RU2676227C1 - Capillary pressure gravimetric system group unit - Google Patents

Capillary pressure gravimetric system group unit Download PDF

Info

Publication number
RU2676227C1
RU2676227C1 RU2018100673A RU2018100673A RU2676227C1 RU 2676227 C1 RU2676227 C1 RU 2676227C1 RU 2018100673 A RU2018100673 A RU 2018100673A RU 2018100673 A RU2018100673 A RU 2018100673A RU 2676227 C1 RU2676227 C1 RU 2676227C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
desaturation
pressure
low
chamber
pressure line
Prior art date
Application number
RU2018100673A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Анатольевич Гудыма
Виталий Сергеевич Зимин
Мурад Мехти-оглы Алиев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром проектирование"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Газпром проектирование" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром проектирование"
Priority to RU2018100673A priority Critical patent/RU2676227C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2676227C1 publication Critical patent/RU2676227C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N15/082—Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N15/082—Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
    • G01N15/0826—Investigating permeability by forcing a fluid through a sample and measuring fluid flow rate, i.e. permeation rate or pressure change

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.SUBSTANCE: invention relates to the measurement equipment, namely, it can be used to determine the pore space in rock samples residual water saturation by the desaturation method using the semipermeable ceramic membranes in the wells geological and technological research computerized stations and in petrophysical laboratories. Capillary pressure gravimetric system group unit contains desaturation chambers 1, standby compressor 2, booster 3, receiver 4, gas humidifiers 5. Each of desaturation chamber 1 input is connected to the individual low pressure sensor 6 via the shut-off valve 7, high pressure sensor 8 and is equipped with the individual reducer with the pressure gauge 9. Standby compressor 2 is installed on the low pressure line 10. Booster 3 and receiver 4 are installed on the high pressure line 11. Receiver 4 is equipped with the drain valve 12. Gas humidifiers 5 are located upstream of the desaturation chambers 1 and are installed on the low and high pressure lines 10, 11, respectively. Low pressure line 10 is equipped with the standby compressor 2, the shut-off valve 13 and the check valve 14. At the input, the low pressure line 10 is connected to the mainline compressor. Upstream of the booster 3 and the receiver 4 the high pressure line 11 is equipped with reducers with the pressure gauges 15. Downstream of the backup compressor 2, at the input the high pressure line 11 is embedded into the low pressure line 11. At the output, the low 10 and the high pressure lines 11, via the multi-chamber splitters 16, are connected to the individual reducers with pressure gauges 9, to which, in turn, each desaturation chamber 1 individual low 6 and high 8 pressure sensors are connected. At that, each multi-chamber splitter 16 interconnects the desaturation chambers 1 to the low pressure 10 or high pressure 11 operating lines. Each desaturation chamber 1 is a container with the cover 17, with installed inside a ceramic semi-permeable membrane 18, on which surface the filter paper 19 is placed to improve the contact between it and the core sample 20, wherein the membranes 18 have different operating pressures and are selected depending on the core samples 20 permeability. Desaturation chambers are made of stainless steel. All connections are made with collet composite connections, low-pressure line pipes are made from polyurethane materials, and high-pressure line pipes are made from Teflon.EFFECT: enabling the possibility of the pore space in rock samples residual water saturation simultaneous determination by the desaturation method using the semipermeable membranes of different operating pressure, no need for constant dismantling operations, the control circuit simplification, increase in the device operation safety.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно может быть использовано для определения остаточной водонасыщенности порового пространства в образцах горных пород методом десатурации с использованием полупроницаемых керамических мембран в компьютеризированных станциях геолого-технологических исследований скважин и в петрофизических лабораториях.The invention relates to measuring technique, namely, it can be used to determine the residual water saturation of the pore space in rock samples by desaturation using semipermeable ceramic membranes in computerized stations for geological and technological research of wells and in petrophysical laboratories.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению относится гравиметрическая система капиллярного давления GCS-765 (Coretest Systems, inc., США), содержащая одну камеру десатурации, с установленной в ней керамической полупроницаемой мембраной с рабочим давлением до 5 бар, панель управления, с возможностью подключения до 3-х независимых камер десатурации с индивидуальным управлением, потенциальная камера подключается через полимерную трубку с фитинговым соединением с увлажнителем, который в свою очередь подключается к одной из 6 рабочих линий, включающих в себя редуктор с датчиками низкого и высокого давления и манометром, рабочие линии в свою очередь подключены к трем шестиходовым кранам, для выбора рабочего диапазона давлений, 4 линии подключаются к промышленному компрессору для создания низкого давления до 8 бар, 2 линии подключаются к дополнительному баллону с сжиженным гелием, с подключенным к нему редуктором с манометром, для создания высокого давления до 15 бар. (Руководство пользователя, 2001 г).The closest in technical essence to the proposed solution is the GCS-765 gravimetric capillary pressure system (Coretest Systems, inc., USA), containing one desaturation chamber, with a ceramic semi-permeable membrane installed in it with a working pressure of up to 5 bar, a control panel with the possibility connecting up to 3 independent desaturation chambers with individual control, the potential chamber is connected through a polymer tube with a fitting connection with a humidifier, which in turn is connected to one of 6 working of their lines, including a gearbox with low and high pressure sensors and a manometer, the working lines, in turn, are connected to three six-way valves, to select the operating pressure range, 4 lines are connected to an industrial compressor to create low pressure up to 8 bar, 2 lines are connected to an additional cylinder with liquefied helium, with a reducer connected to it with a manometer, to create high pressure up to 15 bar. (User Guide, 2001).

