RU2166747C1 - Устройство для определения распределения пор по размерам - Google Patents
Устройство для определения распределения пор по размерам Download PDFInfo
- Publication number
- RU2166747C1 RU2166747C1 RU2000109439A RU2000109439A RU2166747C1 RU 2166747 C1 RU2166747 C1 RU 2166747C1 RU 2000109439 A RU2000109439 A RU 2000109439A RU 2000109439 A RU2000109439 A RU 2000109439A RU 2166747 C1 RU2166747 C1 RU 2166747C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- pores
- sizes
- rock
- pressure
- Prior art date
Links
- 239000011148 porous material Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- -1 alkalis Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для определения распределения пор по размерам различных капиллярных систем и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для оценки абсолютной, фазовой и относительной проницаемости горных пород, остаточной водонасыщенности, качественной оценки коэффициента нефтеизвлечения, для изучения строения переходных зон "вода-нефть", "вода-газ", строительстве. Устройство для определения распределения пор по размерам содержит камеру с верхней крышкой, полупроницаемую мембрану, на которой расположен образец породы, манометр, градуированную бюретку. Новым является то, что камера выполнена в виде двух концентрично расположенных, герметизированных друг от друга цилиндрических камер, причем стенки внутренней камеры выполнены из эластичного материала, заключенного в перфорированную металлическую оболочку, а днищем служит полупроницаемая мембрана, на которой расположен образец породы, наружная камера снабжена нижней крышкой и патрубком ввода либо сжатого газа, либо жидкости для обжима образца породы и обеспечения моделирования горного давления. Технический результат заключается в повышении точности определения распределения пор по их размерам в капиллярных системах, в том числе и в области с меньшими радиусами, и в условиях насыщения пористой среды различными жидкостями и вытесняющими реагентами. 1 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для определения распределения пор по размерам различных капиллярных систем и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для оценки абсолютной, фазовой и относительной проницаемости горных пород, остаточной водонасыщенности, качественной оценки коэффициента нефтеизвлечения, для изучения строения переходных зон "вода - нефть", "вода - газ", строительстве.
Известно использование центрифуги для изучения распределения пор по размерам [Ш. К. Гиматудинов, А. И. Ширковский. "Физика нефтяного и газового пласта", Москва, "Недра", 1982. - с. 28-29]. При вращении насыщенного жидкостью образца в центрифуге с возрастающей скоростью жидкость удаляется из пор исследуемой породы. Объем жидкости, вытекающей из образца при соответствующей скорости вращения, регистрируется. По значению скорости вращения рассчитывается центробежная сила и капиллярное давление, удерживающее оставшуюся жидкость в образце. По капиллярному давлению устанавливается размер пор, из которых вытекла жидкость при данной скорости вращения. Так получают кривую распределения пор по размерам.
Недостатками известного устройства является ограниченность количества определений числом режимов, развиваемых используемой центрифугой, и невозможность получения начального участка порометрической характеристики образцов из-за высоких уже на первых режимах градиентов давления.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является устройство для изучения распределения пор по размерам с использованием полупроницаемых мембран [Ш. К. Гиматудинов, А. И. Ширковский "Физика нефтяного и газового пласта", Москва, "Недра", 1982, с. 27-28], содержащее камеру, внутри которой на полупроницаемой мембране, насыщенной жидкостью, расположен насыщенный жидкостью образец. В качестве полупроницаемых мембран используют керамические, фарфоровые или другие пластинки, размеры пор которых значительно меньше средних пор образца, кроме того, устройство содержит манометр, градуированную ловушку и пружину, фиксирующую образец породы на мембране. Вытеснение жидкости из керна (образца) осуществляют газом, давление которого создается внутри камеры и регистрируется манометром. При повышении давления газ (азот) вначале проникает в крупные поры образца и жидкость из них уходит через поры мембраны в градуированную ловушку. Газ из камеры через мембрану может прорваться только тогда, когда давление в ней превысит капиллярное давление менисков в порах мембраны. Повышая ступенями давление в камере и регистрируя соответствующие объемы жидкости, вытесненные в ловушку при различных давлениях, определяют состав пор по размерам.
Недостатками известного технического решения (прототипа) являются невозможность:
- моделирования пластовых условий (горного давления, пластового давления);
- использования в качестве вытесняющего агента пластовой воды, водные растворы различных химреактивов (водных растворов ПАВ, кислотных, полимерных, щелочных и т.д.);
- оценки динамики изменения структуры порового пространства при использовании реагентов, взаимодействующих с породой (адсорбирующихся на поверхности пор, растворяющих породу, кольматирующих и т.д.);
- ненадежность конструкции устройства по обеспечению герметичности, связанная с использованием узлов из разнородных материалов (металлический корпус, керамическая мембрана).
