SU791949A1 - Device for investigating the process of capillary substitution of water for oil in a rock specimen - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА(54) DEVICE FOR RESEARCH OF THE PROCESS

КАПИЛЛЯРНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИCAPILLARY OIL DISTRIBUTION

ИЗ ОБРАЗЦА гЪРОДЫ ВОДОЙ Изобретение относитс  к области исследовани  горных пород, в частности к устройствам, используемым при моделировании процесса капилл р ного вытеснени  нефти водой из горных пород. Известны устройства дл  исследовани  капилл рного вытеснени  нефти водой, содержащее нефтедержатель, узлы создани  давлени , температуры и прокачки жидкости через образец Одкако эти устройства не позвол  ют использовать при исследовани х пластовые нефти и, кроме того, не учитывают вли ни  набухани  породы на точность получаемых результатов. Также известно устройство дл  исследовани  процесса капилл рного вытеснени  нефти из образца породы водой, содержащее кернодержатель, узлы создани  гидрообжима и поддержани  температуры, систему прокачки жидкости через образец и систему капилл рного вытеснени  нефти водой включающую ловушку дл  нефти 2. Это устройство позвол ет повысит точность исследований, так как учит вает вли ние набухани  породы на процесс капилл рного вытеснени  неф ти из образца горной породы водой, но позвол ет использовать в исследовани х лишь модели нефтей, а не пластовые нефти, что ввиду сущесавен-ных отличий последних от моделей нефти приводит к значительным ошибкам при определении скорости и коэффициента капилл рного вытеснени  нефти водой. Целью изобретени   вл етс  обеспечение использовани  пластовых нефтей . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено регул торами давлени , установленными на выходах системы прокачки жидкости через образец и системы капилл рного вытеснени  нефти водой. На чертеже показана принципиальна  схема устройства. Устройство состоит из-кернодержател  1, в котором установлен образец породы 2, размеи;енный в резиновой манжете 3. К кернодержателю 1 через трубопровод 4, снабженный манометром 5, подключен пресс 6 дл  создани  гидрообх има на образец породы 2.Дл  поддержани  в кернодержателе 1 заданной температуры подключен термостат 7.FROM A SAMPLE OF WATER OF THE CITY The invention relates to the field of research of rocks, in particular, to devices used in modeling the process of capillary displacement of oil by water from rocks. There are known devices for studying capillary displacement of oil with water, containing an oil holder, pressure generating, temperature and pumping units through a sample. However, these devices do not allow for the use of in-situ oil in research and, moreover, do not take into account the effect of rock swelling on the accuracy of the results . Also known is a device for investigating the process of capillary displacement of oil from a rock sample with water, containing core holder, units for creating hydro-pressing and maintaining temperature, a system for pumping fluid through the sample, and a system for capillary displacing oil with water including an oil trap 2. , because it implies the effect of rock swelling on the process of capillary displacement of oil from a rock sample by water, but allows the use of only oil models in studies This is due to the fact that the latter differ from models of oil, which leads to significant errors in determining the speed and capillary displacement of oil by water. The aim of the invention is to ensure the use of reservoir oils. This goal is achieved by the fact that the device is equipped with pressure regulators installed at the outlets of the system for pumping fluid through the sample and the system for capillary displacement of oil by water. The drawing shows a schematic diagram of the device. The device consists of a core holder 1, in which a rock sample 2 is installed, placed in a rubber cuff 3. A press 6 is connected to the core holder 1 through a pipe 4, equipped with a pressure gauge 5, to create a hydromachine for a rock sample 2. To maintain the core holder 1 set temperature thermostat is connected 7.

Выкидна  трубка 8 кернодержател  1 с вентилем 9 соединена с регул тором давлени  10, позвол ющем поддерживать заданное давление в кернодержателе 1, и отвалом 1J дл  слива воды и нефти в мерную бюретку 12 при заполнении пор образца породы 2 воой и создании остаточной водонасыенности .The discharge tube 8 of the core holder 1 with the valve 9 is connected to the pressure regulator 10, which allows to maintain a predetermined pressure in the core holder 1, and a blade 1J to drain the water and oil into the measuring burette 12 when filling the pores of the rock sample 2 and creating residual water saturation.