Недостатком данного устройства является неудобство в управлении, необходимость разбора камеры десатурации для замены полупроницаемой керамической мембраны необходимого рабочего давления в соответствии с техническим заданием для более эффективного и точного процесса дренирования жидкой фазы. Конструкция используемых редукторов содержит мембраны, которые скидывают избыточное давление в атмосферу, тем самым увеличивают расход воздуха на линии низкого давления и расход сжиженного гелия на линии высокого давления, что приводит к необходимости частого замена баллона с сжиженным гелием.The disadvantage of this device is the inconvenience in management, the need to disassemble the desaturation chamber to replace the semi-permeable ceramic membrane with the necessary working pressure in accordance with the statement of work for a more efficient and accurate process of draining the liquid phase. The design of the gearboxes used contains membranes that remove excess pressure into the atmosphere, thereby increasing the air flow rate on the low pressure line and the flow rate of liquefied helium on the high pressure line, which leads to the need for frequent replacement of the cylinder with liquefied helium.

Техническая проблема, стоящая при создании изобретения, состоит в необходимости увеличения производительности устройства, упрощение схемы управления, повышении безопасности, расширении функциональных возможностей и снижение сопутствующих затрат.The technical problem facing the creation of the invention is the need to increase the productivity of the device, simplify the control circuit, increase security, expand the functionality and reduce associated costs.

Техническим результатом изобретения является разработка новой конструкции устройства с возможностью одновременного определения остаточной водонасыщенности порового пространства в образцах горных пород методом десатурации с использованием полупроницаемых мембран различного рабочего давления, отсутствие необходимости постоянных демонтажных работ, упрощение схемы управления, повышение безопасности работы устройства.The technical result of the invention is the development of a new device design with the possibility of simultaneously determining the residual water saturation of the pore space in rock samples by desaturation using semi-permeable membranes of various working pressures, the absence of the need for constant dismantling, simplification of the control circuit, and increasing the safety of the device.

Поставленная техническая проблема и технический результат достигаются тем, что установка групповая гравиметрическая система капиллярного давления содержит камеры десатурации, резервный компрессор, бустер, ресивер, увлажнители газа, каждая камера десатурации представляет собой емкость с крышкой, с установленной внутри керамической полупроницаемой мембраной, на поверхность которой укладывается фильтровальная бумага для улучшения контакта между ней и образцом керна, при чем керамические полупроницаемые мембраны имеют различное рабочее давление и выбираются в зависимости от проницаемости образцов керна, вход каждой камеры десатурации соединен с индивидуальными датчиком низкого давления через отсечной кран и датчиком высокого давления и оснащен индивидуальным редуктором с манометром, резервный компрессор, установлен на линии низкого давления, бустер и ресивер, оснащенный дренажным клапаном, установлены на линии высокого давления, увлажнители газа, расположенные перед камерами десатурации, установлены на линии низкого и линии высокого давлений соответственно, при этом линия низкого давления оснащена перед резервным компрессором отсечным и обратными клапанами и на входе соединена с магистральным компрессором, линия высокого давления, оснащенная перед бустером и ресивером редукторами с манометрами, на входе после резервного компрессора врезана в линию низкого давления, а на выходе линия низкого и линия высокого давлений через многокамерные разветвители, подключены к индивидуальным редукторам с манометрами, к которым в свою очередь подключены индивидуальные датчики низкого и высокого давлений каждой камеры десатурации, при этом каждый многокамерный разветвитель соединяет между собой камеры десатурации с одинаковым рабочим давлением.The stated technical problem and the technical result are achieved by the fact that the installation of a group gravimetric capillary pressure system contains desaturation chambers, a backup compressor, a booster, receiver, gas humidifiers, each desaturation chamber is a container with a lid, with a ceramic semi-permeable membrane installed inside, onto which surface it is laid filter paper to improve contact between it and the core sample, and ceramic semipermeable membranes have different work whose pressure is selected depending on the permeability of core samples, the inlet of each desaturation chamber is connected to an individual low-pressure sensor via a shut-off valve and a high-pressure sensor and is equipped with an individual pressure reducer with a pressure gauge, a backup compressor installed on the low-pressure line, a booster and a receiver equipped with a drain a valve, are installed on the high pressure line, gas humidifiers located in front of the desaturation chambers are installed on the low and high pressure lines, respectively, and the low pressure line is equipped with shut-off and non-return valves in front of the backup compressor and connected to the main compressor at the inlet, the high pressure line equipped with pressure gauges in front of the booster and receiver, is cut into the low pressure line at the inlet after the backup compressor, and the low line at the output and a high pressure line through multi-chamber splitters, connected to individual gears with pressure gauges, to which individual low and high pressure sensors are in turn connected each desaturation chamber, with each multi-chamber splitter connecting the desaturation chambers with the same working pressure.

На фиг. 1 изображена схема заявляемой установки групповой гравиметрической системы капиллярного давления.In FIG. 1 shows a diagram of the inventive installation of a group gravimetric system of capillary pressure.

На фиг. 2 изображена схема камеры десатурации.In FIG. 2 shows a diagram of a desaturation chamber.

