Способ исследования влияния поверхностных свойств пористой среды на фильтрацию нефти Советский патент 1992 года по МПК E21B47/10 E21B43/22 

(Л

С

Использование: в области нефтедобычи, в частности при моделировании процессов фильтрации нефти в лабораторных условиях. Сущность изобретения; создают модель пласта с использованием в качестве пористой среды кварцевого песка, измельченного естественного керна, силикагеля и др., пористую среду заполняют нефтью и осуществляют вытеснение из нее нефти инертным газом, например азотом, в направлении, противоположном направлению насыщения, затем модель пласта с остаточной нефтью разрезают на элементы и производят качественный анализ и количественное определение распределения остаточной нефти в процессе фильтрации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано при моделировании процессов фильтрации нефти в лабораторных условиях.

Известен способ исследования влияния поверхностных свойств пористой среды на изменение компонентного состава нефти, предусматривающий создание модели пласта из различных по составу осадочных пород (глины, алевролиты, песчаники, известняки и др.), насыщение модели нефтью и вытеснение ее.

Недостатком этого способа является то, что он позволяет судить лишь о конечных результатах изменения состава нефти на выходе из модели, носящих суммарный характер, и ничего не говорит о динамике процессов, происходящих при фильтрации нефти в пористой среде по всей длине модели пласта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ исследования поверхностных свойств пористой среды на фильтрацию нефти, включающий создание, модели пористой среды путем перемешивания гидрофильных и гидрофобных веществ, насыщение ее нефтью и вытеснение последней агентом.

Недостатком этого способа является низкое качество исследования, связанное с невозможностью получения достоверных сведений о влиянии физико-химических факторов в процессе насыщения и фильтрации нефти в пористой среде.

Целью изобретения является повышение качества исследований за счет получения достоверной информации о сорбционно-хроматографических явлениях и об изменении компонентного состава

ч ел ел ел

нефти подлине пласта в процессе фильтрации.

Поставленная цель достигается тем, что после создания модели пористой среды, насыщения нефтью с последующим ее вытеснением, модель после вытеснения нефти разрезают на элементы, а исследования осуществляют путем определения в каждом элементе коэффициента с.ветопоглощения остаточной нефти, по которому судят об абсорбции поверхностно-активных веществ и изменении компонентного состава нефти. Остаточную нефть создают путем вытеснения нефти из модели инертным газом, например азотом, в направлении, противоположном направлению насыщения.

В предлагаемом решении для повышения качества исследования создают остаточную нефть в модели пласта и последнюю разрезают на элементы, каждый из которых анализируют и изучают динамику адсорбци- онно-хроматографического эффекта по длине модели пласта.

Способ осуществляют следующим образом. Создают модель пласта. Для этого используется пористая среда различного химического и минералогического состава: кварцевый песок, измельченный или естественный керн из объекта исследования, си- ликагель и т.д. Пористая среда заполняется нефтью и осуществляется вытеснение из нее нефти инертным газом, например, азотом, в направлении, противоположном на- правпению насыщения. Далее модель пласта с остаточной нефтью разрезается на элементы и производится качественный анализ и количественное определение распределения остаточной нефти в процессе фильтрации.

Пример. Для создания модели пласта взяли полихлорвиниловую трубку длиной 1 м и диаметром 0,022 м, засыпали в нее кварцевый песок фракции 0,16-0,25 мм общей массой, равной 0,7 кг и уплотнили его равномерным постукиванием по всей длине трубки, после чего оба конца трубки закрыли штуцерами.

Приготовленная модель пласта устанавливается в стенде насыщения нефтью м подключается к гидравлической схеме (рис. 1). Затем азот под давлением 0,2 МПа из баллона 1 подается в колонку 3 с водой, последняя, в свою очередь, вытесняет дегазированную нефть Арланского месторождения вязкостью 15 МПа с и плотностью 0,893 кг/м из колонки 4 в модель 6. Давление на входе в модель пласта регистрируется образцовым манометром 5. На выходе модели установлена мерная бюретка с ценой деления 0,5 см , которую комплектуют газоотводной медной трубкой диаметром 0,006 м. Об окончании процесса насыщения судят по появлению первых капель нефти на выходе

из модели, после чего перекрывают вентиль на входе модели. Затем модель напрямую соединяют с баллоном 1 через манифольд с образцовым манометром 5 таким образом, что удаление свободной нефти из нее осуществляется против направления насыщения до полного прекращения выхода нефти из модели, после чего модель пласта с остаточной нефтью разрезают на 10 элементов равной длины. Количество остаточной нефти в каждом элементе модели определяется весовым методом, для чего каждый элемент с нефтенасыщенным песком взвешивается на аналитических весах с точностью до 10 г. Затем из каждого элемента нефтенасыщенный наполнитель помещается в соответственно пронумерованные и предварительно взвешенные колбы. Остатки нефтенасыщенного песка со стенок элементов смываются бензином в соответствующие колбы, после чего чистые трубки взвешиваются.

Далее приступают к холодной экстракции остаточной нефти. Предварительно определяют необходимый объем бензола,

требующегося для промывки нефтенасыщенного песка до оптической прозрачности раствора. Объем полученного раствора замеряют. Промытый песок просушивают в термошкафу до постоянного веса и взвешивают. Зная вес нефтенасыщенного песка в каждом элементе до экстракции и вес промытого песка, определяют вес остаточной нефти в элементе. Для анализа свойств остаточной нефти определяют оптическую

плотность ее бензольных растворов с помощью фотокалоримет ра КФК-2. Затем находят коэффициент светопоглощения остаточной нефти по формуле

45

Кс

D

0,4343 С X

где D - оптическая плотность раствора в долях единицы; 0,4343 - десятичный логарифме; С-концентрация вещества в растворе, г/см0; X - размер кюветы, см.

Основными параметрами, полученными для достижения цели изобретения (повышение качества исследования за счет получения достоверной информации ...), являются вес остаточной нефти в каждом элементе модели и коэффициент светопоглощения раствора остаточной нефти после холодной экстракции бензолом, Анализ результатов

экспериментов показывает существенно

неоднородное распределение вдоль модели как величины остаточной нефти, так и величины коэффициента светопоглощения ее бензольных растворов.

Использование предлагаемого способа, по сравнению с известными позволит:

исследовать сорбционно-хроматогра- фические явления в процессе фильтрации в пористой среде;

повысить качество исследований за счет получения достоверной информации о сорбционно-хроматографических явлениях и об изменении компонентного состава фильтрующейся нефти;

прогнозировать уточненный коэффициент нефтевытеснения при применении физико-химических методов повышения нефтеотдачи.

Формула изобретения 1. Способ исследования влияния поверхностных свойств пористой среды на фильтрацию нефти, включающий создание модели пористой

среды, насыщение нефтью с последующим ее вытеснением, исследования, отличающий- с я тем, что, с целью повышения информативности исследования, модель после вытеснения нефти разрезают на элементы, а исследования

0 осуществляют путем определения в каждом элементе коэффициента светопоглощения остаточной нефти, по которому судят по абсорбции поверхностно-активных веществ и изменении компонентов состава нефти,

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что вытеснение нефти из модели осуществляют инертным газом, например азотом, в направлении, противоположном направлению насыщения.