Дл  прокачки жидкости через образец породы 2 и прокачки воды под его нижним торцом к нижней части кернодержател  1 подведен трубопровод 13 с манометром 14 и вентилем 15 от гидропресса 16, в который через вентили 17 и 18 из емкостей 19 и 20 соответственно может быть набрана пластова  вода или вода дл  осуществлени  капилл рного вытеснени  нефти. Дл  прокачки нефти через образец породы 2 используетс  поршневой разделитель 21, снабженный вентил ми 22 и 23.For pumping fluid through the rock sample 2 and pumping water under its lower end, a pipeline 13 is connected to the bottom of the core holder 1 with a pressure gauge 14 and a valve 15 from the hydraulic press 16, into which reservoir water can be collected through valves 17 and 18 from tanks 19 and 20, respectively or water to effect capillary displacement of oil. For pumping oil through rock sample 2, a piston separator 21 is used, equipped with valves 22 and 23.

Параллельно кернодержателю 1 через трубопроводы 24 и 25 с вентил ми 26 и 27 соответственно .подсоединена ловушка дл  нефти 28 с градуированной бюреткой 29 с расширением 30 в нижней части, смотровыми окнаи 31, микропрессом 32 дл  точной установки уровн  раздела воды и нефти . Ловушка 28 через трубопровод 33 соединена с регул тором давлени  34 дл  поддержани  згщанногодавлеи  в системе и стволом 35 дл  сброа воды в бюретку 36.Parallel to the core holder 1 through pipelines 24 and 25 with valves 26 and 27, respectively. An oil trap 28 is connected with a graduated burette 29 with an extension of 30 in the lower part, observation windows 31, a micropress 32 for precise setting of the water and oil separation level. Trap 28 is connected to pressure regulator 34 through pipe 33 to maintain a maximum pressure in the system and barrel 35 to discharge water into burette 36.

Дл  поддержани  заданного давлени  в системе при прокачке воды чеез образец породы 2 и создани  в нем остаточной водонасыщенности слуит регул тор давлени  10, а дл  поддержани  заданного давлени  в системе при прокачке воды дл  капил рного вытеснени  нефти - регул тор давлени  34. Дл  создани  необходимого давлени  в регул торах 10 и 34 через трубопровод 37, снабженный манометром 38, в них подаетс  сжатый воздух от баллона 39.To maintain a predetermined pressure in the system when pumping water through a rock sample 2 and creating residual water saturation in it, sludge pressure regulator 10, and to maintain a predetermined pressure in the system when pumping water for capillary displacement of oil, pressure regulator 34. To create the required pressure in the regulators 10 and 34, through a pipe 37, equipped with a pressure gauge 38, compressed air from the cylinder 39 is supplied to them.

Регул тор давлени  представл ет собой приспособление, позвол ющее поддерживать заданное давление в системах, на выходе из которых он устанавливаете. Благодар  этому предлагаемое устройство позвол ет использовать в исследовани х пластовую нефть, так как регул торы давлени  дают возможность поддерживать в системе давление, превышающее авление насыщени  нефти.The pressure regulator is a device that allows you to maintain a predetermined pressure in the systems at the outlet of which it is installed. Due to this, the proposed device allows the use of reservoir oil in research, as pressure regulators make it possible to maintain a pressure in the system that exceeds the oil saturation pressure.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Дл  исследовани  процесса капилл рного вытеснени  нефти водой экстрагированный и высушенный образец породы 2 загружают в кернодержатель 1 и прессом б по трубопроводу 4 сTo study the process of capillary displacement of oil with water, the extracted and dried sample of rock 2 is loaded into core holder 1 and press b via pipeline 4 s.

помощью резиновой манжеты 3 обжимают его в.кернодержателе 1, имитиру  горное давление. Манометры 5 контролируют величину создаваемого гидрообжима.- Термостатом 7 поддерживают в кернодержателе 1 заданную температуру.using a rubber cuff 3 compressed it in. holder 1, simulating rock pressure. Pressure gauges 5 control the amount of hydrojump generated. Thermostat 7 maintains the set temperature in core holder 1.

