Устройство для исследования процесса капиллярного вытеснения нефти из пористой среды

)5 Е 21 В 47/1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯА ВТСРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Специальное конструкторское бюро геофизического приборостроения Института геологии АН АзССР (72) А,А,Баишев, Г.Э,Музаффаров н Н,Д.Таиров(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА КАПИЛЛЯРНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ИЗ ПОРИСТОЙ СРЕДЫ(57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и предназначено для моделирования и изучения процессов, происходящих при разработке нефтяных залежей, 11 ель изобретения - повыщение достоверности исследования процессе капиллярного, вытеснения нефти иэ пористой среды, Устройство содержит наборную камеру, выполненную из последовательно расЛ положенных токог,роводящих 33 и токонепроводящих 32 участков, размещенных между нажимными фланцами 31, причем участки 32 и 3 выполнены в виде полых металлических втулок (МВ) равного внутреннего диаметра с выступами между торцами МВ, Внутренние и торцовые поверхности МВ токонепровсдящих у 1 астков 32 выполнены из диэлектрического термоагрессивностойкого герметика (ДТГ), При этом МВ токопроволящих участкея 32 выполнены с наружными и внутренними выступами, Наружные выступы расположены между торцами МВ, Внутренняя поверхность МВ до выступа выполнена из ДТГ. Участ- с ки 33 электрически связаны с измерительным мостом, При установке между крайними участками 32 наборной камеры нажимных фланцев 31 и приложения С к ним сжимающей силы последняя приобретает способность выдерживать высо- - кие внутренние давления за счет создания между участками 32 и 33 лабиринтных уплотнений, заполненных ДТГ, (,Р 1 4 ил, ЮИзобретение относится к нефтегазодобывающей промьппленности и може гбыть использовано в лабораторных условиях для моделирования и изученияпроцессов, происходящих при разработке нефтяных залежей,Целью изобретения является повышение достоверности исследования процесса капиллярного вытеснения нефти 10иэ пористой среды,На фиг,1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства,на фиг,2 - наборная камера с токопроводящими участками, каждый иэ которых имеет наружный и внутренний выступы, причем наружный выступ расположен между торцами втулки, а внутренняя поверхность до выступов виполнена иэ диэлектрического термоагрессивностойкого герметика; на фиг.Зтокопроводящий участокраксонометрия;на фиг.4 - токонепроводящий участок,аксонометрия,Устройство для исследования процесса капиллярного вытеснения нефтииз пористой среды 1,фиг,1) состоитиз электроцасосного агрегата 1 высокого давления, входной камеры 2 первой мерной емкости 3, вакуумметра 4, ЗОнаборной камеры 5, измерительногомоста 6, пульта 7 упраления и визуального контроля, манометра 8 выходной камеры 9, второй мерной ем-кости 10, нагревательной системы 11,35промежуточной емкости 12, эапорныхвентелей 13-23 и трубопроводов 24-30,Электронасосный агрегат 1 черезвентиль 13 и трубопровод 24 подсоединен к промежуточной емкости 12, которая через вентиль 21 и трубопровод 29подсоединена к трубопроводу 26, соединяющему через вентили 15 и 20 входную камеру 2 с первой мерной емкостью3. Трубопроводы 24 и 26 шуцтируютсячерез вентиль 14 трубопроводом 25,На трубопроводе 29 установлен воэдушник с вентилем 22, На промежуточной емкости 12 имеется спускной трубопровод 30 с вентилем 23, К входнойкамере 2 с помощью нажимного фланца(не показан) подсоединяется наборнаякамера 5, а к верхней части входнойкамеры - вторая мерцая емкость 1 О.К верхней части второй мерной емкости 10 подсоединен через вентиль 16заполняющий трубопровод 27, К трубопроводу 27 подключен вакуумметр 4 через вентиль 17, К наборной камере 5 с правого конца с помощью нажимногофланца (це показан) присоединяетсявыходная камера 9, В верхней частивыходной камеры 9 устанавливается воздушник с вентилем 18, а в нижнейчасти - первая мерная емкость 3, Вторце выходной камеры 9 устанавливается через вентиль 19 манометр 8,Электроды второй мерной емкости Осоединяются с имерительным мостом6 электрическим жгу гом, а токопроволящие участки наборной камеры 5 соедицэютсл с измерительным мостом 6приводамц,Электроды первой мерной емкости3 также соединяются с измерительныммостом 6 электрическим жгутом, Бакэлектроцасоснаго агрегата 1 заполняется индустриальным маслом, Промежуточная емкость 12 эаполцяется водойили углеводородной жидкостью, Наборную камеру 5 эаполняют исследуемой пористой средой и насыщают ее углеводородной жидкое гью,Наборая камера 5 (фиг,2) содержитцажрмцые флаацы 31, токоцепроводящиеучастки 2 и токопроводящие участки33 с пар жцыми выступами, расположению.", ме;кду торцами вту.