ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ИЗУЧЕНИЯ СВОЙСТВ КЕРНОВ Российский патент 2019 года по МПК G01N35/00 E21B49/00 

Изобретение относится к лабораторной установке - индивидуальный капилляриметр в пластовых условиях для индивидуального изучения капиллярных свойств 18 образцов керна в пластовых условиях. Лабораторная установка предназначена для изучения в пластовых условиях капиллярных свойств восемнадцати образцов керна, индивидуально и одновременно. Установка предназначена для эксплуатации в лабораториях занимающихся петрофизическими исследованиями.

Известна установка для исследования капиллярных свойств кернов в пластовых условиях по авторскому свидетельству SU 269096, опубл. 17.04.1970, содержащая кернодержатель, устройство для измерения объема пор образца и систему вентилей.

Недостатком данной установки является узкий функционал и невысокая производительность.

Задачей, на которую направлено предложенное изобретение является создание установки, которая может изучать капиллярные свойства одновременно нескольким образцам.

Техническим результатом является высокая производительность установки и возможность работать одновременно с восемнадцатью образцами одновременно.

Технический результат изобретения достигается за счет лабораторной установки изучения свойств кренов, которая состоит из корпуса, в котором установлен управляющий компьютер с установленным программным обеспечением, два блока цифрового вывода, 18 блоков терморегуляторов с нагревательными элементами, 6 насосов обжима, 18 блоков кернодержателей, 54 электронных пневмо-распределителей, 12 электронных регуляторов давления, 6 датчиков давления, повышающего преобразователя давления, при этом программное обеспечение установленное на управляющий компьютер осуществляет управление двумя блоками цифрового вывода, 18 блоками терморегуляторов, 6 насосами обжима, 12 электронными регуляторами давления, а также регистрирует параметры 18 блоков терморегуляторов, измеряющих значения температуры в кернодержателях, 12 электронных регуляторов давления, измеряющих значения давлений вытеснения, 6 датчиков давления, измеряющих значения давлений обжима создаваемого шестью насосами обжима, блока УЭС, при этом два блока цифрового вывода управляют 54 пневмораспределителями, которые, в свою очередь, управляют 6 насосами обжима, повышающим преобразователем давления, подачей давления вытеснения и давления обжима в кернодержатели, при этом 18 блоков терморегуляторов управляют нагревом и поддержанием температуры в кернодержателях, при этом 12 блоков электронных регуляторов давления управляют подачей и поддержанием давления вытеснения в кернодержателях.

Установка состоит из: корпуса, управляющего компьютера с установленным программным обеспечением (далее - ПО), двух блоков цифрового вывода, 18 блоков терморегуляторов с нагревательными элементами, 6 насосов обжима, 18 блоков кернодержателей описанных в приложениях, 54 электронных пневмо-распределителей, 12 электронных регуляторов давления, 6 датчиков давления, повышающего преобразователя давления и прочих менее значительных блоков, таких как питание, охлаждение.

Программное обеспечение имеет следующий функционал: контроль экспериментов в 18 кернодержателях, сбор информации (давление обжима, давление вытеснения, температура, удельное электрическое сопротивление (далее – УЭС) по 2ух и 4ех-электродной схемам, кол-во вытесненной жидкости) с 18 кернодержателей в автоматическом режиме, построение диаграмм для всех измеряемых параметров, ручной режим управления, архивирование данных, формирование отчетов по завершении экспериментов.

Работа на установке происходит следующим образом: оператор загружает исследуемые образцы в 18 кернодержателей, заносит в ПО параметры исследуемых образцов и параметры эксперимента индивидуально для каждого кернодержателя, нажимает кнопку «старт», далее эксперимент происходит в автоматическом режиме. Установка сама поддерживает нужные параметры эксперимента, оператор лишь изредка контролирует параметры по графикам и при необходимости задает новый уровень давления вытеснения. Когда эксперимент подходит к концу (достигнуто максимальное требуемое давление вытеснения), оператор нажимает в ПО кнопку «стоп», а затем кнопку «выгрузить» - тем самым формируется отчет со всеми данными эксперимента.

На фиг. 1 изображена схема измерительной ячейки:

1-манометр давления вытеснения (измеряет давление вытеснения),

2-регулятор давления вытеснения (позволяет задавать давление вытеснения),,

3-кернодержатель, (служит для подержания термобарических условий исследуемого образца)

4-давление обжима, (подается в кернодержатель для обжима исследуемого образца)

5-блок измерения УЭС, (измеряет удельное электрическое сопротивление независимо для каждого кернодержателя)

6-диэлектрическая проставка, (нужна для электрической изоляции исследуемого образца от металлических конструкций лабораторной установки)

7-верхний упор кернодержателя, (служит для загрузки образца в кернодержатель)

8-образец, (исследуемый образец)

9-полупроницаемая мембрана с нижним упором кернодержателя, (мембрана – пропускает жидкость из капилляров образца и не пропускает вытесняющий газ, нижний упор создает торцевой обжим на исследуемый образец)

10-диэлектрическая проставка, (нужна для электрической изоляции исследуемого образца от металлических конструкций лабораторной установки)

11-манометр противодавления, (для измерения противодавления)

12-регулятор противодавления, (для регулировки противодавления)

13-промывочный клапан, (для спуска воздуха после загрузки образца)

14-измерительная пробирка (с помощью ее измеряется кол-во вытесненной жидкости из образца).

