Устройство для петрофизического исследования кернов

Полезная модель относится к области исследования фазовых проницаемостей коллекторов нефти и газа и может быть использована при решении большого числа геопромысловых задач.
Известны устройства (ОСТ 39-235-89. Нефть. Метод определения фазовых проницаемостей в лабораторных условиях при совместной стационарной фильтрации. - 35 с.; Иванов М.К., Калмыков Г.А., Белохин B.C. и др. Петрофизические методы исследования кернового материала. Учебное пособие в 2-х книгах. Кн. 2: Лабораторные методы петрофизических исследований кернового материала. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2008. - 113 с.; Добрынин В.М., Ковалев А.Г., Кузнецов A.M. и др. Фазовые проницаемости коллекторов нефти и газа. - М.: ВНИИОЭНГ, 1982. - Обз. инф. Сер. «Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений». - 56 с.; Инструкция по эксплуатации автоматизированного программно-измерительного комплекса для петрофизического исследования кернов ПИК-ОФП/ЭП-3. - Новосибирск: ЗАО «Геологика», 2008. - 33 с.; RU 108105, опубл. 10.09.2011), позволяющие определять фазовые проницаемости коллекторов нефти и газа.
Недостатком описанных устройств является значительная длительность процесса исследования.
Известно также устройство (принимаемое за прототип) для определения фазовых проницаемостей в пластовых условиях (RU 108105, опубл. 10.09.2011), которое содержит плунжерные насосы, обеспечивающие подачу в образец нефти и воды при пластовом давлении, кернодержатель, предназначенный для установки в нем в резиновой манжете исследуемого образца, трубопроводы для подачи и отвода рабочих жидкостей с вентилями, контейнеры с рабочими жидкостями, регулятор противодавления, мерную колбу, для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя, термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, дифференциальный манометр, для измерения перепада давления на исследуемом образце и перепускной трубопровод с вентилем, соединяющий входной трубопровод с выходным.
Недостатком описанного устройства также является значительная длительность процесса исследования.
Задачей предлагаемого устройства является сокращение времени проведения экспериментов и повышение его функциональных возможностей.
Петрофизические исследования керна помимо определения фазовых проницаемостей могут включать сравнительные эксперименты по вытеснению нефти из керна водой и различными реагентами.
Для определения эффективности какого-либо реагента, предназначенного для повышения добычи нефти, образец керна насыщают нефтью, производят вытеснение ее водой, затем образец вновь насыщают нефтью и производят ее вытеснение реагентом. Далее сравнивают объемы нефти вытесненной с помощью воды и реагента.
Как насыщение керна нефтью, так и вытеснение ее из керна водой или реагентом допускается проводить путем прокачки определенного количества соответствующей рабочей жидкости через керн.
Чтобы исключить погрешность эксперимента, связанную с наличием определенного количества нефти, оставшегося после насыщения образца в трубопроводах устройства, производят их промывку растворителями в процессе эксперимента, для чего целесообразно использовать перепускной трубопровод (RU 108105, опубл. 10.09.2011), что позволит не производить отключение (снятие) кернодержателя от устройства.
Решение указанной задачи достигается тем, что согласно известным устройствам, включающими кернодержатель с установленным в нем в резиновой манжете исследуемым образцом, термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, плунжерные насосы, обеспечивающие подачу в образец нефти и воды при пластовом давлении, насос для создания горного давления, трубопроводы для подачи и отвода рабочих флюидов с вентилями, регулятор противодавления, контейнеры с рабочими жидкостями, мерную колбу для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя, датчики давления, дифференциальный манометр, для измерения перепада давления на исследуемом образце и перепускной трубопровод с вентилем, соединяющий входной трубопровод с выходным, предлагаемое устройство дополнительно содержит два вентиля, установленных соответственно на входе и выходе из кернодержателя между самим кернодержателем и местами подключения перепускного трубопровода к входному и выходному трубопроводам для отсоединения кернодержателя от гидравлической системы устройства.
Так как заявленная совокупность признаков проявляет новое свойство (позволяет повысить функциональные возможности устройства и сократить время проведения исследований) и это новое свойство является результатом введения в заявленную совокупность новых отличительных признаков (введение в состав устройства двух вентилей, позволяющих изолировать кернодержатель, с находящимся в нем образцом керна от гидравлической системы устройства), то это позволяет утверждать о наличии в заявленном устройстве существенных отличий. Отсутствие описаний подобных устройств в общетехнических и патентных источниках информации позволяет утверждать о наличии в созданном техническом решении новизны.
На чертеже изображена гидравлическая схема предлагаемого устройства.
Устройство включает кернодержатель 1, с установленным в нем в резиновой манжете исследуемым образцом, термостат 2, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, плунжерные насосы 3 и 4, обеспечивающие подачу в образец соответственно нефти и воды при пластовом давлении, насос для создания горного давления 5, трубопроводы для подачи 6 и отвода 7 рабочих жидкостей, перепускной канал 8 с вентилем 9, вентили 10, для отсоединения кернодержателя от гидравлической системы устройства, контейнеры с рабочими жидкостями 11, регулятор противодавления 12, мерную колбу для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя 13, датчики давления 14, дифференциальный манометр 15, для измерения перепада давления на исследуемом образце.
Устройство работает следующим образом.
Образец керна насыщается нефтью путем прокачки 5 объемов пор нефти плунжерным насосом 3 при рабочих значениях температуры и давлений. Далее производится отсоединение кернодержателя 1 от гидравлической системы устройства с помощью вентилей 10 и плунжерным насосом 4 осуществляется промывка входного и выходного трубопроводов 6 и 7 от нефти. Затем кернодержатель 1 вновь подключается к входному и выходному трубопроводам и производится вытеснение нефти путем прокачки воды плунжерным насосом 4 через керн.
Таким же образом после очередного насыщения образца керна нефтью производится ее вытеснение из керна реагентом. Значения вытесненных объемов воды используются для определения коэффициента извлечения нефти.
Использование предложенного устройства позволит расширить функциональные возможности устройства за счет проведения экспериментов по вытеснению нефти и увеличить производительность проведения исследований за счет сокращения времени по отключению кернодержателя от гидравлической системы устройства.