Измерение фазовой проницаемости

До проведения измерения проницаемости нужно, чтобы образец был полностью очищен от углеводородов и солей. Замеряется сухой вес образца, его длина и диаметр.

1. Откройте клапаны контроля горного давления 7 на передней панели.

2. Удалите нижнюю стопорную гайку и установите насыщенный образец горной породы в кернодержатель 3 через его основание.

3. Откройте выпускной клапан 4.

4. Используя рычаг на ручном гидравлическом насосе 8, увеличьте давление обжима системы (боковое давление) от 450 - 500 psi (34 атм).

5. После достижения требуемого давления обжима необходимо закрыть клапаны контроля горного давления 7 и проверить изменение давления на манометре на наличие утечек.

6. Поместите мерную емкость 5 для сбора выходной жидкости под трубкой обратного потока

7. В зависимости от давления ввода жидкости 0 – 30 psi установите клапан низкого дифференциального давления 2 в положение «INLINE». Установите клапан высокого дифференциального давления 2 в положение «BYPASS».

8. Если давление ввода жидкости достигает значение от 30 до 100 psi установите клапан высокого дифференциального давления 2 в положение «INLINE». Установите клапан низкого дифференциального давления 2 в положение «BYPASS».

9. Включите нагнетательный насос 1 и используйте низкий расход.

8. Прокачивайте 500 мл жидкости через образец, чтобы полностью насытить образец.

9. После того как прокачали 500 мл жидкости через образец, закрывайте выпускной клапан 4.

10. Для определения объемного расхода жидкости установите под трубкой обратного потока мерную емкость 5, одновременно откройте выпускной клапан 4 и включите секундомер.

11. После сбора достаточного объема жидкости в мерной емкости (50 – 200 мл) закройте выпускной клапан и остановите секундомер. Подсчитайте объемный расход жидкости.

12. Повторите шаги 10-11 еще два раза.

12. Остановите насос.

13. Извлеките образец горной породы из кернодержателя.

Извлечение образца горной породы из кернодержателя

1. Выключите насос 1 и закройте выпускной клапан 4.

2. Медленно откройте клапан сброса горного давления 10.

3. Ослабьте нижнюю стопорную гайку осевой нагрузки, поворачивая ее против часовой стрелки.

4. Отвинтите нижнюю гайку осевой нагрузки и извлеките ее вместе с распоркой и концевой деталью.

5. Установите клапаны контроля датчиков дифференциального давления 2 в положение обхода (BYPASS). Когда текущее давление на образце горной породы меньше чем максимальное рабочее давление преобразователя дифференциального давления. Установите клапаны контроля датчиков дифференциального давления 2 в положение (INLINE).

Пример расчета фазовой проницаемости

Расчет был проведен по керну отобранного из скважины 787 пласта БС₃ Рогоженского месторождения.

Для определения проницаемости на установке ТВР-804 использована система измерения принята в США (дюймы, атм, psi). 1 атм = 0,068 psi.

(4.1)

где:

K – проницаемость, мД; µ – вязкость фильтруемой жидкости при данной температуре, сПз; Q – объемный расход жидкости, см³/с; A – площадь поперечного сечения образца горной породы, см²; ∆P – перепад давлений между начальным и давлением зафиксированным на правом манометре, psi; 14700 – пересчетный коэффициент; L – длина образца, см;

Объемный расход жидкости определяется по формуле:

Воспользуемся данными первого измерения табл. 4.1.

см³/с (4.2)

где: - объем жидкости прокаченный через образец, см³; - время, за которое был прокачен объем жидкости через образец, сек

Площадь поперечного сечения образца определяется по формуле:

см² (4.3)

Диаметр образца: d = 3 см; длина цилиндрического образца горной породы: L = 3,25 см; вязкость фильтруемой жидкости: μ = 1 сПз; перепад давление: ∆P = 25 psi.

Из формулы (1) получим:

мД

Таблица 4.1

Сводная таблица исходных данных и результатов расчета

Расчет в системе СИ

Размерность расчетных данных в системе СИ:

(4.4)

Q – объемный расход жидкости, м³/с; K – проницаемость, м²; A – площадь поперечного сечения образца горной породы, м²; ∆P – перепад давление, Па, 1атм=1,01*10⁵Па; µ - вязкость фильтруемой жидкости, Па·с, 1сПз=10^-3Па*с; L – длина цилиндрического образца горной породы, м.

Переводим исходные данные в систему СИ

µ = 1·10^-3 Па·с; Q = 0,11·10^-6 м³/с; L = 3,25·10^{-2 м; А = 7,065·10-4 м2} ; ∆P = 25·0,06805=1,7·1,01·10⁵ Па=1,718·10⁵ Па;

 

Контрольные вопросы и задания

1) Принцип работы установки ТВР-804.

2) Как определяется коэффициент фазовой проницаемости?

3) Методика измерений на установке ТВР-804.

4) Чем отличаются коэффициенты абсолютной и фазовой проницаемости по величине и по методам измерений.