На фиг. 2 изображен общий вид установки.

Пример реализации работы установки.

Описан принцип измерений при системе «вода-газ»: в кернодержатель 3 устанавливается образец 8, образец обжимается путем подачи давления обжима 4, с помощью регулятора давления вытеснения 2 задается нужное давление вытесняющего газа, благодаря чему, жидкость из образца, имеющего капиллярный контакт с полупроницаемой мембраной 9, вытесняется в измерительную пробирку 14. Процесс вытеснения контролируется путем измерения удельного электрического сопротивления образца и с помощью измерительной пробирки. В измерительной пробирке возможно создание противодавления с помощью регулятора противодавления 12. Процесс измерения удельного электрического сопротивления может производится по четырех электродной схеме и по двух электродной схеме, одновременно, в автоматическом режиме, для всех кернодержателей, с периодичностью не более двух минут.

Установка содержит 18 независимых кернодержателей, т.е. эксперимент может быть запущен или остановлен в любом из них индивидуально и независимо от других кернодержателей в любой момент времени. Установка имеет очень высокую степень автоматизации, что позволяет минимизировать человеческий фактор при длительных экспериментах (эксперимент может длиться год и более).

Изобретение относится к лабораторной установке - индивидуальному капилляриметру в пластовых условиях для индивидуального изучения капиллярных свойств 18 образцов керна в пластовых условиях. Техническим результатом является повышение производительности установки и возможность работать с восемнадцатью образцами одновременно. Лабораторная установка состоит из корпуса, в котором установлен управляющий компьютер с установленным программным обеспечением, два блока цифрового вывода, 18 блоков терморегуляторов с нагревательными элементами, 6 насосов обжима, 18 блоков кернодержателей, 54 электронных пневмораспределителя, 12 электронных регуляторов давления, 6 датчиков давления, повышающего преобразователя давления, при этом программное обеспечение, установленное на управляющий компьютер, осуществляет управление двумя блоками цифрового вывода, 18 блоками терморегуляторов, 6 насосами обжима, 12 электронными регуляторами давления, а также регистрирует параметры 18 блоков терморегуляторов, измеряющих значения температуры в кернодержателях, 12 электронных регуляторов давления, измеряющих значения давлений вытеснения, 6 датчиков давления, измеряющих значения давлений обжима, создаваемого шестью насосами обжима, блока УЭС, при этом два блока цифрового вывода управляют 54 пневмораспределителями, которые, в свою очередь, управляют 6 насосами обжима, повышающим преобразователем давления, подачей давления вытеснения и давления обжима в кернодержатели, при этом 18 блоков терморегуляторов управляют нагревом и поддержанием температуры в кернодержателях, при этом 12 блоков электронных регуляторов давления управляют подачей и поддержанием давления вытеснения в кернодержателях. 2 ил.

Лабораторная установка изучения свойств кернов, отличающаяся тем, что она состоит из корпуса, в котором установлен управляющий компьютер с установленным программным обеспечением, два блока цифрового вывода, 18 блоков терморегуляторов с нагревательными элементами, 6 насосов обжима, 18 блоков кернодержателей, 54 электронных пневмораспределителя, 12 электронных регуляторов давления, 6 датчиков давления, повышающего преобразователя давления, при этом программное обеспечение, установленное на управляющий компьютер, осуществляет управление двумя блоками цифрового вывода, 18 блоками терморегуляторов, 6 насосами обжима, 12 электронными регуляторами давления, а также регистрирует параметры 18 блоков терморегуляторов, измеряющих значения температуры в кернодержателях, 12 электронных регуляторов давления, измеряющих значения давлений вытеснения, 6 датчиков давления, измеряющих значения давлений обжима, создаваемого шестью насосами обжима, блока УЭС, при этом два блока цифрового вывода управляют 54 пневмораспределителями, которые, в свою очередь, управляют 6 насосами обжима, повышающим преобразователем давления, подачей давления вытеснения и давления обжима в кернодержатели, при этом 18 блоков терморегуляторов управляют нагревом и поддержанием температуры в кернодержателях, при этом 12 блоков электронных регуляторов давления управляют подачей и поддержанием давления вытеснения в кернодержателях.