УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КАПИЛЛЯРНЫХ СВОЙСТВ КЕРНОВ В ПЛАСТОВЫХ УСЛОВИЯХ Советский патент 1970 года по МПК G01N15/08 E21B49/00 

Известна установка для исследования каииллярных свойств кериов в иластовых условиях, содержащая кернодержатель, устройство для измерения объема нор образца и систему вентилей.

Предлагаемая установка отличается от известной тем, что устройство для измерения объема пор образца снабжено измерительным прессом с индикатором уровня, выполненным в виде вертикальной трубки с электрическим контактом, занолнеииой водой и номещеииой в камеру, заполненную газом.

Это позволяет определять скорость капиллярной проиитки в условиях больших давлений.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из измерительного пресса /, поршень которого приводится в движение двигателем 2. Пресс гидравлически соединен через вентиль 3 с камерой индикатора капиллярной иропитки.

Камера иидикатора каиилляриой пропитки состоит из заполненной водой трубки 4, помещенной в заполненную газом камеру 5. Сквозь верхнюю крышку камеры 5 пропущен контактный винт 6, соприкасающийся с иоверхностью воды в трубке -4. Камера 5 ири иомощи вентилей 7 и S соединена с газовой емкостью

9. Давление газа в камере 5 измеряется манометром 10.

Кернодержатель 11с камерой 12 гидрообжима, давление в которой измеряется манометром 13, соединен с трубкой 4 вентилями 3 и 14. К концам кернодержателя подключен дифференциальный манометр 15 с уравнительным вентилем 16, измеряющий перепад давления без приращения объема.

Выравнивание давления в керне ироизводится вентилями 17 и 18.

Пресс } соединен с камерой керна вентилем 14. Заполнение пресса жидкостью производится через веитиль 19. Камера 20 предиазиачеиа для приема жидкости, вытекающей из керна.

Определепие суммарного объема эффективных пор образца производптся следующим образом. Пластовый керн иомещается в кернодержатель и облчимается давлением, равным разиости горного и пластового давления.

Предварительно пзмерптельный пресс / и все соединительиые трубки, соединяющие кериодержатель с прессом, должны быть освоболчдены от остатков жидкости продувкой сухим газом. Объем соединительиых трубок и мертвый объем пресса (объем зазоров и соедииительных трубок и каналов) быть

Поршень пресса (объем 100 см должен быт установлен на деленнн шкалы, соответствуюшее объему 50-60 смя.

Прн открытых 16, 21, 22, 23 и закрытых 3, 17, 18, 19, 24 вентнлях пространство пор керна соеднняется с атмосферой.

После выравннвания давления в керне вентили 16, 21 и 22 закрываются, и производится сжатие прессом до тех нор, пока давление в керне, контролируемое дифференциальным манометром 14, не увеличивается на величину, равную 0,5-0,8 кг/слгз.

Прирашение объема системы фиксируется но шкале пресса с точностью до 0,01 сжз.

Суммарный объем нористого нространства керна подсчитывается по формуле

,, РДУ-АР(Пр+; тр-АУ)1 :

. дя :,.,:

где УП - суммарный объем эффективных

нор образца;

; пр - объем пресса до пачала определения;УТР - объем соединительных каналов и

трубок; ДУ - нрнращецце объема, определяемое

по шкале пресса; Р - атмосферное давление во время

определения;

АР - нрирашение давления, определяемое по днфманометру.

Определение скорости каииллярной пропитки производится следуюшим образом. Керн номеш;.ается в кериодержатель вместе с гидрофобной перегородкой 25. Пресс / заполняется пластовой водой через вентиль 19 при закрытых вентилях 3, 14 и 22.

В нредварительно обжатом керне создается пластовое давление нрн открытых вентнлях 3, 7, 8, 16, 17, 18, 14, и в трубку 4 из нресса 1 небольшими порциями подается вода до тех пор, пока днфманометр 15 не покажет наличие некоторого перепада давления, равного порогу чувствительности манометра и образовавшегося вследствие превышения уровня воды в трубке 4 над центром керна.

После этого быстро ввинчивают винт 6 до сонрикосиовения контакта с поверхностью воды в трубке. Этот момент отмечается шелчком реле и остановкой нресса 1, так как электрический контакт винта 6 с водой в трубке 4 вызывает выключение двигателя 2, связанного с контактом при помощи реле.

Во время остановки пресса один из контактов реле включает электросекундомер, измеряющий продолжительность остановки нресса. С этого момента начинается пропитка керна

водой или вытеснение нефти водой под действием капиллярных сил.

После того как уровень воды в трубке 4 понизится, вследствие того, что часть воды 5 уйдет в керн, электрический контакт вннта 6 с водой разомкнется. При этом прервется ток в катушке реле, якорь которого замкнет ток в цепи катушки более мощного реле, включающего, в свою очередь, электродвигатель 2

0 пресса /. Порщень пресса, передвигаясь в сторону сжатия, повышает уровень воды в трубке 4 до тех пор, пока контакт винта 6 с уровнем воды не восстановится, что вызывает остановку иресса.

5 Реле, включающее электродвигатель пресса, сблокировано также с секундомером, который в момент остановки нресса включается, а в момент начала движения выключается. После остановки нресса показания его шкалы фиксируются, а после остановки секундомера отмечается время, нрошедшее от начала остановки до начала движения.

Таким образом онределяют промежутки времени, необходимые для впитывания в керн

5 воды, объем которой измеряется но шкале

иресса. Па основании этих данных строится

график зависимости скорости пропитки от

длины керна.

Для определения капиллярного давления

0 пресс I через вентиль 19 при закрытых веитилях 3, 14 и 22 занолняют жидкостью, несмачивающей керн, после этого вентиль 19 закрывают. Описанным выше способом в керне создаются пластовые условия.

5 Вентили 3, 16 и 18 закрывают. При открытых вентилях 8, 17,. 14 и 21 в керн из пресса / закачивается небольшими норциями жидкость. При этом фиксируют по манометру 15 приращения давления, а по щкале и нониусу

0 нресса / - соответствующие объемы жидкости, закачиваемой в керн.

По этим значениям строится график зависимости капиллярного давления от объема нарового нространства.

Предмет изобретения

Установка для исследования капиллярных свойств кернов в пластовых условиях, содержащая кернодержатель, устройство для измерения объема пор образна и систему вентилей, отличающаяся тем, что, с целью определения скорости капиллярной пропитки в условиях больших давлений, устройство для

5 измерения объема пор образца снабжено измерительным прессом с индикатором уровня, выполненным в виде вертикальной трубки с электрическим контактом, занолненной водой и помещенной в камеру, заполненную газом.