Сжатым воздухом из баллона 39 по трубопроводу 37 создают заданное давление в регул торах Давлени  10 и 34 Манометром 38 контролируют величину заданного давлени . При заданном давлении в регул торах 10. и 34 и закрытых вентил х 18, 22 и 23 через емкость 19 вакуумируют всю систему вместе с образцом породы 2 в кернодержателе 1.Compressed air from the cylinder 39 through the pipeline 37 creates a predetermined pressure in the pressure regulators 10 and 34 Manometer 38 controls the magnitude of the predetermined pressure. At a given pressure in the regulators 10. and 34 and closed valves 18, 22 and 23, the entire system is evacuated through the tank 19 together with the rock specimen 2 in the core holder 1.

Закрыв вентиль 15, через вентиль 17 из емкости 19 набирают в гидропресс 16 воду, которой будет насыщатьс  образец породы 2 дл  создани  в нем остаточной водонасыщенности .Having closed the valve 15, through the valve 17 from the tank 19, water is pumped into the hydraulic press 16, with which the rock sample 2 will be saturated to create residual water saturation in it.

Закрыв вентили 26 и 27 и открыв затем вентиль 15, с помощью пресса 16 насыщают образец породы 2 водой По разнице объемов закаченной из пресса 16 и полученной на выходе иь кернодержател  1 в мерной бюретке 12 воды определ ют количество насыщающей образец породы 2. воды и, тем самым, его открытую пористость.Closing valves 26 and 27 and then opening valve 15, using a press 16, saturate the rock sample 2 with water. The amount of water saturating the rock sample 2. determines the amount of water pumped from the press 16 and the output of the core holder 1 in the measuring burette 12, and thereby, its open porosity.

Открыв вентили 26 и 27, по трубопроводам 24 и 25 заполн ют систему водой, включа  ловушку дл  нефти 28 й трубопровод 33 мехсду ловушкой. 28 и регул тором давлени  34. Давление в системе контролируетс  манометром 14.Having opened the valves 26 and 27, the pipes 24 and 25 fill the system with water, including the oil trap 28th pipeline 33 of the mech- sdu system. 28 and a pressure regulator 34. The pressure in the system is monitored by a pressure gauge 14.

Закрыв вентили 15,26 и 27 и открыв вентили 22 и 23, прессом 16 из поршневого разделител  21 прокачивают через образец породы 2 пластовую нефть, вытесн  , тем самым, из него воду через трубопровод 8, регул тор давлени  10 и отвал 11 в мерную бюретку 12. Благодар  этому в образце породы 2 создаетс  определенна  водонефтенасыщенность . Объем вытесненной воды нефтью и замеренный в мерной бюретке 12 равен объему нефти в образце породы 2.Closing the valves 15.26 and 27 and opening the valves 22 and 23, press 16 from the piston separator 21 to pump 2 reservoir oil through the rock sample, displacing, thereby, water through the pipeline 8, pressure regulator 10 and dump 11 into the measuring burette 12. Due to this, in the sample of rock 2, a certain water-oil saturation is created. The volume of water displaced by oil and measured in a measuring burette 12 is equal to the volume of oil in the rock sample 2.

УбeдивJJиcь, что при длительной прокачке нефти через образец породы 2 вода из Него больше не вытесн етс , закрывбиот .вентиль 9, открывают вентиль 27 и по трубопроводу 25 продолжают прессом 16 качать нефть. Нефть, проход  из поршневого {Разделител  по трубопроводу 13 через образец породы 2 и вентиль 27, вытесн ет воду из трубопровода 24 и проходит в ловушку 28. Прокачка нефти ведетс  до тех пор, пока раздел между нефтью и ВОДОЙ не установитс  на уровне смотровых окон 31 ловушки 28 в градуированной бюретке 29,Ensuring that when the oil is pumped through the rock sample 2 for a long time, the water from It is no longer displaced by closing the valve 9, the valve 27 is opened and the pipeline 16 continues to pump oil through the pipeline 16. Oil, the passage from the piston {Separator through conduit 13 through rock sample 2 and valve 27, displaces water from pipeline 24 and passes into the trap 28. Oil is pumped until the section between oil and WATER is installed at viewing windows 31 traps 28 in a graduated burette 29,

Точную установку раздела нефть вода в градуированной тоубке 29 устанавливают кадкропрессом 32. Вытесн ема  нефтью вода из трубопровода 25 и ловушки 28 через трубопровод 33, регул тор давлени  34 и отвал 35 сбрасываетс  в бюретку 36.The exact installation of the oil-water section in the graduated toubka 29 is installed with a cadcressor 32. The oil-displaced water from the pipeline 25 and the trap 28 through the pipeline 33, the pressure regulator 34 and the blade 35 is discharged into the burette 36.

