Устройство для определения коэффициентов остаточной водонасыщенности и вытеснения несмешивающихся жидкостей в горных породах

СОЮЗ СОВЕТСНИХсоциАлистичеснРЕСПУБЛИН 15 ГОСУДАРСТВЕННЫЙпо изоБРетениям иПРИ П 1 нт СССР ИТЕТРЫТИЯМ К АВТОРСКОМ И ТЕЛЬСТВ 441578426. 04. 8807.08.90Сибирски(21) (22) (46) 3-25 гор дел Бюл. 11 29научно-иссле 7 вателзики ге итут и геолог сырья 9 828918, кл Тульбович комендации по рования для э коэффициента и растворами(0888 СССР19 81.ие ретрифуги свидетельстС 01 И 9/30 одичес применению цен спресс-определ ытеснения нефт енияи водой имреагенто ермскидователфтяной госуда ский и твенн я научно-иссл Ф институтк промышленности с. ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕЧНОЙ ВОДОНАСЬНЕСМЕШИВАЮНЪ 1 Х ПОРОДАХотносится кических свойс ЙСТВООСТАТСНЕНИЯВ ГОРетениния фи НИЯ КОЗФ ЩЕННОК 1 ХСЯ(54) УСТР ФИЦИЕНТОВ СТИ И ВЪТ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изоб исследова е оказано устройство,.полнено в виде сос 1 ой камеры, включаюнутри которого распоиз эластичного матеая с помощью обтюраи упорных гаек 5,ус 1 опорную гайкуом для ввода рабочейиительным кольцом 7,а чертеже Устройств тавной герме щей корпус 1 ложена гильза в апа, уплотненров 3, шайб 4ернутую в корс осевым канал дк ло 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 повы-. шение точности измерения путем установления более равномерного продвижения фронта разделения жидкостей в поровом пространстве образца. ных пород, в частности для опреения коэффициентов вытеснения нефти водой и растворами химреагентов остаточной водонасыщенностии. Цель изобретения - повышение точности измерения путем установления более равномерного продвижения Фронта раздела. жидкостей в поровом простран.стве образца. С этой целью в устройстве, выполненном в виде составной герметичной камеры с вводом для рабочей жидкости, содержащей корпус, внутри которого расголожена эластичная гильза с образцом, питающий пуансон, заполненный вытесняющим агентом, приемный пуансон и ловушку-стакан с вытесняемым агентом, приемный пуан- ф сон снабжен хвостовиком с осевым каналом и концевым капилляром с регулируемым сечением, конец которого С размещен под уровнем вытесняемого агента в ловушке-стакане, а в корпу-. Р се камеры выполнена система каналов, соединяющих полости питающего и приемного пуансонов.ил.50 запорный шарик 8, прижимаемый к седлу осевого канала опорной гайки 6 с помощью пяты 9, цилиндрической пружины 1 О, канал 1 1, выполненный в корпусе 1, питающий 12 и приемный 1 3 пуансоны, стакан 14 с каналом 15, полостью 16, крышку 17 с запорным болтом 1 8, уплотнительным кольцом 19, каналом 20, уплотнительные кольца 21 - 23, стягивающие гайки 24. Питающий пуансон 1 2 имеет полость 25, кольцевую проточку 26 на внешней поверхности и осевой канал в нижней части.Приемный пуансон 13 содержит хво стовик 27 с осевым каналом 28 и концевым капилляром 29, сетку 30, глухую перемычку 31. Между пуансонами 13 и 13 помещены испытуемый образец 3 породы, пористый материал 33, 20 например пористый проницаемый поролон. На дно стакана 14 перед началом центрифугирования устройства должна бьть залита жидкость (в зависимости от определяемого коэФФициента). Жид кость 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 иглой 35.Подготовка устройства к работе. Корпус камеры 1 в сборе с гильзой 2 иЭ эластичного материала, обтюраторами 3, шайбами 4, упорными гайками 5 образует муфту для размещения в нЕй испытуемого образца 3 породы с пористым материалом 33, пуансонов 2 и 13. Пневмообжим образца и пуансо- А 0 нов 1 2 и 13 гильзой 2 осуществляется. по каналу 1, запираемому шариком 8 с помощью пружины 10, подвижнои пя ты 9Во время пневмообжима образца нижний край корпуса 1 герметично со единен с основанием (не показано). нй котором установлен вентиль, открывающий или перекрывающий линию сжатия воздуха. После пневмообжима образца породь 1 и пуансонов корпус камеры 1 связывается стягивающейгайкой 24 со стаканом 14, на дно которого наливают начальное количество жидкости 34, скрывающей выходное отверстие капилляра 29 Пористый материал 33 предварительно цолжен быть насыщен влагой, канал 28 и капилляр29 хвостовика 27 перед сборкой заполнен жидкостью, запирающейся снизу хвостовика