Установка групповая гравиметрическая система капиллярного давления (Фиг. 1) содержит камеры десатурации 1, резервный компрессор 2, бустер 3, ресивер 4, увлажнители газа 5. Вход каждой камеры десатурации 1 соединен с индивидуальными датчиком низкого давления 6 через отсечной кран 7, датчиком высокого давления 8 и оснащен индивидуальным редуктором с манометром 9. Резервный компрессор 2, установлен на линии низкого давления 10. Бустер 3 и ресивер 4 установлены на линии высокого давления 11. Ресивер 4 оснащен дренажным клапаном 12. Увлажнители газа 5 расположены перед камерами десатурации 1 и установлены на линии низкого, и линии высокого давлений 10, 11 соответственно. Линия низкого давления 10 оснащена перед резервным компрессором 2, отсечным краном 13 и обратным клапаном 14. На входе линия низкого давления 10 соединена с магистральным компрессором (на фиг. не показано). Линия высокого давления 11 оснащена перед бустером 3 и ресивером 4 редукторами с манометрами 15. На входе линия высокого давления 11 после резервного компрессора 2 врезана в линию низкого давления 11, На выходе линия низкого 10 и линия высокого давлений 11, через многокамерные разветвители 16, подключены к индивидуальным редукторам с манометрами 9, к которым в свою очередь подключены индивидуальные датчики низкого 6 и высокого 8 давлений каждой камеры десатурации 1, При этом каждый многокамерный разветвитель 16 соединяет между собой камеры десатурации 1 с рабочей линией низкого 10 давления или высокого 11 давления.The installation group gravimetric capillary pressure system (Fig. 1) contains desaturation chambers 1, a backup compressor 2, a booster 3, a receiver 4, gas humidifiers 5. The inlet of each desaturation chamber 1 is connected to an individual low pressure sensor 6 through a shut-off valve 7, a high pressure sensor 8 and equipped with an individual gearbox with pressure gauge 9. The backup compressor 2 is installed on the low pressure line 10. The booster 3 and receiver 4 are installed on the high pressure line 11. The receiver 4 is equipped with a drain valve 12. Gas humidifiers 5 laid in front of the desaturation chambers 1 and installed on the low and high pressure lines 10, 11, respectively. The low pressure line 10 is equipped in front of the backup compressor 2, shut-off valve 13 and check valve 14. At the inlet, the low pressure line 10 is connected to the main compressor (not shown in Fig.). The high pressure line 11 is equipped in front of the booster 3 and the receiver 4 with gearboxes with pressure gauges 15. At the inlet, the high pressure line 11 after the backup compressor 2 is cut into the low pressure line 11, At the output, the low line 10 and the high pressure line 11 are connected through multi-chamber splitters 16 to individual gearboxes with manometers 9, to which, in turn, individual sensors of low 6 and high 8 pressures of each desaturation chamber 1 are connected, Moreover, each multi-chamber splitter 16 connects the desaturation chambers to each other uu 1 with the working line 10 low pressure 11 or high pressure.