- моделирования пластовых условий (горного давления, пластового давления);
- использования в качестве вытесняющего агента пластовой воды, водные растворы различных химреактивов (водных растворов ПАВ, кислотных, полимерных, щелочных и т.д.);
- оценки динамики изменения структуры порового пространства при использовании реагентов, взаимодействующих с породой (адсорбирующихся на поверхности пор, растворяющих породу, кольматирующих и т.д.);
- ненадежность конструкции устройства по обеспечению герметичности, связанная с использованием узлов из разнородных материалов (металлический корпус, керамическая мембрана).
Предлагаемое изобретение решает техническую задачу повышения точности определения распределения пор по их размерам в капиллярных системах, в том числе и в области с меньшими радиусами, и в условиях насыщения пористой среды различными жидкостями и вытесняющими реагентами.
Указанная техническая задача решается тем, что в известном устройстве для определения распределения пор по размерам, содержащем камеру, снабженную верхней крышкой, полупроницаемую мембрану, на которой расположен образец породы, манометр, градуированную бюретку высокого давления, согласно изобретению камера прибора выполнена в виде двух концентрично расположенных, герметизированных друг от друга цилиндрических камер, причем стенки внутренней камеры выполнены из эластичного материала, заключенного в металлическую перфорированную оболочку, а днищем служит полупроницаемая мембрана, на которой расположен образец горной породы, наружная камера снабжена нижней крышкой и патрубком ввода либо сжатого газа, либо жидкости для обжима образца породы и моделирования горного давления.
На чертеже представлен общий вид устройства.
Устройство для определения распределения пор по размерам содержит внутреннюю цилиндрическую камеру с образцом горной породы 1, расположенным на полупроницаемой мембране 2, бюретку высокого давления 3, манометр образцовый 4, вентиль запорный 5, наружную камеру с патрубком ввода сжатого газа либо жидкости 6 для обжима образца и моделирования горного давления, крышки прибора 7 (верхняя и нижняя), стенка внутренней камеры из эластичного материала 8, заключенного в металлическую перфорированную оболочку 9.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Образец, предварительно насыщенный жидкостью (пластовой водой, нефтью или водными растворами реагентов), помещают во внутреннюю камеру 1 на полупроницаемую мембрану 2, также насыщенную той же жидкостью, внутри камеры 1 создают пластовое давление путем подачи рабочего (вытесняющего) агента (газ, водные растворы кислот, ПАВ, полимеров), в наружной камере (камера обжима) 6 путем подачи газа либо технической жидкости (масло, инертный газ) создают горное давление. При подаче вытесняющего агента под давлением P1 во внутреннюю камеру 1 начинается вытеснение жидкости из пор большого диаметра, т.е. тех пор, в которых внешне приложенный перепад давления превышает капиллярное давление менисков. Далее, как только прекратилось вытеснение жидкости из пор образца, что фиксируется по бюретке 3, задают давление P2, превышающее давление P1. К процессу вытеснения подключаются более мелкие поры, в которых перепад давления превысил капиллярное. При этом также фиксируется по бюретке 3 объем вытесненной жидкости при давлении P2 и т. д. Эксперимент считается завершенным, когда вытесняющий агент прорывается через полупроницаемую мембрану 2.
Предлагаемое изобретение может быть реализовано в нефтегазодобывающей промышленности для оценки абсолютной фазовой и относительной проницаемости горных пород, остаточной водонасыщенности, качественной оценки коэффициента нефтеизвлечения, для изучения строения переходных зон "вода - нефть", "вода - газ". Изобретение может быть использовано также в строительстве для оценки капиллярных внедрений грунтовых вод в фундаменты строящихся зданий, в кожевенной промышленности - для оценки размеров пор кожи.
Использование изобретения позволит по сравнению с прототипом вести исследования с учетом моделирования пластовых условий, а именно: пластового давления во внутренней камере и горного давления в наружной, в результате чего происходит обжим образца, который исключает проскальзывание жидкости по боковым поверхностям образца и устраняет ошибки в измерениях, связанные с подключением более коротких боковых поровых каналов. Кроме того, в качестве вытесняющего агента могут быть применены не только газ, но и другие агенты: пресная вода, пластовая вода, водные растворы химреагентов. Изобретение позволяет оценить изменения структуры порового пространства при использовании химреагентов (кислот, щелочей, геле- и осадкообразующих реагентов), обеспечить прочность, надежность, герметичность узлов прибора, создавать более высокие градиенты давления, получать более точную и надежную информацию по распределению пор в капиллярных системах, в том числе и в области с меньшими радиусами пор.
