i
(21)4415784/23-25 .
(22)26.04.88
(46) 07.08.90. Бюл. № 29
(71)Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики
и минерального сырья
(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 центрифугирования для экспресс-определения коэффициента вытеснения нефти водой и растворами химреагентов. Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности, 1984, с. 5.
«
(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ОСТАТОЧНОЙ ВОДОНАСЫЩЕННО- СТИ И ВЫТЕСНЕНИЯ НЕСМЁШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ
(57)Изобретение относится к технике исследования физических свойств
горных пород-, в частности для определения коэффициентов вытеснения нефти водой и растворами химреагентов остаточной водонасыщенности. Цель изобретения - повышение точности измерения путем установления более равномерного продвижения фронта раздела жидкостей в поровом пространстве образца. С этой целью в устройстве, выполненном в виде составной герметичной камеры с вводом для рабочей жидкости, содержащей корпус, внутри которого расположена эластичная гильза с образцом, питающий пуансон, заполненный-вытесняющим агентом, приемный пуансон и ловушку-стакан с вытесняемым агентом, приемный пуансон снабжен хвостовиком, с осевым каналом и концевым капилляром с регулируемым сечением, конец которого размещен под уровнем вытесняемого агента в ловушке-стакане, а в корпусе камеры выполнена система каналов, соединяющих полости питающего и приемного пуансонов. ил.
(Л
ел
00
со
sj
Ф
Ю
Изобретение относится к технике исследования физических свойств горных пород, в частности для определения коэффициентов вытеснения нефти водой и растворами химреагентов остаточной водонасыщенности. Цель изобретения - повышение точности измерения путем установления более равномерного продвижения фронта раздела жидкостей в поровом пространстве образца. С этой целью в устройстве, выполненном в виде составной герметичной камеры с вводом для рабочей жидкости, содержащей корпус, внутри которого расположена эластичная гильза с образцом, питающий пуансон, заполненный вытесняющим агентом, приемный пуансон и ловушку-стакан с вытесняемым агентом, приемный пуансон снабжен хвостовиком с осевым каналом и концевым капилляром с регулируемым сечением, конец которого размещен под уровнем вытесняемого агента в ловушке-стакане, а в корпусе камеры выполнена система каналов, соединяющих полости питающего и приемного пуансонов. 1 ил.
Изобретение относится к технике исследования физических свойств горных пород, в частности остаточной водонасыщенности, для определения коэффициентов вытеснения нефти водой и растворами химреагентов.
Целью изобретения является повышение точности измерения путем установления более равномерного продвижения фронта разделения 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, уплотненная с помощью обтюраторов 3, шайб 4 и упорных гаек 5, ввернутую в корпус 1 опорную гайку 6 с осевым каналом для ввода рабочей жидкости и уплотнительным кольцом 7,
15
20
25
запорный шарик 8, прижимаемый к седлу осевого канала опорной гайки 6 с. помощью пяты 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, стягивающие 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 капилляром 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 центрифугирования устройства должна быть залита жидкость (в зависимости от определяемого коэффициента). Жидкость заливают таким образом, чтобы выходной конец капилляра 29 находился под уровнем жидкости 34 в емкости с капиллярным давлением,, равным нулю Для регулирования сечения капилляра 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 для размещения в ней испытуемого образца 32 породы с пористым материалом 33, пуансонов 12 и 13. Пневмообжим образца и пуансо- /нов 12 и 13 гильзой 2 осуществляется по каналу 1, запираемому шариком 8 с помощью пружины 10, подвижной пяты 9. Во время пневмообжкма образца нижний край корпуса 1 герметично соединен с основанием (не показано). на котором установлен вентиль, открывающий или перекрывающий линию сжатия воздуха. После пневмообжима образца породы и пуансонов корпус камеры 1 связывается стягивающей гайкой 24 со стаканом 14, на дно которого наливают начальное количество жидкости 34, скрывающей выходное отверстие кдпилляра 29.-Пористый ма- тйриал 33 предварительно должен быть насыщен влагой, канал 28 и капилляр хвостовика 27 перед сборкой заполнен жидкостью, запирающейся 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 навинчивается гайка с иглой 35, регулирующей сечение проходного канала капилляра. Уменьшение сечения проходного канала капилляра с помощью иглы 35 служит для выравнивания фронта вытесняемой жидкости в образце. Размер сечения зависит от проницаемости образца и устанавливается экспериментально.
Устройство работает следующим образом.
Для определения 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 капилляра 29 находилось под ее уровнем. Устройство собирают аналогично описанному и помещают его в дюзу ротора центрифуги, производят ее запуск, устанавливая требуемое время в режим оборотов .
