунжера 2 направляють необхідну у даний момент рідину до зразка гірської породи 4.

Контроль тиску на вході у зразок гірської породи 4 здійснюється манометром 41, а на виході - манометром 45. Після проходу рідини через зразок гірської породи 4, вона через аналогічної

Зо конструкції плунжер З (відкривши з'єднаний з трубопроводом 42 вентиль плунжера 3) через трубопровід 42 надходить у регулятор тиску 43, після чого флюїд відводиться у мірний циліндр 50, де відбирається проба та вимірюється її об'єм.

За різницею тисків на вході і виході зі зразка гірської породи 4, динамічної в'язкості і об'єму рідини, що накопичилася у мірному циліндрі 50 за певний час, і геометричними розмірами зразка гірської породи 4 розраховують його проникність.

При необхідності заміни рідин для фільтрації через зразок гірської породи 4 перекривають вентиль 35 радіального каналу 32 плунжера 2 та вентиль 23 і відкривають вентиль 24 або/га 25 і вентиль 36 або/га 37 плунжера 2. Таким чином у зразок гірської породи буде надходити рідина з поршневого контейнера 21 або/та 22. При відкритих вентилях 35, 36, 37 плунжера 2, та вентилів 23, 24, 25 у зразок гірської породи 4 будуть одночасно надходити рідини з поршневих контейнерів 20, 21, 22. Однак, у плунжері 3, на відміну від плунжера 2, досліджувані рідини попередньо перемішуються у камері 38 при спрацюванні зворотного клапана 39, за рахунок чого здійснюється точне дозування суміші у зразок гірської породи 4. Через порожнистий циліндр 40, що простягається на усю довжину камери, досліджувані рідин подаються безпосередньо у зразок гірської породи 4 або відводяться через поздовжній канал 30 вентиль 37 та радіальний канал 34 назовні.

Для зміни напрямку фільтрації рідин у зразку гірської породи 4 закривають вентилі 35, 37 плунжера 2 і відкривають відповідні вентилі плунжера 3, які сполучені через трубопроводи 26, 28 (закривши з'єднаний з трубопроводом 42 вентиль плунжера 3), закривають вентиль 24 і відкривають вентиль 36 плунжера 2 і вентиль 41. Тоді рідини з контейнера 20 або/га 22 через вентилі 23, 25, трубопроводи 26, 28, плунжер З направляють у зворотному напрямку через зразок гірської породи 4 вентиль 36 плунжера 2 трубопровід 27, вентиль 41 трубопровід 42 через регулятор тиску 43 у замірний циліндр 50.

Таким чином, запропонована установка для моделювання процесів, які відбуваються у привибійній зоні нафтових і газових свердловин під час впливу на привибійну зону різного роду активних хімреагентів. Використання у плунжері зворотного клапана для безпосередньої подачі реагентів у камеру у певний момент часу, а також порожнистого циліндра, що простягається на усю довжину камери для створення можливості подачі досліджуваних рідин безпосередньо у зразок гірської породи дає можливість отримати більш достовірні дані для якісної і кількісної бо оцінки явищ, що відбуваються у привибійній зоні продуктивних пластів під час проведення технологічних процесів впливу на породу-колектор хімічними реагентами, зокрема під час їх глушіння та освоєння.

Джерела інформації: 1. Ах. СРСР Мо 600294, МПК? Е21849/00, публ. 30.03.1978 р., бюл. Мо 12. 2. А.сб. СРСР Мо 1025880, МПК? Е21849/00, публ. 30.06.1983 р., бюл. Мо 24. 3. Пат. України Мо 77702 МПК (2013.01) Е21849/00, публ. 25.02.2013 р., бюл. Мо 4.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Установка для моделювання процесів, які відбуваються у привибійній зоні нафтових і газових свердловин, що містить кернотримач зі зразком гірської породи та плунжери, що об'єднані з маніфольдами, один з яких обладнано камерою, систему прокачування і відбору флюїдів, систему створення термобаричних умов з регулятором тиску, яка відрізняється тим, що плунжер з камерою містить не менше як три незалежні один від одного подовжні канали, один з яких обладнано зворотним клапаном, а другий оснащено порожнистим циліндром, що простягається на усю довжину камери. а пасе и -е певна з |. дя ї 7 ; ді З : т

   (А. Да тереюстата. ; (а, ! с мно 0 не Кз ! З КО о Фігі кож Ку ще ШИ з МЕ ге ї с не - що як ЛВ я КМ ЩА М ! | к в б. бе й МО сш і

   Фіг. 2