Каждая камера десатурации 1 (Фиг. 2) представляет собой емкость с крышкой 17, с установленной внутри керамической полупроницаемой мембраной 18, на поверхность которой укладывается фильтровальная бумага 19 для улучшения контакта между ней и образцом керна 20, при чем мембраны 18 имеют различное рабочее давление и выбираются в зависимости от проницаемости образцов керна 20. Камеры десатурации изготовлены из нержавеющей стали. Все соединения выполнены цанговыми композитными соединениями, трубки линии низкого давления выполнены из полиуретановые материалов, трубки линии высокого давления выполнены из тефлона.Each desaturation chamber 1 (Fig. 2) is a container with a lid 17, with a ceramic semi-permeable membrane 18 installed inside, on the surface of which filter paper 19 is laid to improve contact between it and the core sample 20, and the membranes 18 have different working pressures and are selected depending on the permeability of core samples 20. Desaturation chambers are made of stainless steel. All connections are made by collet composite connections, the low pressure line tubes are made of polyurethane materials, the high pressure line tubes are made of Teflon.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В камеру десатурации 1 устанавливают полупроницаемую керамическую мембрану 18 необходимого рабочего давления. После этого в камеру десатурации 1 заливают модель пластовой воды на уровень 0,5 мм и подключают вакуумную линию (на фиг. 1 не показана). В течении 3-4 часов в камере десатурации 1 происходит процесс вакуумирования. По окончании вакуумирования излишки модели пластовой воды удаляют таким образом, чтобы осталось 0,1 мм на поверхности полупроницаемой керамической мембраны 18, затем на поверхность полупроницаемой керамической мембраны укладывают фильтровальную бумагу 19 для улучшения контакта между ней и образцом керна. Насыщенные моделью пластовой воды образцы керна на 100%, взвешивают и выкладывают последовательно в камеру десатурации (не превышая 30 шт., до 70% от площади мембраны). Подключают вакуумную линию и начинают процесс вакуумирования (ГОСТ 26450.1-85 в зависимости от проницаемости образца керна). По завершению процесса вакуумирования отключают вакуумную линию и подключают необходимую линию низкого 10 либо высокого 11 давления, в зависимости от текущей лабораторной задачи. С помощью редуктора 9 выставляют необходимое давление на основании лабораторной задачи, затем плавно открывают кран подачи сжатого воздуха (на фиг. 2 не обозначен) в камеру десатурации 1 примерно на 1/3 таким образом, чтобы давление в камере десатурации 1 поднималось постепенно. Резкое поднятие давления разрушит полупроницаемую мембрану. После набора давления открывают кран подачи воздуха на полное сечение, убедившись в том, что давление в камере десатурации 1 стабилизировалось, открывают дренажный кран (на фиг. 2 не обозначен), расположенный внизу камеры десатурации 1, предварительно подставив емкость для сбора вытесняемой воды (на фиг. 2 не обозначен). Спустя 1-3 суток, после того как прекратится интенсивное вытеснение модели пластовой воды, вместо емкости подставляют градуированную пробирку. Спустя 10-30 суток, в зависимости от проницаемости и количества образцов, процесс дренирования прекратится. По завершению процесса дренирования перекрывают дренажную линию, линию подачи сжатого воздуха (на фиг. 1 не обозначен) и отсоединяют линию низкого 10 или линию высокого 11 давлений, в зависимости от лабораторной задачи. После этого плавно открывают кран подачи сжатого воздуха (на фиг. 2 не обозначен) примерно на 1/3 сечения, резкий сброс давления может повредить мембрану. Достают исследуемые образцы керна для взвешивания и измерения удельного электрического сопротивления. После повторят процедуру, пошагово увеличивая значение давления на основании технического задания.In the desaturation chamber 1, a semipermeable ceramic membrane 18 of the required working pressure is installed. After that, a model of produced water is poured into the desaturation chamber 1 at a level of 0.5 mm and a vacuum line is connected (not shown in Fig. 1). Within 3-4 hours in the desaturation chamber 1, the process of evacuation. At the end of evacuation, excess model water is removed so that 0.1 mm remains on the surface of the semi-permeable ceramic membrane 18, then filter paper 19 is placed on the surface of the semi-permeable ceramic membrane to improve contact between it and the core sample. Core samples saturated with the formation water model are 100% weighed and laid out sequentially in the desaturation chamber (not exceeding 30 pcs., Up to 70% of the membrane area). Connect the vacuum line and begin the process of evacuation (GOST 26450.1-85, depending on the permeability of the core sample). Upon completion of the evacuation process, the vacuum line is turned off and the necessary low 10 or high 11 pressure line is connected, depending on the current laboratory task. Using the pressure regulator 9, the required pressure is set based on the laboratory task, then the compressed air supply valve (not shown in FIG. 2) is smoothly opened into the desaturation chamber 1 by approximately 1/3 so that the pressure in the desaturation chamber 1 rises gradually. A sharp increase in pressure will destroy the semipermeable membrane. After a set of pressure, open the air supply valve to the full cross-section, making sure that the pressure in the desaturation chamber 1 has stabilized, open the drain valve (not shown in Fig. 2) located at the bottom of the desaturation chamber 1, after substituting a container for collecting displaced water (on Fig. 2 is not indicated). After 1-3 days, after the intensive displacement of the reservoir water model ceases, a graduated tube is substituted for the reservoir. After 10-30 days, depending on the permeability and number of samples, the drainage process will stop. Upon completion of the drainage process, block the drain line, the compressed air supply line (not indicated in Fig. 1), and disconnect the low 10 line or high 11 pressure line, depending on the laboratory task. After that, the compressed air supply valve (not shown in Fig. 2) is smoothly opened by about 1/3 section, a sharp pressure drop can damage the membrane. The test core samples are obtained for weighing and measuring the electrical resistivity. After they repeat the procedure, incrementally increasing the pressure value based on the technical specifications.

Техническая особенность данной установки заключается в упрощенной замене керамических полупроницаемых мембран установленных в камерах дессатурации и возможности быстрого переключения необходимых камер дессатурации на необходимую линию низкого или высокого давления.The technical feature of this installation is the simplified replacement of ceramic semipermeable membranes installed in the desaturation chambers and the ability to quickly switch the necessary desaturation chambers to the required low or high pressure line.

Пример осуществления измерения на заявляемой установке:An example of the measurement on the inventive installation:

Пример 1:Example 1:

На основании технического задания, необходимо получить кривую капиллярного давления на 9 точках с давлением 0,07; 0,10; 0,21; 0,41; 0,83; 1,65; 3,31; 6,21; 12,41 бар.Based on the technical specifications, it is necessary to obtain a capillary pressure curve at 9 points with a pressure of 0.07; 0.10; 0.21; 0.41; 0.83; 1.65; 3.31; 6.21; 12.41 bar.