ки, и внутренней поверхностью до выступа, выполи .нной ц диэлектрического термоагрессивцос тойкого герметика,Токопроводящий участок 33 (фиг.З)и токонепроводящий участок 32 (фиг.4)содержат торец 34, наружный выступ(только для токопроводящего участка)35, внутренний выступ 36, внутреннююповерхность 37 и наружную поверхность 38.Устройство работает следующимобразом,Перед началом исследования наборная камера с пористой средой насыщается углеводородной жидкостью и производится заполнение жидкостями гидравлической системы установки,Для этого предварительнО гидравлическую систему вакуумируют, присоединяя трубопровод 28 к вакуум-насосу(не показан) при открытом вентиле 18(остальные вентили закрыты) и проверяя степень разреженности газа повакуумметру 4. Заполняют водой промежуточную емкость 12 через вентиль 23и трубопровод 30 при открытом вентил22 (остальные вентили закрыты). После заполнения промежуточной емкости624145вентили 22 и 23 закрывают, Залиналтнаборную камеру в сборе с входной ивыходной камерами и мерными емкостями углеводородной жидкостью от бачка (не показан) через трубопровод527 при открытых вентилях 15, 16,20, 21 и 22 (остальные вентили закрыты), При появлении углеводороднойжидкости на выхоце вентилч 22 последний закрывают, Затем включают злектронасосный агрегат 1 при открытыхвентилях 13, 15, 16 и 21 (остальныевентили закрыты )и закачннают из промежуточной емкости 12 воду в трубопроводы 26 и 29 и иэ них через вентиль 15 во входную камеру 2 и вторуюмерную емкость 10 Вода, поступая вполость входной камеры и вторую мерную емкость, вытесняет нэ цих ,углеводородную жидкость, котопан начинает истекать из трубопровод;, 27,При появлении воды из трубопровода27 вентили 16 и 21 перекрываю" и алек.тронасосный агрегат останавливают. 25После этого при открытых вентилях13, 18, 20 и 21 (остальные вентилизакрыты) включают электронасоеныйагрегат 1 и эакачивают из промежуточной емкости 12 воду в трубопроводы 26 и 29 и из них через вентиль 20в выходную камеру 9 и первую мернуюемкость 3, Вода, поступая в первуюмерную емкость и выходную камеру, вытесняет из них углеводородную жиц 35кость, которая начинает истекать изтрубопровода 28 с вентилем 18. Припоявлении воды из трубопровода 28вентили 8 и 21 перекрывают и электронасосный агрегат 1 останавливают: гидравлическая система заполнена рабочими жидкостями, При этом водой заполнены вторая мерная емкост.-, 10,полость входной камеры 2, гидравлические линии 26, 17 и 28, попость выходной камеры 9 и первая мернаяемкость , Углеводородной жидкостьюзаполнена наборная камера 5,После проведенной подготовки открывают вентили 13, 21 и 15 и включают электронасосный агрегат 1, создавая заданное давление в гидравлической системе, контролируемое по манометру 8, При досгижении заданного давления электронасосный агрегатотключают, вентили 13 и 2 закрывают.При этом вся гидравлическая системанаходится под однюч и тем же давлением, Включают электронагревательную 06гистему 11, Вода начинает вытеснятьуглеводородную жидкое гь иэ пористойсреды, Это вытеснение происходит каксоглаене движению воды (прямоточно)так и против движения воды (противоточно), При этом противоточно вытесненная углеводородная жидкость попадает в полость входной камеры 2, а затем вовторую мерную емкость 10, Прямоточно вытесненная углеводородная жидкость через выходную камеру 9 попадает в перву;-. мерную емкость 3,Дзя определения объемов углеводородной жидкости и воды в первой 3 ивторой 10 мерцьг емкостях используютизвестный метод измерения границы раздела эгектропроводящей (воды) и неэлектронроводящей (углеводородной жидкости) Фаз контактным уровнемером,заключенным в герметичной мерной емкости (не показан)в виде рейки изнепрг.