Пристрій для визначення проникності зразка гірської породи

Пристрій для визначення проникності зразка гірської породи, який містить систему 3 спрощенні конструкції та зменшенні ручних операцій при обслуговуванні пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому пристрої для визначення проникності взірців пористого середовища, який містить затискувач досліджуваного взірця, вузли підтримки та виміру тиску, а також запірну та регулюючу арматури, згідно з винаходом в новому технічному рішенні вузол плавної зміни тиску та підтримки його постійним виконаний у вигляді двох циліндрів, що сполучені між собою втулкою, штокові порожнини циліндрів сполучені з гідро - або з пневмоприводом, поршневі порожнини циліндрів підключені до затискувача взірця, а вузол з'єднання штоків циліндрів виконаний у вигляді привода для давача витрат флюїду. В джерелах патентної та технічної інформації не виявлено нових ознак, що заявляються, а саме: - вузол плавної зміни тиску та підтримки його постійним виконаний у вигляді двох циліндрів; - циліндри сполучені між собою втулкою; - штокові порожнини циліндрів сполучені з гідро - або з пневмоприводом; поршневі порожнини сполучені із затискувачем; - вузол з'єднання штоків циліндрів виконаний у вигляді привода для давача витрат флюїду. Отже, можна стверджувати, що пристрій для визначення проникності взірців пористого середовища відповідає критерію "новизна". Причинно-наслідковий зв'язок між відрізняючими ознаками винаходу і технічним результатом, який буде досягнуто, полягає в наступному: - виконання вузла плавної зміни тиску та підтримки його постійним у вигляді двох циліндрів дозволяє уникнути нерівномірності подачі флюїду через дослідний взірець, чим досягається підвищення точності вимірів об'єму флюїду, що прокачують через взірець породи; - сполучення циліндрів між собою втулкою дозволяє одночасно ввести в роботу два циліндри для підтримки стабільного перепаду тиску; - сполучення штокових порожнин циліндрів з гідро- або з пневмоприводом необхідно для синхронного переміщення поршнів; - поршневі порожнини через трубопровід підключені до затискувача взірця; - виконання вузла з'єднання штоків циліндрів у вигляді привода для давача витрат флюїду дозволяє підвищити точність та надійність роботи нового пристрою, а також дає можливість безперервного запису величини витрат флюїду на носій Інформації (комп'ютер, самописець тощо). Крім того, ознаки нового пристрою, що заявляються та відрізняють його від пристроюпрототипу, і характерне їх розміщення надають пропонованому пристрою нових властивостей, а саме: оптимізують проведення процесів вимірювання проникності пористих порід; підвищують точність, продуктивність та ефективність роботи пристрою; отже, відповідають критерію "суттєві ознаки". Таким чином, нові ознаки пристрою є вагомими та достатніми для досягнення технічного 80551 4 результату, який забезпечує винахід, отже відповідають критерію "суттєві відзнаки". Отже, нові конструктивні елементи забезпечують технічну перевагу пропонованого пристрою, тобто сприяють суттєвому підвищенню ефективності роботи пристрою. Техніко-економічні переваги нового технічного рішення полягають в підвищенні точності та надійності визначення проникності взірця гірської породи при використанні пропонованого пристрою. На кресленні показана принципова схема пристрою для визначення проникності взірця гірської породи. Пристрій містить вузол 1 для плавної зміни тиску та підтримання його постійним в заданих межах у вигляді двох циліндрів 2, що з'єднані між собою втулкою 3. В прорізі втулки 3 переміщається вузол штоків 4 циліндрів 2, який служить для натискання кінцевих вимикачів 5 та приводу за допомогою тросика 6 і роликів 7 тахометричного пристрою 8, вихідний сигнал котрого подається на записуючий пристрій, градуйований в одиницях витрат флюїду (самописець, комп'ютер). Крім того, пропонований пристрій містить: розподільчі крани 9,10 з електроприводом; гідро- або пневмопривід 11; затискач 12 взірця гірської породи; диференціальний манометр 13; взірцеві манометри 14, 15; заливні бачки 16, 17; газовий балон 18; вентилі 19, 20, 21, 22, 23. Пристрій працює наступним чином. Наповнюють бачки 16, 