После этого закрывают вентили 22 и 23 и через вентиль 17 освобождают пресс 16 от содержащейс  в нем воды Закрыв вентиль 17 и открыв вентиль 18, из емкости 20 набирают в пресс 16 воду, которой и производ т капилл рное вытеснение нефти.After that, the valves 22 and 23 are closed and the press 16 is freed from the water contained therein through the valve 17. The valve 17 is closed and the valve 18 is opened, and water is drawn from the tank 20 into the press 16, which is used for capillary displacement of oil.

Закрыв вентиль 18 и открыв вентили 15 и 26, прессом 16 создают непрерывную прокачку воды через трубопровод 13 под образцом породы 2 и дальше по трубопроводу 24, через ловушку 28, по трубопроводу 33, через регул тор давлени  34, с помощью которого во всей системе поддерживаетс  заданное посто нное давление. Благодар  применению регул торов давлени  .10 и 34 в исследовани х гюжно примен ть пластовую нефть.By closing valve 18 and opening valves 15 and 26, press 16 creates continuous pumping of water through conduit 13 under specimen 2 and further along conduit 24, through trap 28, through conduit 33, through pressure regulator 34, with the help of which given constant pressure. Due to the use of pressure regulators .10 and 34, formation oil is used in studies.

Нефть, вытесненна  из образца породы 2 пр моточно, через трубопровод 8, вентиль 27 и трубопровод 24 поступает в градуированную бюретку 29 ловушки 28. Нефть, вытесненна  из образца породы 2 противоточно, вместе с водой поступает по трубопроводу 24 в ловушку дл  нефти 28, где она улавливаетс  расширенной частью 30 .градуированной бюретки 29.The oil displaced from the rock sample 2 is flowing through pipe 8, valve 27 and pipe 24 enters the graduated burette 29 of the trap 28. Oil displaced from the rock sample 2 is countercurrent, and along with water enters the oil trap 28 through pipe 24, where it is caught by the expanded portion 30 of the graded burette 29.

Поддержание в градуированной трубке 29 нефтеводораздела на начальном уровне осуществл етс  визуально через смотровые окна 31 с помощью микропресса 32, которым и замер етс  объем вытесненной водой нефти под действием капилл рных сил.Maintaining the initial level in the graduated pipe 29 of the oil and water division is carried out visually through the viewing windows 31 using a micropress 32, by which the volume of the water displaced by the oil under the action of capillary forces is measured.

Зна  начальный объем нефти в образце породы 2 и объем Р 1теаненной нефти, определ ют коэффициент капилл рного вытеснени  нефти водой. Фиксиру  врем , определ ют скорость капилл рного вытеснени .Knowing the initial volume of oil in rock sample 2 and the volume of P 1 tanned oil, determine the capillary displacement of oil by water. Fixing time, determine the rate of capillary extrusion.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  исследовани  процесса капилл рного вытеснени  нефти из образца породы водой, содержащее An apparatus for investigating the process of capillary extrusion of oil from a rock sample with water, containing 5 кернодержатель, узлы создани  гидрообхсцма и поддержани  температуры, систему прокачки жидкости через образец и систему капилл рного вытеснени  нефти ВОДОЙ, включающую ловушку дл  нефти, отличаю щее0 с   тем, что, с целью обеспечени  использовани  пластовых нефтей, оно снабжено регул торами давлени , установленными на выходах системы прокачки жидкости через образец и сис5 темы капилл рного вытеснени  нефти водой.5, the core holder, the hydrochemical and temperature maintenance units, the fluid pumping system through the sample, and the WATER oil capillary displacement system, including an oil trap, characterized by the fact that, in order to ensure the use of reservoir oils, it is equipped with pressure regulators installed outlets of the system for pumping fluid through the sample and the system of capillary displacement of oil by water. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Разработка и увеличение нефтеотдачи нефт ных месторождений. М., Недра, 1967, с.41-44.Sources of information taken into account in the examination 1, Development and increase of oil recovery of oil fields. M., Nedra, 1967, pp.41-44. 2. Авторское свидетельство СССР f 515973, кл. G 01 N 15/08, 30.07.73.2. USSR author's certificate f 515973, cl. G 01 N 15/08, 07/30/73.