В камеру десатурации 1 устанавливают полупроницаемую керамическую мембрану 18 с рабочим давлением 1 бар. После этого в камеру десатурации 1 заливают модель пластовой воды на уровень 0,5 мм и подключают вакуумную линию (на фиг. 1 не показана). В течении 3-4 часов в камере десатурации 1 происходит процесс вакуумирования. По окончании вакуумирования излишки модели пластовой воды удаляют таким образом, чтобы осталось 0,1 мм на поверхности полупроницаемой керамической мембраны 18, затем на поверхность полупроницаемой керамической мембраны укладывают фильтровальную бумагу 19 для улучшения контакта между ней и образцом керна. Насыщенные моделью пластовой воды образцы керна на 100%, взвешивают и выкладывают последовательно в камеру десатурации (не превышая 30 шт., до 70% от площади мембраны). Подключают вакуумную линию и начинают процесс вакуумирования (ГОСТ 26450.1-85 в зависимости от проницаемости образца керна). По завершению процесса вакуумирования отключают вакуумную линию и подключают необходимую линию низкого 10 давления. С помощью редуктора 9 выставляют первую точку давления 0,07 бар, затем плавно открывают кран подачи сжатого воздуха (на фиг. 2 не обозначен) в камеру десатурации 1 примерно на 1/3 таким образом, чтобы давление в камере десатурации 1 поднималось постепенно. Резкое поднятие давления разрушит полупроницаемую мембрану. После набора давления открывают кран подачи воздуха на полное сечение, убедившись в том, что давление в камере десатурации 1 стабилизировалось, открывают дренажный кран (на фиг. 2 не обозначен), расположенный внизу камеры десатурации 1, предварительно подставив емкость для сбора вытесняемой воды (на фиг. 2 не обозначен). Спустя 1-3 суток, после того как прекратится интенсивное вытеснение модели пластовой воды, вместо емкости подставляют градуированную пробирку. Спустя 10-30 суток, в зависимости от проницаемости и количества образцов, процесс дренирования прекратится. По завершению процесса дренирования перекрывают дренажную линию, линию подачи сжатого воздуха (на фиг. 1 не обозначен) и отсоединяют линию низкого 10 давления. После этого плавно открывают кран подачи сжатого воздуха (на фиг. 2 не обозначен) примерно на 1/3 сечения, резкий сброс давления может повредить мембрану. Достают исследуемые образцы керна для взвешивания и измерения удельного электрического сопротивления. После повторят процедуру эксперимента, пошагово увеличивая значение давления, не превышая рабочее давление мембраны 1 бар, в текущей камере десатурации. в камере десатурации с установленной полупроницаемой керамической мембраной с рабочим давлением 1 бар проводят эксперименты с давлениями 0,07; 0,10; 0,41; 0,83 бар. По окончании экспериментов с рабочим давлением до 1 бар, исследуемые образцы перемещаются в камеру десатурации с установленной полупроницаемой керамической мембраной с рабочим давлением 3 бар и проводят эксперимент с давлением 1,65 бар. По окончании эксперимента с рабочим давлением до 3 бар, исследуемые образцы перемещаются в камеру десатурации с установленной полупроницаемой керамической мембраной с рабочим давлением 5 бар и проводят эксперимент с давлением 3,31 бар. По окончании эксперимента с рабочим давлением до 5 бар, исследуемые образцы перемещаются в камеру десатурации с установленной полупроницаемой керамической мембраной с рабочим давлением 15 бар и проводят эксперимент с давлением 6,21; 12,41 бар. По окончании экспериментов удаляют фильтровальную бумагу и на поверхность полупроницаемой керамической мембраны заливают дистиллированную воду, для поддержания насыщенности полупроницаемой керамической мембраны, полученные результаты обрабатываются и передаются заказчику.A semipermeable ceramic membrane 18 with a working pressure of 1 bar is installed in the desaturation chamber 1. After that, a model of produced water is poured into the desaturation chamber 1 at a level of 0.5 mm and a vacuum line is connected (not shown in Fig. 1). Within 3-4 hours in the desaturation chamber 1, the process of evacuation. At the end of evacuation, excess model water is removed so that 0.1 mm remains on the surface of the semi-permeable ceramic membrane 18, then filter paper 19 is placed on the surface of the semi-permeable ceramic membrane to improve contact between it and the core sample. Core samples saturated with the formation water model are 100% weighed and laid out sequentially in the desaturation chamber (not exceeding 30 pcs., Up to 70% of the membrane area). Connect the vacuum line and begin the process of evacuation (GOST 26450.1-85, depending on the permeability of the core sample). Upon completion of the evacuation process, the vacuum line is turned off and the necessary low pressure line 10 is connected. Using a pressure reducer 9, a first pressure point of 0.07 bar is set, then a compressed air supply valve (not shown in FIG. 2) is smoothly opened into the desaturation chamber 1 by approximately 1/3 so that the pressure in the desaturation chamber 1 rises gradually. A sharp increase in pressure will destroy the semipermeable membrane. After a set of pressure, open the air supply valve to the full cross-section, making sure that the pressure in the desaturation chamber 1 has stabilized, open the drain valve (not shown in Fig. 2) located at the bottom of the desaturation chamber 1, after substituting a container for collecting displaced water (on Fig. 2 is not indicated). After 1-3 days, after the intensive displacement of the reservoir water model ceases, a graduated tube is substituted for the reservoir. After 10-30 days, depending on the permeability and number of samples, the drainage process will stop. Upon completion of the drainage process, the drainage line is closed, the compressed air supply line (not indicated in Fig. 1) and the low pressure line 10 is disconnected. After that, the compressed air supply valve (not shown in Fig. 2) is smoothly opened by about 1/3 section, a sharp pressure drop can damage the membrane. The test core samples are obtained for weighing and measuring the electrical resistivity. After that, the experiment procedure will be repeated, incrementally increasing the pressure value, not exceeding the membrane operating pressure of 1 bar, in the current desaturation chamber. in a desaturation chamber with a semi-permeable ceramic membrane installed with a working pressure of 1 bar, experiments are carried out with pressures of 0.07; 0.10; 0.41; 0.83 bar. At the end of experiments with a working pressure of up to 1 bar, the test samples are transferred to a desaturation chamber with a semi-permeable ceramic membrane with a working pressure of 3 bar installed and an experiment is conducted with a pressure of 1.65 bar. At the end of the experiment with a working pressure of up to 3 bar, the test samples are transferred to a desaturation chamber with a semi-permeable ceramic membrane with a working pressure of 5 bar installed and an experiment is conducted with a pressure of 3.31 bar. At the end of the experiment with a working pressure of up to 5 bar, the test samples are transferred to a desaturation chamber with a semi-permeable ceramic membrane with a working pressure of 15 bar installed and an experiment is conducted with a pressure of 6.21; 12.41 bar. At the end of the experiments, filter paper is removed and distilled water is poured onto the surface of the semi-permeable ceramic membrane to maintain the saturation of the semi-permeable ceramic membrane, the results are processed and transmitted to the customer.

