Лабораторная установка Советский патент 1962 года по МПК G01N7/10 E21B49/00 G01N15/08 

Известны лабораторные установки для исследования фильтрационных свойств образцов горных нород по методу прокачки жидкости через исследуемый образец в условиях постоянного расхода или перепада давлений, содержащие термостат, напорные и разделительные емкости, насосы, систему селективной аюдачи и отбора жидкостей и газа, систему автоматического управления и сигнализации.

Описываемая лабораторная установка отличается от известных тем, датчик постоянных расходов выполнен в виде магазина гидравлических сопротивлений, состоящего из набора длинных спиральных капилляров, потеря давления в которых во много раз больше изменения неренада давлений на образце горной нороды. Это позволяет увеличить надежность работы :и получить более точные измерения.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для поддержания ПОСТОЯННОГО расхода жидкости; на фиг. 2 - гидравлическая схема установки.

Лабораторная установка для исследования образцов горных гю)од содержит воздушный термостат, напорные и разделительные емкости, насосы для автоматического 1поддержания давления, магазин гидравлических сонротивлений, кернодержатель, дифманометр, систему селективной подачи, отбора и измерения количества профильтровавшейся жидкости и газа и систему автоматического управления и сигнализации.

Принцип работы устройства для поддержания постоянного расхода жидкости заключается в следующем.

Давление на входе PI и на .выходе PZ поддерживается постоянным (в установке это осуществляется автоматически).

Тогда, общий перепад давлений:

№ 147828---2-Р Р, - Рг

В то же время:

ДР АР, + ДРг где APi -атерепад давлений на магазине гидросопротивлений,

АР2 - перепад давлений на образце горной породы.

Пусть изменение перепада давлений на образце АР2 в процессе опыта не превышает 1,5-2 кг/см (что практически имеет место в опытах по исследованию механизма нефтеподачи). Тогда, если обеспечить АР| 150-200 кг/см, то скорость истечения жидкости будет практически зависеть от величины PI.

Таким образом, при поддержании PI const, а это в установке осуществляется автоматически с точностыо до +3-4 мм ртутного столба, расход жидкости в системе будет также постоянным.

Магазин гидравлических сопротивлений (см. фиг. 2) состоит из батареи Капиллярных дросселей 1, 2 и 3, соединенных через вентили 4, 5, 6, 7 и 8. Капиллярный дроссель представляет собой коническую втулку, внутрь которой вложен конический вкладыш с винтовой канавкой на боковой поверхности, образующей длинный спиральный капилляр.

Магазин сопротивлений позволяет ступенчато изменять гидравлическое сопротивление путем перекрытия соответствующих вентилей. Через магазин гидросопротивлений фильтрируется-вытесняется очищенное масло из разделительных поршневых колонок 9 и JO через фильтры 1} и 12. Использование масла различной вязкости и варьирование перепадом давлений позволяет-практически плавно менять скорость фильтрации в широком диапазоне.

Поддержание постоянства давления на входе в магазин гидравлических сопротивлений осуществляется при помощи баллона }3. с азотом, колонок 14, 15, 16 и 17 электроконтактного датчика 18, насоса 19 и аварийного ручного насоса 20.

Давление поддерживается постоянным в напорной колонке 17. В начале работы давление в колонках 17 и 16 устанавливается Ол1,инаковым. Обе колонки подсоединены к двум коленам ртутного датчика 18.

В дальнейшем по мере расхода жидкости из колонки 17, электроконтактный датчик автоматически включает подкачивающий насос 19.

Селективная подача рабочих агентов в кернодержатель 21 осуществляется через фильтры 22 и 23 из колонок 24, 25, 26 и 27, куда поступает масло из магазина гидросопротивлений.

Колонки 28 и 29 и датчик 30 служат для поддержания постоянного давления на выходе из кернодержателя 2}. Колонка 31 служит для пневмообжима образца в кернодержателе. Дифференциальный манометр 32 служит для замера перепада давлений на образцах, если перепад не превышает 800 мм рт. ст.

Разделительный отбор и измерение количества прошедших через керн воды, нефти и газа производятся при помощи измерительных прессов 33, 34 и 35, колонки отбора 36, разделительных колонок 37 и 38 и электроконтактного датчика 39.

Вода, нефть и газ, выходящие из кернодержателя, поступают в колонку 36.

В нижней части колонки имеется электроконтакт. В верхней части колонки установлен емкостной датчик уровня нефть-газ. В средней части колонки установлен емкостной датчик влажности нефти.

Поступивп1ая газожидкостная смесь отбирается раздельно.

Вначале отбирается вода при по.мощи пресса 35 до момента разрыва цепи электроконтакта, затем - нефть при помощи измерительного пресса 34 до получения сигнала емкостного датчика уровня и наконец - газ при помощи пресса 33 до получения сигнала от электроконтактного

датчика 39. Контроль окончания отбора ноступившей жидкости и газя осуществляется электрокоитактным датчиком 30. При этом давление в буферной колонке 28 падает до первоначального значения.

Институт «ВНИИКАнефтегаз отмечает, что иредлагаемая установка имеет ряд преимуществ по сравнению с известными и может быть применена для проведения длительных опытов оо вытеснению нефти из образцов нефтенасыщенных пород.

Предмет изобретения

Лабораторная установ-ка для исследования фильтрационных свойств образцов горных пород по методу прокачки жидкости через исследуемый образец в условиях (постоянного расхода или перепада давлений, содержащая термостат, напорные и разделительные емкости, насосы, систему селективной подачи и отбора жидкостей и газа, систему автоматического управления и сигнализации, отличающаяся тем, что, с целью увеличения надежности работы, а также получения большей точности измерений, датчик постоянных расходов вьгполнен в виде магазина гидравлических сопротивлений, состоящего из набора длинных спиральных капилляров, потеря давления в которых во много раз больше изменения перепада давлений на образце горной породы.

тлттпУ

Л11,

йРг