пробкой, навинчиваемой на хвостовик и снимаемой после пневмообжима образца и пуансонов, После сборки корпуса камеры 1 с образцом и пуансонами и пневмообжима 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 1 2 заливают керосин в объеме не менее трехкратного объема пор испытуемого образца, На дно стакана 14 заливают воду в количестве, чтобы выходное отверстие капилляра 29 находилось под ее уровнем. Устройство собирают аналогично описанному и помешают 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 16 по каналу 15 стакана 14, попадает последовательно по каналам 11 корпуса камеры и по каналам 20 крышки 17 в полость 25 пуансона 1 2. Послеокончания Фильт. рации воды и центрифугирования уст" ройство извлекают, стакан 1 4 и крьппку 1 7 снимают, давление пневмообжима сбрасывают, извлекают пуансоны 12 и 1 3, пористый материал 33 и сам образец для определения его массы, после чего вычисляют остаточную водо- насыщенность по потере исходной массы образца, насьпценного 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, насышенного остаточной водой и керосином, внутри гильзы из эластичного материала, сборку пуансонов в камере вместе с пористым материалом, пневмообжим гильзы 2, образца 32 и пуансонов 1 2 и 13, заливку нефти в полость 25верхнего пуансона 1 2 в объеме не ме-, нее трех объемов пор образца и керосина в полость 16 так, чтобы конец 10 капилляра находился под его уровнем, . сборку стакана 14 и крышки 1 7 и центрифугирование с заданным временем и количеством оборотов с последующим сбрасыванием давления пневмообжима, 15 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 этапеДальнейшая 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 1 2 и 13, заливку воды в полость 25 верхнего пуансо" на 12 в объеме не менее десяти объемов пор образца и неФти в полость 1 б, сборку стакана 14 и крьппки 1 7 и центри" фугирование с заданным временем и количеством оборотов, обеспечивающим . 35 объемную скорость не более (0,3- 0,4) см /мин;По окончании вытеснения нефти водой образец извлекают и определяют его массу, что позволяет рассчитать 40 остаточную нефтенасьпценность. Объем воды в образце определяют путем ее выпаривания и последующей ее конденсации, а объем нефти, вытесненный из образца," путем перевода ее в четырехфф 45 хлористый углерод и последующего анализа раствора, после чего выполняют расчеты остаточной нефтенасыщенности.Объемы керосина и нефти после за полнения порогового пространства с остаточной водой не должны отличаться более, чем на 2 Х относительных (при объеме пор порядка 2 смэ), в этом случае образец считается пригод: ным для дальнейших испытаний. В каче стве дополнительного контроля следует учитывать, чтоЖгде У- объем пор 1Ч - объем остаточной воды 1Ч, - объем неФти.Устройство обеспечивает более пол" ное вытеснение нефти на образцах, снижая тем самым величину остаточной водонасыщенности и увеличивая коэффициент вытеснения нефти за счет более равномерного продвижения Фронтавытесняемого тента в образце путем регулировки выходного сечения капил" ляра.Устройство позволяет совместить последовательные операции по определению коэффйциентов остаточной водо- насыщенности и вытеснения нефти в условиях герметично зачехленного образца, исключая потери агентов за счет испарения.Формула и з о б р е т е н и яУстройство для определения коэффициентов остаточной водонасьцценности и вытеснения несмешивающихся жидкостей в горных породах, содержащее полый корпус с герметичной крышкой, в котором размещены гильза для образца, соединенная с питающим и приемным пуансонами, и стакан-ловушку, отличающееся тем,что, с целью повьппения точности путем установления равномерного продвижения фронта раздела.жидкостей, приемный пуансон снабжен хвостовиком с осевым каналом и концевым капилляром с регулируемым сечением, при этом конец хвостовика размещен в стакан- ловушке, а приемный и питающий нуаисоны соединены друг с другом посредством канала.1583799 Составитель Л. ПавловРедакто Л, Г атид р , ратилло Техред Л.Сердюкова Корректор Т,Мале ираж 500 ственног 113035 КНТ СС и Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгоро агарина, 101 аказ 2249НИИПИ Госу Я 2 25 комитета по изобретен Москва, Ж, Раушска Подписн ям и открытиям наб., д. 4/5