УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АБСОЛЮТНОЙ ГАЗОВОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ

Полезная модель относится к области исследования проницаемостей коллекторов нефти и газа и может быть использована при решении большого числа геопромысловых задач.
Известны устройства /1-2/, позволяющие определять абсолютную газовую проницаемость коллекторов нефти и газа. Данные устройства обладают недостаточными функциональными возможностями.
Известно также устройство /3/, позволяющее определять абсолютную проницаемость по жидкости и по газу. Данное устройство также обладает недостаточными функциональными возможностями, так как схемы по определению абсолютной проницаемости по жидкости и по газу изолированы.
Известно устройство /4/, позволяющее определять абсолютные и фазовые образцов кернов и проводить исследования по определению коэффициента извлечения нефти. Недостатком описанного устройства является значительная сложность конструкции.
Задачей предлагаемого устройства является повышение его функциональных возможностей.
Решение указанной задачи достигается тем, что, согласно известным устройствам /1-3/ для определения абсолютной газовой проницаемости, включающими кернодержатель с установленным в нем в резиновой манжете исследуемым образцом, газовый баллон, насос для создания горного давления, трубопроводы для подачи и отвода рабочих флюидов, регулятор противодавления, датчики давления, дифференциальный манометр для измерения перепада давления на исследуемом образце, расходомер газа, предлагаемое устройство содержит термостат, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в исследуемом образце, плунжерный насос, обеспечивающий подачу в образец воды при пластовом давлении, контейнер с рабочей жидкостью, регулятор противодавления, мерную колбу для измерения уровня жидкости на выходе из кернодержателя.
Таким образом, достигается объединение схем для определения абсолютных проницаемостей по жидкости и по газу, что в свою очередь позволяет проводить исследования по извлечению нефти путем попеременной прокачки жидкости и газа через образец керна, не переставляя керн из одной установки в другую.
На чертеже изображена гидравлическая схема предлагаемого устройства.
Устройство включает кернодержатель 1, с установленным в нем в резиновой манжете исследуемым образцом, газовый баллон 2, плунжерный насос 3, трубопроводы 4 для подачи и отвода рабочих флюидов, датчики давления 5, дифференциальный манометр 6, термостат 7 для поддержания постоянной температуры в исследуемом образце, насос 8 для создания давления обжима исследуемого образца, контейнер 9 с рабочей жидкостью, регулятор противодавления 10, мерную колбу 11 на выходе из кернодержателя и расходомер 12. При этом плунжерный насос 3 и регулятор противодавления 10 посредством трубопроводов 4 связаны соответственно с входом и выходом кернодержателя 1, насос 8 посредством трубопроводов 4 связан с кернодержателем, контейнер 9 с рабочей жидкостью посредством трубопроводов 4 соединен с плунжерным насосом 3, а мерная колба 11 - с регулятором противодавления 10.
Устройство работает следующим образом.
Газ из баллона 2 или рабочая жидкость (вода) плунжерным насосом 3 по трубопроводам 4 подается на вход кернодержателя 1. При этом в случае прокачки жидкости насосом 8 создается давление обжима исследуемого образца путем нагнетания масла в промежуток между манжетой и корпусом кернодержателя. Контроль рабочих давлений осуществляют с помощью датчиков давления 5, измерение перепада давления производят дифференциальным манометром 6. Скорость прокачки жидкости задается плунжерным насосом 3, расход газа измеряют расходомером 12. По измеренным данным перепада давления и расхода флюида определяют значение абсолютной проницаемости.
Абсолютная проницаемость по жидкости:
,
ж
где Q - расход флюида, мл/с;
ж
µ - вязкость жидкости, мПа·с;
L - длина образца, м;
ΔP - разность давлений на образце (дифференциальное давление), кПа;
2
F - площадь поперечного сечения образца, м.
Абсолютная проницаемость по газу:
,
г
3
где Q - расход газа, замеренный на выходе из образца, см/с;
г
µ - вязкость газа при условиях фильтрации, МПа·с;
ΔP - перепад давления на образце между входом и выходом, 0,1 МПа;
бар
P - барометрическое давление, 0,1 МПа;
L - длина образца, см;
2
F - площадь поперечного сечения образца, см.
При проведении опытов по вытеснению нефти объем вытесненной жидкости определяют с помощью мерной колбы 11 на выходе из кернодержателя.
Устройство позволяет уменьшить трудоемкость при проведении экспериментов по вытеснению нефти путем попеременной прокачки жидкости и газа, так как не требуется перестановки образца керна из одной установки в другую.
Источники информации, использованные при оформлении заявки:
1. ГОСТ 26450.2-85. Породы горные. Метод определения коэффициента абсолютной газопроницаемости при стационарной и нестационарной фильтрации.
2. Иванов М.К., Калмыков Г.А., Белохин В.С. 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. - 114 с.
3. Инструкция по эксплуатации. Установка для определения проницаемости по жидкости и по газу ПИК-АП-3000. - Новосибирск: ЗАО «Геологика», 2008. - 29 с.
4. Добрынин В.М., Ковалев А.Г., Кузнецов А.М. и др. Фазовые проницаемости коллекторов нефти и газа. - М.: ВНИИОЭНГ, 1982. - (Обз. инф. Сер. «Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений»). - 56 с.