На основании технического задания количество точек при проведении эксперимента, и значения необходимого давления может быть изменено заказчиком в большую или меньшую сторону, в зависимости необходимого количества полученных результатов. Наличие заранее установленных полупроницаемых керамических мембран различного рабочего давления и выполнение экспериментов с рабочим давлением полупроницаемой керамической мембраны наиболее приближенному к заданному необходимому давлению в эксперименте позволяет провести эксперимент в более короткий промежуток времени и получить наиболее точные результаты экспериментов.Based on the terms of reference, the number of points during the experiment, and the required pressure can be changed by the customer up or down, depending on the required number of results. The presence of pre-installed semi-permeable ceramic membranes of various working pressures and performing experiments with the working pressure of a semi-permeable ceramic membrane that is closest to the desired required pressure in the experiment allows the experiment to be carried out in a shorter period of time and to obtain the most accurate experimental results.

Пример 2:Example 2:

На основании технического задания, необходимо получить остаточную водонасыщенность на образцах керна при далвении 12,41 бар, при максимальной загрузке 13и камер дессатурации.Based on the technical specifications, it is necessary to obtain the residual water saturation on core samples at a pressure of 12.41 bar, with a maximum load of 13 and desaturation chambers.

Техническая особенность данной установки заключается в упрощенной замене керамических полупроницаемых мембран установленных в камерах дессатурации и возможности быстрого переключения необходимых камер дессатурации на необходимую линию низкого или высокого давления.The technical feature of this installation is the simplified replacement of ceramic semipermeable membranes installed in the desaturation chambers and the ability to quickly switch the necessary desaturation chambers to the required low or high pressure line.

Для данного вида исследования необходимо установить полупроницаемые керамические мембраны с рабочим давлением 15 бар во все камеры десатурации и подключить к линии высокого давления все камеры десатурации. Замена полупроницаемой керамической мембраны проходит путем откручивания от верхней части камеры десатурации удерживающих болтов и снятия крышки корпуса. Переключение камер десатурации происходит путем присоединения многокамерных разветвителей 16 к рабочей линии высокого 11 давления с помощью цангового соединения.For this type of study, it is necessary to install semi-permeable ceramic membranes with a working pressure of 15 bar in all desaturation chambers and connect all desaturation chambers to the high-pressure line. The replacement of a semi-permeable ceramic membrane takes place by unscrewing the retaining bolts from the top of the desaturation chamber and removing the housing cover. The desaturation chambers are switched by attaching multi-chamber splitters 16 to the high pressure working line 11 using a collet connection.