одящего материала со штырьковыми электродами, который замыкает уровень водяного столба. Показания уровцемер высвечиваются на световом индикаторе из светодиодов, расположенных на пульте 7 управления и визуального контроля, Контактнцг уровнеи "ры мерг ых емкостей 3 и 1 О соединяются электричег нми жгутами с пультом 7 визуального контроля,Для определения насыщенности пористой среды углеводородньгли жидкостями измеряют электропроводность пористой средь., эаключ:нной в нетокопро" водяг,.ем участке камеры между двумя такопроводящими участками (электродами) камеры, Токонепроводящие участки 32 (фиг,2 и 4) выполнены в виде по" лых металлических втулок с внутренним выступом, расположенным между торцами втулки, причем внутренняя и торцовые поверхности втулок выполнены из диэлектрического термоагрессивностойкого герметика, например специальной резины или фторопласта повышенной теплостойкости, Токопроводящие участки 33 ( Лиг,2 и 3) также выполнены в виде полых м тгллических втулок с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру токонепроводящих втулок, с наружным и внутренними выступами, причем наружный выступ расположен между торцами втулки, а внутренняя поверхность втулки до выступа выполнена из диэлектрического термоагрессивностойкого герметика.Токонепроводяшие и токопроводящиевтулки, чередуясь в наборе, образуютнаборную камеру 5 одного поперечногосечения.5Токопроводящие участки (кольцевыеэлектроды) наборной камеры 5 (фиг,1)электрически связаны с измерительныммостом 6 электрическими проводами,При установке между крайними токонепроводящими участками наборной ка"меры 5 нажимных фланцев 31 (фиг.2) иприложения к ним сжимающей силы (например, при помощи стяжных стержней)последняя приобретает способность 15выдерживать высокие внутренние давления (до 300 атм и вьппе 1 за счет создания между токонепроводящими и то"копроводящими металлическими втулками лабиринтных уплотнений заполненных термоагрессивностойким герметиком, Соединяя между собой несколько наборных камер и применяя приэтом конструктивные меры, направленные на сохранение прямолинейности 25продольной оси (например, при помощипромежуточных опор) можно получитьисследовательские камеры высокогодавления различной длины,Устройство для исследования процесса капиллярного вытеснения нефтииз пористой среды позволяет вести исследование пористой среды электрометрическим методом в герметичной камере при значительно более высоких 35давлениях вытесняющих сред, Расширение диапазона измерения процесса капиллярного вытеснения сред обеспе 1 чивает более достоверное иэучс:ние реальных капиллярных процессов, происходящих в подземных пластах нефтяных месторождений, что важно для решения народно-хозяйственных задач по извлечению нефти вторичными методами,Формула изобретения Устройство для исследования процес са капиллярного вытеснения нефти иэ пористой среды, включающее наборную камеру, выполненную иэ последовательно расположенных токопроводяшнх и токонепроводящих участков, размещенных между нажимными фланцами, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности исследо, вания, токопроводящие и токонепроводящие участки наборной камеры выпол иены в виде полых металлических втулок равного внутреннего диаметра с выступами, причем втулки токонепроводящих участков выполнены с внутренними выступами, расположеннымн между торцами втулок, внутренние и торцовые поверхности втулок токонепроводящж участков выполнены нэ диэлектрического термоагрессивностойкого герметика, а нтулки токо- проводящих участков выполнены с наружными и внутренними выступами, наружные выступы расположены между торцами втулок, внутренняя поверхность втулок до выступа выполнена из диэлектрического термоагрессивностойкого герметика,1624140Составитель Г.МасловаРедактор А.Лежнина Техред М,Дидык Корректор Н.Король Заказ 175 Тираж Подл ис ное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР13035, Москва, 3-35, Рауюская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгород, ул. Гагарина, 101