Способ определения относительных фазовых проницаемостей при двухфазной фильтрации Советский патент 1992 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к нефтепромысловой геологии и предназначено для определения относительных фазовых проницаемостей в нефтеносных породах.

Известен способ определения относительных фазовых проницаемостей Зассле- ра, включающий размещение образца керна горной породы в герметизирующей манжете, создание пластовых условий по давлению и температуре, раздельную подачу воды и нефти на вход образца при заданных давлениях, причем смачивающая фаза подается через капиллярный барьер, непроницаемый для несмачивающей фазы, а несмзчивающзя фаза подается непосредственно Р образец, размещение на выходе образца аналогичного капиллярного барьера с отверстием для несмачивающей фазы,

замера перепадов давлений фаз на образце и расходов отдельно воды и отдельно нефти на выходе старого капиллярного барьера

Недостатком этого способа является искажение геометрии фильтрационного потока и распределения давления несмачивающей фазы в объеме образца за счет практически точечного подвода и отвода несмачивающей фазы к его торцам, что вносит существенное искажение в расчет относительных фазовых проницаемостей по формулам линейных фильтрационных течений.

Известен также способ определения относительных фазовых проницаемостей согласно которому по обоим торцам образца устанавливают высокопористые насадки что обеспечивает равномерное поступление

2

О

ы ю

смеси воды и нефти в образец горной породы

Недостатком известного способа является нарушение капиллярного равновесия на торцах образца при относительно малых скоростях фильтрации, что может привести к накоплению смачивающей фазы в этих зонах и отразиться на информативности и достоверности определения относительных фазовых проницаемостей.

Целью изобретения является повышение информативности и достоверности определения.

В герметизирующей манжете размещают образец горной породы и две высокопористые насадки по обоим торцам образца, создают пластовые условия по давлению и температуре, производят раздельную подачу воды и нефти на вход первой высокопористой насадки под давлением, обеспечивающим фильтрацию воды и нефти через образец, определяют водонасыщен- ность образца и перепад давления на образце, на выходе второй высокопористой насадки производят замеры расходов отдельно воды и отдельно нефти, строят диаграммы относительных фазовых п рони- цаемостей, а подачу воды и нефти осуществляют через гидравлически изолированные капиллярные барьеры соответственно из гидрофильного и гидрофобного материалов.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемою способа определения относительных фазовых проницаемостей

Схема включает кернодержатель 1 с герметизирующей манжетой 2, в которую помещена пористая среда 3, находящаяся в напряженном состоянии за счет давления гидрообжима и осевого давления, создаваемого, например, гидроцилиндром (не указан). В герметизирующей манжете 2 находится элемент 4 формирования потока и высокопористые насадки 5 и 6. Поршневые разделители 7 и 8 каждый в отдельности заполнены водой и нефтью и гидравлически связаны трубопроводом с элементом 4 формирования потока. Нижняя часть поршневых разделителей 7 и 8 через вентили 9 и 10 тонкой регулировки гидравлически соединена с газовым баллоном 11. Контроль за процессом двухфазной фильтрации осуществляют по образцовым манометрам 12 и 13. Для фиксации перепада давления в пористой среде 3 служит дифманометр 14, а прибор 15 регистрации электросопротивления - для определения величины водонасы- щенности.

Элемент 4 формирования потока выполнен из пористого материала, например

из песчаника, и состоит из двух разделенных одна от другой частей.

Способ осуществляют следующим образом

В кернодержатель 1 помещают герметизирующую манжету 2 вместе с исследуемой пористой средой 3, элементом 4 формирования потока, а также высокопористые насадки 5 и 6. Затем на герметизирую0 щую манжету 2 с пористой средой 3, элементом 4 формирования потока и высокопористыми насадками 5 и 6 создают с помощью гидроцилиндра давление гидрообжима и осевое давление, а кроме того,

5 создают температуру, соответствующую пластовой,

Поршневые разделители 7 и 8 заполняют водой и нефтью, открывают вентили 9 и 10 тонкой регулировки и подают газообраз0 ный агент из баллона 11 в нижнюю часть поршневых разделителей, Под воздействием давления газообразного агента из поршневых разделителей 7 и 8 вода и нефть подаются по трубопроводам раздельно на

5 соответствующие части элемента 4 формирования потока при одинаковом давлении подачи флюидов.

С целью создания двухфазной фильтрации одна часть элемента формирования по0 тока насыщается водой, приобретая гидрофильные свойства (непроницаемая для нефти), а другая часть - нефтью, приобретая гидрофобные свойства (непроницаемая для воды). Далее подают воду и нефть в

5 высокопористую насадку 5, где происходит их перемешивание, и смешанный в двухфазный поток поступает в пористую среду 3 и вторую высокопористую насадку 6.

Расход отдельно воды и отдельно нефти

0 измеряют на выходе второй высокопористой насадки. Водонасыщенность образца фиксируется посредством замера электросопротивления прибором 15.

Водонасыщенность пористой среды из5 меняют путем увеличения или уменьшения давления подачи газообразного агента на поршневые разделители, заполненные нефтью и водой. Подачу воды и нефти повторяют многократно в нарастающем или

0 убывающем соотношении фаз в общем потоке.

Перепады давления между гидрофильной и гидрофобной частями элемента 4 формирования потока не должны превышать их

5 капиллярное давление.

Строят диаграмму относительных фазовых проницаемостей для нефти и воды, из которой определяют относительные фэяо вые проницаемости при различных чнлче ниях водо- или нефтенэсыщенности

Формула изобретения

Способ определения относительных фазовых проницаемостей при двухфазной фильтрации, включающий размещение в герметизирующей манжете образца горной породы и двух высокопористых насадок по обоим торцам образца, создание пластовых условий по давлению и температуре, раздельную подачу воды и нефти на вход первой высокопористой насадки под давлением, обеспечивающим фильтрацию воды и

нефти через образец, определение водонч- сыщенности образца и перепада давпения на образце, замеры на выходе второй высокопористой насадки расходов отдельно воды и отдельно нефти и построение диаграммы относительных фазовых проницаемостей, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности и достоверности определений, подачу воды и нефти осуществляют соответственно через гид равлически изолированные капиллярные гидрофильный и гидрофобный барьеры

2ZZZ

/////

/

Лп

/ 10