В камеры десатурации 1 устанавливают полупроницаемые керамические мембраны 18 с рабочим давлением 15 бар. После этого в камеры десатурации 1 заливают модель пластовой воды на уровень 0,5 мм и подключают вакуумную линию (на фиг. 1 не показана). В течении 3-4 часов в камерах десатурации 1 происходит процесс вакуумирования. По окончании вакуумирования излишки модели пластовой воды удаляют таким образом, чтобы осталось 0,1 мм на поверхности полупроницаемой керамической мембраны 18, затем на поверхность полупроницаемых керамических мембран укладывают фильтровальную бумагу 19 для улучшения контакта между ней и образцом керна. Насыщенные моделью пластовой воды образцы керна на 100%, взвешивают и выкладывают последовательно в камеры десатурации (не превышая 30 шт., до 70% от площади мембраны). Подключают вакуумную линию и начинают процесс вакуумирования (ГОСТ 26450.1-85 в зависимости от проницаемости образца керна). По завершению процесса вакуумирования отключают вакуумную линию и подключают линию высокого 11 давления. С помощью редуктора 9 выставляют начальную точку давления 3 бар, затем плавно открывают краны подачи сжатого воздуха (на фиг. 2 не обозначен) в камеры десатурации 1 примерно на 1/3 таким образом, чтобы давление в камерах десатурации 1 поднималось постепенно. Резкое поднятие давления разрушит полупроницаемую мембрану. После набора давления открывают краны подачи воздуха на полное сечение, убедившись в том, что давление в камерах десатурации 1 стабилизировалось, открывают дренажные краны (на фиг. 2 не обозначен), расположенные внизу камер десатурации 1, предварительно подставив емкости для сбора вытесняемой воды (на фиг. 2 не обозначен). Спустя 1-3 суток, после того как прекратится интенсивное вытеснение модели пластовой воды, с помощью редуктора 9 выставляют промежуточную точку давления 6 бар. По истечению 1-3 суток, после того как прекратится интенсивное вытеснение модели пластовой воды, с помощью редуктора 9 выставляют конечную точку давления 12,41 бар. Спустя 10-30 суток, в зависимости от проницаемости и количества образцов, процесс дренирования прекратится. По завершению процесса дренирования перекрывают дренажные линии, линии подачи сжатого воздуха (на фиг. 1 не обозначен) и отсоединяют линию высокого 11 давления. После этого плавно открывают краны подачи сжатого воздуха (на фиг. 2 не обозначен) примерно на 1/3 сечения, резкий сброс давления может повредить мембрану. Достают исследуемые образцы керна для взвешивания и измерения удельного электрического сопротивления. По окончании экспериментов удаляют фильтровальную бумагу и на поверхности полупроницаемых керамических мембран заливают дистиллированную воду, для поддержания насыщенности полупроницаемых керамических мембран, полученные результаты обрабатываются и передаются заказчику.Semi-permeable ceramic membranes 18 with a working pressure of 15 bar are installed in desaturation chambers 1. After that, a model of produced water is poured into the desaturation chambers 1 at a level of 0.5 mm and a vacuum line is connected (not shown in Fig. 1). Within 3-4 hours in the desaturation chambers 1, the process of evacuation. At the end of the evacuation, excess model water is removed so that 0.1 mm remains on the surface of the semi-permeable ceramic membrane 18, then filter paper 19 is placed on the surface of the semi-permeable ceramic membranes to improve contact between it and the core sample. The core samples saturated with the formation water model are 100% weighed and laid out sequentially in desaturation chambers (not exceeding 30 pcs., Up to 70% of the membrane area). Connect the vacuum line and begin the process of evacuation (GOST 26450.1-85, depending on the permeability of the core sample). Upon completion of the evacuation process, disconnect the vacuum line and connect the high pressure line 11. Using a pressure reducer 9, set the initial pressure point of 3 bar, then smoothly open the compressed air supply valves (not shown in FIG. 2) into the desaturation chambers 1 by about 1/3 so that the pressure in the desaturation chambers 1 rises gradually. A sharp increase in pressure will destroy the semipermeable membrane. After a set of pressure, open the air supply taps to the full cross-section, making sure that the pressure in the desaturation chambers 1 has stabilized, open the drain valves (not indicated in Fig. 2) located at the bottom of the desaturation chambers 1, after substituting the containers for collecting displaced water (on Fig. 2 is not indicated). After 1-3 days, after the intensive displacement of the formation water model ceases, an intermediate pressure point of 6 bar is set using the gearbox 9. After 1-3 days, after the intensive displacement of the produced water model has stopped, a pressure end point of 12.41 bar is set using the gearbox 9. After 10-30 days, depending on the permeability and number of samples, the drainage process will stop. Upon completion of the drainage process, the drainage lines are blocked, the compressed air supply lines (not indicated in Fig. 1) and the high pressure line 11 is disconnected. After that, the compressed air supply valves (not shown in Fig. 2) are smoothly opened by approximately 1/3 of the cross-section, a sharp pressure drop can damage the membrane. The test core samples are obtained for weighing and measuring the electrical resistivity. At the end of the experiments, filter paper is removed and distilled water is poured onto the surface of the semi-permeable ceramic membranes to maintain the saturation of the semi-permeable ceramic membranes, the results are processed and transmitted to the customer.

Claims (1)

Установка групповая гравиметрическая система капиллярного давления содержит камеры десатурации, резервный компрессор, бустер, ресивер, увлажнители газа, каждая камера десатурации представляет собой емкость с крышкой, с установленной внутри керамической полупроницаемой мембраной, на поверхность которой укладывается фильтровальная бумага для улучшения контакта между ней и образцом керна, причем керамические полупроницаемые мембраны имеют различное рабочее давление и выбираются в зависимости от проницаемости образцов керна, вход каждой камеры десатурации соединен с индивидуальными датчиком низкого давления через отсечной кран и датчиком высокого давления и оснащен индивидуальным редуктором с манометром, резервный компрессор установлен на линии низкого давления, бустер и ресивер, оснащенный дренажным клапаном, установлены на линии высокого давления, увлажнители газа, расположенные перед камерами десатурации, установлены на линии низкого и линии высокого давлений соответственно, при этом линия низкого давления оснащена перед резервным компрессором отсечным и обратными клапанами и на входе соединена с магистральным компрессором, линия высокого давления, оснащенная перед бустером и ресивером редукторами с манометрами, на входе после резервного компрессора врезана в линию низкого давления, а на выходе линия низкого и линия высокого давлений через многокамерные разветвители подключены к индивидуальным редукторам с манометрами, к которым в свою очередь подключены индивидуальные датчики низкого и высокого давлений каждой камеры десатурации, при этом каждый многокамерный разветвитель соединяет между собой камеры десатурации с одинаковым рабочим давлением.The unit group gravimetric capillary pressure system contains desaturation chambers, a backup compressor, a booster, receiver, gas humidifiers, each desaturation chamber is a container with a lid, with a ceramic semi-permeable membrane installed inside, on the surface of which filter paper is laid to improve contact between it and the core sample moreover, ceramic semipermeable membranes have different working pressures and are selected depending on the permeability of core samples. The desaturation chamber is connected to an individual low-pressure sensor through a shut-off valve and a high-pressure sensor and is equipped with an individual gearbox with a manometer, a backup compressor is installed on the low-pressure line, a booster and receiver equipped with a drain valve are installed on the high-pressure line, gas humidifiers located in front Desaturation chambers are installed on the low and high pressure lines, respectively, while the low pressure line is equipped with a shut-off and with inlet valves and at the inlet is connected to the main compressor, the high pressure line, equipped with pressure gauges in front of the booster and receiver, is cut into the low pressure line at the inlet after the backup compressor, and the low and high pressure lines are connected to individual gearboxes through multi-chamber splitters at the outlet with pressure gauges, which in turn are connected to individual low and high pressure sensors of each desaturation chamber, while each multi-chamber splitter connects between each other desaturation chambers with the same working pressure.
RU2018100673A 2018-01-10 2018-01-10 Capillary pressure gravimetric system group unit RU2676227C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018100673A RU2676227C1 (en) 2018-01-10 2018-01-10 Capillary pressure gravimetric system group unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018100673A RU2676227C1 (en) 2018-01-10 2018-01-10 Capillary pressure gravimetric system group unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2676227C1 true RU2676227C1 (en) 2018-12-26

