Установка для дослідження фільтраційних властивостей продуктивних пластів

Реферат: Установка для дослідження фільтраційних властивостей продуктивних пластів містить кернотримач з плунжерами, взірець гірської породи, маніфольди, систему прокачування і відбору флюїдів, систему створення термобаричних умов, регулятор тиску, камеру з вихровим змішувачем. UA 77702 U (12) UA 77702 U UA 77702 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до установок, що моделюють процеси, які відбуваються у привибійній зоні пласта нафтових та газових свердловин під час впливу на породу-колектор хімічними реагентами. Відома установка для визначення проникності кернів гірських порід [1]. Вона вбирає у себе кернотримач з пристосуванням для створення тиску, температури і прокачування рідини через зразки гірських порід. Однак, така установка не дозволяє моделювати процеси, що відбуваються у привибійних зонах пластів, тому що в її конструкції відсутні система для швидкої зміни робочих агентів і регулятори для підтримки пластового тиску. Найбільш близькою за технічною суттю до корисної моделі, що пропонується, є установка для вивчення процесів, що відбуваються у при вибійних зонах пластів нафтових і газових свердловин [2], яка вміщує кернотримач з плунжерами та взірцем гірської породи, що об'єднані з маніфольдами, систему прокачування і відбору флюїдів, систему створення термобаричних умов з регулятором тиску. Недоліком цієї установки є відсутність функції змішування досліджуваних рідин в об'ємі безпосередньо перед їх надходженням у взірець гірської породи. Задачею корисної моделі є збільшення кількості функцій установки та підвищення точності замірів за рахунок обладнання одного з плунжерів кернотримача камерою з вихровим змішувачем для змішування досліджуваних рідин безпосередньо перед їх надходженням у взірець гірської породи, а його торцева части містить ряд подовжніх отворів для направлення через них досліджуваних рідин у взірець гірської породи. Поставлена задача вирішується тим, що в установці для дослідження фільтраційних властивостей продуктивних пластів, яка вміщує кернотримач з плунжерами та взірцем гірської породи, що об'єднані з маніфольдами, систему прокачування і відбору флюїдів, систему створення термобаричних умов з регулятором тиску, один з плунжерів кернотримача обладнано камерою з вихровим змішувачем для змішування досліджуваних рідин безпосередньо перед їх надходженням у взірець гірської породи, а його торцева частина містить ряд подовжніх отворів для направлення через них досліджуваних рідин у взірець гірської породи. На фіг. 1 наведена принципова схема установки, на фіг. 2 - загальний вигляд плунжера. Установка включає кернотримач 1, усередині якого встановлено плунжери 2 і 3 між якими розташований взірець гірської породи 4. До кернотримача 1 через трубопровід 5, вентиль 6 і трубопровід 7 під'єднано прес 8 для створення гідрообтиску, що імітує гірський тиск. Контроль за тиском гідрообтиску здійснюється манометром 9. Прес 8 через трубопровід 7, вентиль 10 та трубопровід 11 з'єднано з забірним бачком 12. Балон із стисненим газом 13 з манометром 14, через вентиль 15, трубопровід 16 і вентилі 17, 18, 19 з'єднано з поршневими контейнерами 20, 21, 22. Через вентилі 23, 24, 25 і систему трубопроводів 26, 27, 28 поршневі контейнери 20, 21, 22 сполучені з плунжерами 2 і 3 кернотримача 1. Плунжери 2 і З обладнано трьома подовжніми каналами 29, 30, 31 гідравлічно об'єднаними з відповідними трьома радіальними каналами 32, 33, 34 через запірні вентилі 35, 36, 37. Плунжер 2 кернотримача 1 обладнано камерою 38 з вихровим змішувачем 39 та подовжніх отворів 40, які гідравлічно пов'язані з взірцем гірської породи 4. Через трубопровід 27 вентиль 41 та трубопровід 42 плунжери 2 і 3 під'єднані до регулятора тиску 43 для підтримання пластового тиску у кернотримачі 1. Плунжери 2 і 3 обладнані манометрами 44, 45, 46, 47, 48, 49. На виході з регулятора тиску 43 встановлено мірний циліндр 50 для відбору та замру об'єму робочих флюїдів. Регулятор тиску 43 через трубопровід 51, вентилі 52, 53 з манометром 54 і вентилем 55, буферний контейнер 56, трубопровід 57, вентиль 58, трубопровід 16 і вентиль 15 з'єднано з балоном із стисненим газом 13. Необхідна температура у кернотримачі 1 підтримується термостатом (на схемі не показано). Вся установка окрім манометрів 9, 14, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 54, преса 8, забірного бачка 12, балона із стисненим газом 13 з вентилем 15, мірного циліндра 50, розміщена у окремому спеціальному термостаті, де підтримується пластова температура (на схемі не показано). Установка працює наступним чином. Вихідний стан - усі вентилі закрито. У кернотримач 1 завантажують екстрагований і просушений взірець гірської породи 4. Контейнери 20, 21, 22 заповнюють досліджуваними рідинами, якими можуть бути і пластові флюїди. За допомогою спеціального термостата в установці відтворюють пластову температуру. Одночасно термостатом у кернотримачі 1 створюють необхідну температуру (пластову або будь-яку необхідну у даний момент часу). Відкривають вентиль 10 і наповнюють через трубопровід 7 прес 8 робочою рідиною для гідрообтиску взірця 4 у кернотримачі 1 з забірного бачка 12. Закривають вентиль 10 і відкривають вентиль 6. Пресом 8 через вентиль 6 і трубопровід 5 робочу рідину подають у 1 UA 77702 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 кернотримач 1. Створюється гідрообтиск взірця 4, імітуючи гірський тиск. Контроль тиску гідрообтиску здійснюється за допомогою манометра 9. Відкривають вентиль 15 і заповнюють стисненим газом трубопровід 16. Тиск стисненого газу контролюють манометром 14. Відкриванням вентиля 58 за відкритого вентиля 53 через трубопровід 57 буферний контейнер 56 заповнюють стисненим газом до необхідного тиску, який контролюють за допомогою манометра 54. При досягненні необхідного тиску закривають вентиль 58. Відкривають вентиль 52, подаючи стиснений газ із буферного контейнера 56 через вентилі 53, 52 і трубопровід 51 у регулятор тиску 43, чим створюють у ньому необхідний тиск, який дорівнює тиску у буферному контейнері 56. При необхідності створення у взірці гірської породи 4 залишкової водонасиченості, вона здійснюється одним з загальновідомих методів, наприклад методом витіснення. Для цього відкривають вентилі 17, 18, 19 після чого стиснений газ через раніше відкритий вентиль 15 з балону зі стисненим газом 13 через трубопровід 16 у поршневі контейнери 20, 21, 22 надходить стиснений газ. Відкриваючи вентиль 23 через трубопровід 26, вентиль 35, радіальний канал 32 плунжера 2 і подовжній канал 29 плунжера 2 направляють необхідну у даний момент рідину до взірця гірської породи 4. Контроль тиску на вході у взірець гірської породи 4 здійснюється манометром 41, а на виході - манометром 45. Після проходу рідини через взірець гірської породи 4, вона через аналогічної конструкції плунжер З (відкривши з'єднаний з трубопроводом 42 вентиль плунжера 3), через трубопровід 42 надходить у регулятор тиску 43, після чого флюїд відводиться у мірний циліндр 50, де відбирається проба та вимірюється її об'єм. За різницею тисків на вході і виході з взірця гірської породи 4, динамічної в'язкості і об'єму рідини, що накопичилася у мірному циліндрі 50 за певний час, і геометричним розмірам взірця гірської породи 4 розраховують його проникність. При необхідності заміни рідин для фільтрації через взірець гірської породи 4 перекривають вентиль 35 радіального каналу 32 плунжера 2 та вентиль 23 і відкривають вентиль 24 або/та 25 і вентиль 36 або/та 37 плунжера 2. Таким чином у взірець гірської породи буде надходити рідина з поршневого контейнера 21 або/та 22. При відкритих вентилях 35, 36, 37 плунжера 2, та вентилів 23, 24, 25 у взірець гірської породи 4 будуть одночасно надходити рідини з поршневих контейнерів 20, 21, 22. Однак, у плунжері 2, на відміну від плунжера 3, досліджувані рідини попередньо перемішуються у камері 38 за допомогою вихрового змішувача 39 і, через ряд подовжніх отворів 40, суміш досліджуваних рідин надходить у взірець гірської породи 4. Для зміни напрямку фільтрації рідин у взірці гірської породи 4 закривають вентилі 35, 37 плунжера 2 і відкривають відповідні вентилі плунжера 3, які сполучені через трубопроводи 26, 28 (закривши з'єднаний з трубопроводом 42 вентиль плунжера 3), закривають вентиль 24 і відкривають вентиль 36 плунжера 2 і вентиль 41. Тоді рідини з контейнера 20 або/та 22 через вентилі 23, 25, трубопроводи 26, 28, плунжер 3 направляють у зворотному напрямку через взірець гірської породи 4 вентиль 36 плунжера 2 трубопровід 27, вентиль 41 трубопровід 42 через регулятор тиску 43 у замірний циліндр 50. Таким чином, запропонована установка для моделювання глибинних процесів дозволяє досліджувати фільтраційні властивості продуктивних пластів нафтових і газових свердловин під час впливу на привибійну зону різного роду активних хімреагентів. Використання змішувача у плунжері дає можливість отримати більш достовірні дані для якісної і кількісної оцінки явищ, що відбуваються у привибійній зоні продуктивних пластів під час проведення технологічних процесів інтенсифікації видобутку. Джерела інформації: 2 1. Ах. СРСР № 600294, МПК Е21В 49/00, публ.30.03.1978 р., бюл. № 12; 3 2. Ах. СРСР №1025880, МПК Е21В 49/00, публ. 30.06.1983 р., бюл. № 24 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Установка для дослідження фільтраційних властивостей продуктивних пластів, що містить кернотримач з плунжерами та взірцем гірської породи, що об'єднані з маніфольдами, систему прокачування і відбору флюїдів, систему створення термобаричних умов з регулятором тиску, яка відрізняється тим, що один з плунжерів кернотримача обладнано камерою з вихровим змішувачем для змішування досліджуваних рідин безпосередньо перед їх надходженням у взірець гірської породи, а його торцева частина містить ряд подовжніх отворів для направлення через них досліджуваних рідин у взірець гірської породи. 2 UA 77702 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3