Во время центрифугирования керосин вытесняет воду из образца, которая попадает в пористый материал 33 под образцом, в канал 28 хвостовика 27, в капилляр 29, а из него - в полость 16 стакана 14. Воздух, вытесняемый 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 окончания фильт рации воды и центрифугирования устройство извлекают, стакан 14 и крышку 17 снимают, давление пневмообжима сбрасывают, извлекают пуансоны 12 и 13, пористый материал 33 и сам образец для определения его массы, после чего вычисляют 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 для определения коэффициента вытеснения нефти водой.
Последующая операция включает повторное размещение образца, насыщен5
0
5
0
5
0
5
14заливают воду в количестве, чтобы выходное отверстие капилляра 29 находилось под ее уровнем. Устройство собирают аналогично описанному и помещают его в дюзу ротора центрифуги, производят ее запуск, устанавливая требуемое время в режим оборотов .
Во время центрифугирования керосин вытесняет воду из образца, которая попадает в пористый материал 33 под образцом, в канал 28 хвостовика 27, в капилляр 29, а из него - в полость 16 стакана 14. Воздух, вытесняемый 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 окончания фильтрации воды и центрифугирования устройство извлекают, стакан 14 и крышку 17 снимают, давление пневмообжима сбрасывают, извлекают пуансоны 12 и 13, пористый материал 33 и сам образец для определения его массы, после чего вычисляют 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 для определения коэффициента вытеснения нефти водой.
Последующая операция 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 капилляра находился под его уровнем, сборку стакана 14 и крышки 17 и центрифугирование с заданным временем и количеством оборотов с последующим сбрасыванием давления пневмообжима, извлечением образца и регистрацией его массы. При центрифугировании происходит замещение керосина, содержащегося в образце, нефтью.
Вытеснение керосина нефтью в устройстве происходит аналогично тому, как происходило вытеснение воды керосином на первом этапе
Дальнейшая операция 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 десяти 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 вытеснения нефти водой образец извлекают и определяют его массу, что позволяет рассчитать остаточную нефтенасыщенность. Объем воды в образце определяют путем ее выпаривания и последующей ее конденсации, а объем нефти, вытесненный из
остаточной водой не должны отличать ся более, чем на 2% относительных
10
V
Oft
Н
(при объеме пор порядка 2 см3), в этом случае образец считается приго ным для дальнейших испытаний. В кач стве дополнительного контроля 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 жая тем самым величину остаточной в донасыщенности и увеличивая коэффи- . циент вытеснения нефти за счет боле
равномерного продвижения фронта 20 вытесняемого -.гента в образце путем регулировки выходного сечения капил ляра.
Устройство позволяет совместить последовательные операции по опреде лению коэффициентов остаточной водо насыщенности и вытеснения нефти в условиях герметично зачехленного об разца, исключая потери агентов за счет испарения.
25
30
Формула изобретени
Устройство для определения коэффициентов остаточной водонасыщенно35 ста и вытеснения несмешивающихся жи костей в горных породах, содержащее полый корпус с герметичной крышкой, в котором размещены гильза для образца, соединенная1 с питающим и пр
40 емным пуансонами, и стакан-ловушку, отличающееся тем, ч то, с целью повышения точности путем ус новления равномерного продвижения фронта раздела, жидкостей, приемный
образца,- путем перевода ее в четырех 45 пуансон снабжен хвостовиком с осехлористый углерод и последующего анализа раствора, после чего выполняют расчеты остаточной нефтенасыщенно- сти.
Объемы керосина и нефти после заполнения порогового пространства с
, 1583799
остаточной водой не должны отличаться более, чем на 2% относительных
0
V
Oft
Н
(при объеме пор порядка 2 см3), в этом случае образец считается пригод1 ным для дальнейших испытаний. В каче- стве дополнительного контроля 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, снижая тем самым величину остаточной во- донасыщенности и увеличивая коэффи- . циент вытеснения нефти за счет более
равномерного продвижения фронта 0 вытесняемого -.гента в образце путем регулировки выходного сечения капилляра.
Устройство позволяет совместить последовательные операции по определению коэффициентов остаточной водо- насыщенности и вытеснения нефти в условиях герметично зачехленного образца, исключая потери агентов за счет испарения.
5
0
Формула изобретения
Устройство для определения коэффициентов остаточной водонасыщенно5 ста и вытеснения несмешивающихся жидкостей в горных породах, содержащее полый корпус с герметичной крышкой, в котором размещены гильза для образца, соединенная1 с питающим и при0 емным пуансонами, и стакан-ловушку, отличающееся тем, ч то, с целью повышения точности путем установления равномерного продвижения фронта раздела, жидкостей, приемный
вым каналом и концевым капилляром 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.