Family

ID=64753842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018100673A RU2676227C1 (en) 2018-01-10 2018-01-10 Capillary pressure gravimetric system group unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2676227C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU515973A1 (en) * 1973-07-30 1976-05-30 Северо-Кавказский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности Device for investigating the process of capillary displacement of oil from a rock sample by water
SU791949A1 (en) * 1978-06-26 1980-12-30 Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Укрнефть" Device for investigating the process of capillary substitution of water for oil in a rock specimen
US5079948A (en) * 1991-01-28 1992-01-14 Mobil Oil Corporation Method for conducting capillary pressure drainage and imbibition on a core sample of a porous rock
SU1742680A1 (en) * 1990-05-21 1992-06-23 Украинский Научно-Исследовательский Геологоразведочный Институт Method for determination of capillary pressure
RU94018918A (en) * 1994-05-25 1996-01-27 А.И. Петров AUTOMATIC CAPILLARY METER
RU172147U1 (en) * 2017-01-13 2017-06-29 Александр Валентинович Морев DEVICE FOR CARRYING OUT CAPILLARIMETRIC RESEARCHES OF CORE SAMPLES

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU515973A1 (en) * 1973-07-30 1976-05-30 Северо-Кавказский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности Device for investigating the process of capillary displacement of oil from a rock sample by water
SU791949A1 (en) * 1978-06-26 1980-12-30 Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Укрнефть" Device for investigating the process of capillary substitution of water for oil in a rock specimen
SU1742680A1 (en) * 1990-05-21 1992-06-23 Украинский Научно-Исследовательский Геологоразведочный Институт Method for determination of capillary pressure
US5079948A (en) * 1991-01-28 1992-01-14 Mobil Oil Corporation Method for conducting capillary pressure drainage and imbibition on a core sample of a porous rock
RU94018918A (en) * 1994-05-25 1996-01-27 А.И. Петров AUTOMATIC CAPILLARY METER
RU172147U1 (en) * 2017-01-13 2017-06-29 Александр Валентинович Морев DEVICE FOR CARRYING OUT CAPILLARIMETRIC RESEARCHES OF CORE SAMPLES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101865810B (en) Test method for determining unsaturated soil water characteristic parameters
CN201819853U (en) Novel osmotic suction controlled comprehensive tester for unsaturated soil
CN101349608A (en) Method and apparatus for detecting pressure vessel air tightness
CN105606355B (en) A method of detection aqueous vapor solenoid valve comprehensive performance
GB1155142A (en) Method and Apparatus for Sampling Waste Gas
WO2008035159A3 (en) Method and device for measuring the gas permeability through films and walls of containers
KR19980703054A (en) Filtration Monitoring and Control System
ATE468870T1 (en) DEVICE FOR TESTING A FILTER
JP2007525638A (en) Measurement of fluid volume in a container using pressure
CN217901489U (en) Bi-component gas separation testing device
RU2676227C1 (en) Capillary pressure gravimetric system group unit
CN209069746U (en) A kind of high precision low pressure hydraulic pressure test platform
CN102590016A (en) Soil moisture characteristic curve measurement device and measurement method thereof
US3727464A (en) Liquid sampling
EP0096887A2 (en) Plastic pipes internal pressure strength testing device
CN201133888Y (en) Material permeability coefficient measurement unit based on transfiguration
RU2470283C2 (en) Device for sampling from discharge pipeline (versions)
CN210037399U (en) Consolidation-infiltration-shear wave velocity coupling experimental device
CN209858393U (en) Permeability testing device for providing osmotic pressure and confining pressure by utilizing flow distribution barrel
RU155020U1 (en) INSTALLATION FOR MEASURING THE DEBIT OF OIL WELL PRODUCTS
CN214887619U (en) Water pump test system
CN210894340U (en) Device for releasing high-pressure stratum sample
CN111650083B (en) Device and method for metering air flow and water flow under high pressure of rock core
CN115561135A (en) Flexible wall vertical permeameter
SU1379731A1 (en) Method of testing ground