Claims (1)
- Устройство для определения распределения пор по размерам, содержащее камеру с верхней крышкой, полупроницаемую мембрану, на которой расположен образец породы, манометр, градуированную бюретку, отличающееся тем, что камера выполнена в виде двух концентрично расположенных, герметизированных друг от друга цилиндрических камер, причем стенки внутренней камеры выполнены из эластичного материала, заключенного в перфорированную металлическую оболочку, а днищем служит полупроницаемая мембрана, на которой расположен образец породы, наружная камера снабжена нижней крышкой и патрубком ввода либо сжатого газа, либо жидкости для обжима образца породы и обеспечения моделирования горного давления.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000109439A RU2166747C1 (ru) | 2000-04-13 | 2000-04-13 | Устройство для определения распределения пор по размерам |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000109439A RU2166747C1 (ru) | 2000-04-13 | 2000-04-13 | Устройство для определения распределения пор по размерам |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2166747C1 true RU2166747C1 (ru) | 2001-05-10 |
Family
ID=20233351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000109439A RU2166747C1 (ru) | 2000-04-13 | 2000-04-13 | Устройство для определения распределения пор по размерам |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2166747C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2549216C2 (ru) * | 2010-01-22 | 2015-04-20 | Тоталь Са | Измерение параметров, связанных с прохождением текучих сред в пористом материале |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3683674A (en) * | 1970-10-15 | 1972-08-15 | American Standard Inc | Measurement of pore size and porosity |
| SU1286956A1 (ru) * | 1985-05-06 | 1987-01-30 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Фарфоро-Фаянсовой Промышленности | Способ определени распределени пор по размерам |
| SU1453259A1 (ru) * | 1986-01-07 | 1989-01-23 | Ю.Н.Крючков | Способ определени распределени объема пор по размерам |
-
2000
- 2000-04-13 RU RU2000109439A patent/RU2166747C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3683674A (en) * | 1970-10-15 | 1972-08-15 | American Standard Inc | Measurement of pore size and porosity |
| SU1286956A1 (ru) * | 1985-05-06 | 1987-01-30 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Фарфоро-Фаянсовой Промышленности | Способ определени распределени пор по размерам |
| SU1453259A1 (ru) * | 1986-01-07 | 1989-01-23 | Ю.Н.Крючков | Способ определени распределени объема пор по размерам |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ГИМАТУДИНОВ Ш.К., ШИРКОВСКИЙ А.И. Физика нефтяного и газового пласта. - М.: Недра, 1982, c. 27-28. * |
| ГИМАТУДИНОВ Ш.К., ШИРКОВСКИЙ А.И. Физика нефтяного и газового пласта. - М.: Недра, 1982, с. 28-29. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2549216C2 (ru) * | 2010-01-22 | 2015-04-20 | Тоталь Са | Измерение параметров, связанных с прохождением текучих сред в пористом материале |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6557427B2 (en) | Capillaries for fluid movement within microfluidic channels | |
| EP1263533B1 (en) | Microfluidic analysis cartridge | |
| US5069065A (en) | Method for measuring wettability of porous rock | |
| US5079948A (en) | Method for conducting capillary pressure drainage and imbibition on a core sample of a porous rock | |
| US10870085B2 (en) | Capillary pressure re-set mechanism and applications | |
| US20100269579A1 (en) | Detecting gas compounds for downhole fluid analysis using microfluidics and reagent with optical signature | |
| US9079180B2 (en) | Microchip and method of using microchip | |
| Girardo et al. | Polydimethylsiloxane–LiNbO 3 surface acoustic wave micropump devices for fluid control into microchannels | |
| CN102890042B (zh) | 用于测定多孔材料的润湿性的方法 | |
| CN111707701B (zh) | 一种纳米通道内可压缩流体的相态测试装置及其测试方法 | |
| JPH0318373A (ja) | 中空糸膜型液体処理装置のリーク検出方法及びリーク検出装置 | |
| US5858791A (en) | Method and device for the continuous measurement of variations in the overall saturation of a sample with incompressible immiscible fluids | |
| RU2166747C1 (ru) | Устройство для определения распределения пор по размерам | |
| CN108444890B (zh) | 测试中、高渗岩心液测渗透率的非稳态滴定装置及方法 | |
| Chung et al. | Multiplex pressure measurement in microsystems using volume displacement of particle suspensions | |
| Madou et al. | A centrifugal microfluidic platform—a comparison | |
| JPH02502852A (ja) | 貯液池漏洩率検知装置 | |
| WO2017066884A1 (en) | Fluidic circuits and methods for bacterial screening | |
| CN212586240U (zh) | 一种简易微流控检测装置 | |
| AU644833B2 (en) | Sampling tool for obtaining samples of fluids present in a well | |
| CN217568785U (zh) | 微流控芯片 | |
| MIKULÁŠEK et al. | Characterization of ceramic tubular membranes by active pore-size distribution | |
| RU2034268C1 (ru) | Устройство для определения фазовой проницаемости жидкости в образцах керна горных пород методом центрифугирования | |
| CN213337216U (zh) | 一种用于隔板法毛管压力测试的夹持器 | |
| Mark et al. | Aliquoting structure for centrifugal microfluidics based on a new pneumatic valve |