Устройство для определения остаточной водонасыщенности образцов горных пород

2О6)42

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 18.1.1966 (№ 1049677/22-3) с присоединением заявки №

Приоритет

Опуоликовано 02.XI 1967. Бюллетень №24

Дата опубликования описания 12.II.1968

Кл, 42Е, 3/52

МПК G Oln

Комитет ло делам изобретений и открытиЯ лри Совете Министров

СССР

УД1 551.491.7.002.54 (088.8) Авторы изобретения

М. С. Багов и A. И. Малов

Грозненский нефтяной научно-исследовательский институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОЙ

ВОДОНАСЫЩЕННОСТИ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД

Известны устройства для определения остаточной водонасыщенности образцов горных пород, содержащие приспособления для создания давления и кернодержатель.

Описываемое устройство отличается от известных тем, что кернодержатель снабжен вращающимися ловушками. Это позволит определять количество вытесненной из образца воды для каждого значения перепада давления.

На чертеже представлено описываемой устройство.

Внутренняя полость кернодержателя разделена на две камеры. В верхней камере на внутренней перегородке в уплотняющих манжетах 1 размещены два исследуемых образца породы 2. В нижней камере установлен вал 8, уплотняемый и поворачиваемый на подшипнике в нижнем сердечнике 4. На диске вала равномерно размещены восемь стеклянных ловушек 5 для измерения количества вытесняемой воды из образцов пород. В нижнем торце верхнего сердечника б имеется приспособление для установки пружин, поджимающих исследуемые образцы к основанию — внутренней перегородке.

Верхний и нижний сердечники одинаково уплотняются в корпусе кернодержателя известным способом.

Вал, кроме рукоятки для проворачивая я, снабжен и диском 7, на котором имеются насечки, соответствующие расположению ловушек. По насечкам с помощью указателя 8 фиксируется необходимое расположение ловушек под образцами пород.

Если исследуют одновременно два образца, то по каждому из них может быть получено не более четырех опытных точек для установления зависимости «капиллярное давление—

10 насыщенность».

Если исследуют один образец (вместо второго образца ставят металлическую заглушку), то кривая капиллярного давления может быть построена по восьми точкам.

15 Кернодержатель устройства позволяет вести определение остаточной водонасыщенности образцов пород нефтяных залежей двумя методами.

Для проведения определений по методу по20 лупроницаемой перегородки образец породы устанавливают на пористую полупроницаемую пластинку 9, размер пор которой должен быть таким, чтобы выбранная вытесняющая фаза (нефть, керосин или газ) не прорывалась че25 рез нее до тех пор, пока приложенное к вытесняющей фазе давление не превысит максимального давления, требуемого в эксперименте.

Вытеснение воды из образца породы проис30 ходит по динамическому методу, если он уста.

206142

3 новлен без полупроницаемой перего1.дки, или на обычную пористую пластинку, пропускающую вытесняющую фазу так же, как и образец породы. При таком методе на выходной торец образца породы обычную пористую пластину устанавливают для исключения влияния

«концевого эффекта».

Манжета 1, работающая по принципу самоуплотнения, является препятствием, не позволяющим вытесняющей фазе миновать образец породы и перетечь из верхней камеры (из области с более высоким давлением) в нижнюю камеру (в область более низкого давления) под действием установленного перепада давления.

Таким образом, из верхней камеры в нижнюю камеру кернодержателя поступает только прошедшая через исследуемый образец породы вытесняющая фаза, которая при этом вытесняет то или иное количество воды из образца породы.

Вытесняющая фаза попадает из верхней камеры в нижнюю, когда определение ведется по динамическому методу, так как в случае метода полупроницаемой перегрузки последняя не пропускает вытесняющую несмачивающую фазу.

Так как нижняя камера кернодержателя тоже заполнена вытесняющей фазой, то вытесненная вода, пройдя сквозь небольшой ее слой, попадает в ловушку.

Для каждого значения перепада давления предназначена своя ловушка. Новый перепад давления устанавливают по истечении времени, необходимого для достижения состояния статического или динамического равновесия.

При одновременном исследовании двух образцов на каждый образец породы приходится четыре ловушки, что позволяет до получения максимального значения перепада давлеt ния, требуемого в эксперименте, пройти четыре ступени; в случае исследования одного образца породы число ступеней может быть равным восьми.

Определение остаточной водонасыщенности в образцах пород описываемым устройством сводится к следующему. До начала опыта подготавливают изготовленный с определенными размерами образец породы (3)(3 см или 5Х5 см, в зависимости от размеров кернодержателя); экстрагируют и после сушки насыщают полностью водой; при этом определяют вес сухого и насыщенного водой образца. Затем образец породы с пористой пластинкой или без нее (в зависимости от метода определения) вставляют в резиновую манжету

4 д вместе с ней устанавливают в гнездо внутренней перегородки кернодержателя. После укрепления верхнего сердечника в кернодержателе последний подсоединяют к системам устройства. Далее в верхней и нижней камерах кернодержателя и связанных с ним системах поднимают давление до исходного после установления в нем необходимой температуры; в этот момент давление жидкости в камерах над образцом и под ним одинаковое.

На этом заканчиваются подготовительные операции и начинается опыт.

В камере кернодержателя под образцом с помощью ручного пресса понижают давление для установления определенного начального перепада. Вытесненная из образца породы вода под действием начального перепада давления поступает в первую ловушку, после чего путем проворота вала на 45 под образец породы подводят следующую ловушку и устанавливают больший перепад давления.

Переход от одного перепада давления к другому производят после того, как прекратит изменяться величина перепада давления (при методе полупроницаемой перегородки) или же установится тот или иной перепад давления при постоянном расходе жидкости (при динамическом методе). жидкость, поступающая из верхней камеры кернодержателя в нижнюю, практически не поднимает давления и в нижней камере, так как последняя связана с воздушным колпаком.

По окончании опыта в ловушках измеряют количество воды, вытесненной из образца породы при каждом перепаде давления, а конечное количество остаточной воды в образце определяют его взвешиванием после опыта и экстракцией в аппарате Закса. Полученные опытным путем данные используют для

r остроения зависимости «капиллярное давление — насыщенность», по которой и оценивают остаточную водонасыщенность исследуемой породы.

Предмет изобретения

Устройство для определения остаточной водонасыщенности образцов горных пород, содержащее приспособления для создания давления и кернодержатель, отличающееся тем, что, с целью определения количества вытесненной из образца воды для каждого значения перепада давления, кернодержатель снабжен вращающимися ловушками, 206142

Составитель А, Ясенева

Редактор Л. М. Струве Текред А. А. Камышннкова Корректоры: И. Л. Кириллова и К. Г. Мурашкина

Заказ 4553, 3 Тираж 535 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2