17 флюїдами, що вибрані для даного дослідження, наприклад, моделлю пластової води та нафти. Встановлюють поршні вузла 1 в крайнє положення, наприклад, праве. Поміщають досліджуваний зразок в затискач 12. Відкривають вентилі 19, 20. В системі створюють вакуум, після чого закривають вентиль 19 і, залежно від вибраного флюїду (вода, нафта, газ), відкриванням одного чи двох (при використані суміші флюїдів) вентилів 21, 22, 23 заповнюють систему пристрою та досліджуваний взірець гірської породи. Закривають вентиль 20. Далі хід наступних операцій визначається вибраним режимом дослідження. Наприклад, в режимі без протитиску відкривають вентиль 19 і регулюванням швидкості пневмо- чи гідроприводу 11 встановлюють необхідну величину витрат і перепаду тиску в досліджуваному взірці. При переміщенні поршнів 2 вузла 1 у прорізі втулки 3 за допомогою штоків 4, наприклад вліво, в поршневу порожнину правого циліндра 2 всмоктується із бачка 16 чи 17 (залежності від вибору) флюїд або газ із балону 18, а в поршневій порожнині лівого циліндра 2 вибраний флюїд стискується до заданої вище величини та протискається через взірець. В крайніх положеннях поршнів 2 вузол з'єднання штоків 4 натискає на кінцевий перемикач 5, що приводить до зміни напряму переміщення поршнів 2 без порушення режиму дослідження та зміни напрямку потоку через взірець. Сигнал тахометричного пристрою 8, пропорційний швидкості переміщення поршнів 2, і приводиться в рух тросиком 6 через ролики 7. Отриманий сигнал 5 записується пристроєм, градуйованим в одиницях витрат флюїду. Протиснутий через зразок флюїд фільтрується і потрапляє у свій бачок 16 або 17. При переході на режим з протитиском, встановлюють поршні 2 вузла 1 в будь-яке крайнє положення; пусту поршневу порожнину і взірець заповнюють рідиною або газом під заданим тиском, потім закривають вентиль 19 і відкривають вентиль 20. В результаті отримують гідравлічно замкнуту систему, заповнену флюїдом під заданим тиском. В такому стані здійснюють прокачування флюїду через взірець гірської породи, а параметри режиму дослідження підтримують автоматично і як завгодно тривалий час тим же способом, що й у вищенаведеному режимі. Після виведення пристрою на відповідний режим вмикають апаратуру запису параметрів дослідження: тиску, перепаду його та витрат флюїду. За виміряними параметрами згідно з законом Дарсі k = Q L m/ F (p1 - p2), де k - коефіцієнт проникності, в дарсі, Q - розхід флюїду через взірець породи, в см3/сек, F - площа поперечного перерізу взірця, в см2; L - довжина зразка, в см, m - в'язкість відповідного флюїду, в спз; р1 і р2 - тиск флюїду перед взірцем і після відповідно, в кг/см2. отримують величину коефіцієнта проникності взірця гірської породи. Приклад проведення дослідження із визначення проникності взірця гірської породи, взятого з інтервалу 1564-1567м свердловини №3 Східниця. Лабораторний №1268 взірця. Виміряні параметри: Довжина взірця - 5,4см, площа поперечного перерізу - 7,063см3, тиск перед взірцем - 3кг/см3, тиск після взірця - 2,564кг/см2, в'язкість води 1спз, розхід води через взірець - 0,025см/сек3. Згідно з формулою Дарсі отримуємоємо: k = Q L m/ F (p1 - p2) = (0,025x5,4x1)/7,063x(32,564)=0,043839 дарсі, отже, проникливість взірця гірської породи, виміряної за допомогою пропонованого пристрою, з інтервалу 1564-1567 м свердловини №3 Східниця становить 0,043839 дарсі. Техніко-економічні переваги технічного рішення полягають в тому, що при використанні пристрою реєстрація, запис та розрахунок проводиться автоматично, що виключає суб'єктивний фактор і підвищує точність та продуктивність. До переваг нового пристрою можна віднести і те, що визначення проникності взірця гірської породи на пропонованому пристрої можна проводити в двох режимах - з протитиском і без нього, як з допомогою різних рідин, газів, а також їх сумішей при різних величинах тисків і їх градієнтах. Випробування показали надійність і безпечність роботи пристрою та його високі експлуатаційні можливості. 80551 6 Таким чином, пропоноване технічне рішення дозволяє виконати поставлену задачу. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР №898300. 2. Авторское свидетельство СССР №98665 прототип.