Стенд для определения водонефтегазоотдачи образцов горных пород и вибровозбудитель для стенда определения водонефтеотдачи образцов горных пород

Стенд для определения водонефтегазоотдачи образцов горных пород и вибровозбудитель для стенда определения водонефтеотдачи образцов горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Стевд для определения водокефтегазоотдвчи образцов горных породi содержвшнй жесткую рамку, корпус кернодернсателя в вцде подвижной муфты поршень, пуансоны, упор, отлвчеюш и и с я тем, что, с целью расширения диапазона исследований, снабжен вибровозбудителем пространственных разноимпульсных колебаний, который установлен между B xifflM пуансся1с 1 и упором. 2. Вибровозбудитвль для стеада определения водонефтеотдачи образцов горных пород, содержащий полый цшшццрический корпус с выхлошыми каналами, в полости которого размещен подвижный поршень с распреаелнтельнымиканаламн,отличак ш и и с я 1&л, что, с целью расширения диапазона исследований, он снабжей устар новленным на поршне дебалансом, прис этом части распределительных каналов, обращенные к противоположным торцам пор- ; шня.выполнены под разными углами к его продольной оси,имеют разнуюдлйну и расположены с противоположной стороныдебаланса.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А фш Е 21 В 49/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ - ", .", - - -.Н ABTOPCKOMV CBNPETEJlbCTBV ®»»»», »

Ф@у ц (21) 3366516/22-03 (22) 08,12.81 (46) 15;09.83 Бюл. % 34 .(72). Ю. А. Афиногенов и А. Ф. Белень ков (71) Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (53) 622,023(088.8 (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 732518,, кл, Е 21 В 49/00.

2. Усовершенствование аппаратуры и методик определения коллекторских свойств горных пород для условий Си::бирской платформы . - Отчет СНИИГГиМС по теме 976, Новосибирск, 1980, с. 150, 3. Авторское свидетельство СССР (о 728946, кл. В 06. В 1/18, 1980.

4. Рабинович А.Г. и .др Автоматические загрузочные устройства вибреционного типа. Киев, 1965, с. 254, (54) СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВОДОНЕФТЕГАЗООТДА ЧИ ОБРАЗЦОВ ..

ГОРНЫХ ПОРОД И ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЬ

ДЛЯ СТЕНДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДО

НЕФТЕОТДАЧИ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ

ПОРОД (57) 1. Стенд для определения водонефте гезоотдачи образцов горных пород, содерж»кций жесткую рамку, корпус керноцержателя в виде подвижной муфты, поршень, пуансоны, упор, о т л и ч а ю «« шийся тем, что, с целью расширения диапазона исследований, снабжен вибровозбуднтенем пространственных раэноимпульсных колебаний, который установлен между верхним пуансоном и упором.

2, Внбровоэбудитель для стенда определения водонефтеотдачи образцов горных пород, содержаший полый цилиицрический корпус с выхлопными каналами, в полости g которого раэмецен подвижный поршень с распределительньыи каналами, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения диапазона исследований, îí снабмсей установленным на поршне дебалансом, при этом части распределительиьпс каналов, ( обрашенные к противоположным торцам пор- шня,выполнеиыпод разными углами к егопро- дольной оси,имеют разнуюдлину и расположены с пр от ив оп оложи ой ст ороны дебаланса.

1 ОМВ7В 1

Изобретение относится к нефтяной и Недостатком этого вибровоэбуцителя

° горной. промышленности и может быть ис-, является то, что он не позволяет получать пользовано для лабораторного изучения пространственные разноимпульсные коле- " влияния вибрации на фильтрационные 6ания. свойства пород и их водонс ртегазоотда- 5 Наиболее близким к изобретению по чу в условиях, приближающихся к пласто- технической сущности и достигаемому вым. результату является пневматический вибро- . возбудитель „включающий полый цилиндриИэвестно устройство для изучения ческий корпус, в котором установлен подфильтрационных свойств горных пород в 0 вижный поршень, оснащенный подводящими условиях, приближающихся к пластовым, и распределительными каналами "„1. соцержащее кернодержатель с устройством Недостатком этого вибратора является для гидроо жима кер б RÂ поцводящйе и от- то что oR создает механические раэноимводящие флюид каналы, источники давления пульсные колебания только в продольном и днфманометры 15 направлении (одномерные) .

Известен также стенд, содержащий жест- Бель изобретения — расширение диапаую раму верхний и нижний удлиненный зона исследований стенда. пуансоны, герметичный корпус кернодер- Указанная цель достигается тем, что жателя в виде подвижной муфты, фиксатор, стенд .цля опрецеления водонефтегазоотпоршень, упор, систему подводящих и отводящих рабочий агент каналов. Стенд, жесткую раму, корпус кернодержателя в предназначенный для измерения фильтра- виде подвижной муфты, поршень, пуансоны, ционных свойств горных пород в условиях, упор, снабжен вибровозбуцителем простран приближаквцихся к ппастовым, позволяет ственных раэноимпульсных колебаний, котопроводить изучение водонефтегазоотдачи . 25 рый установлен между верхним пуансоном при различных режимах фильтрации. и упором.

В указанном стенде испытуемый обра- Вибровозбудитель, содержащий полый зец породы помещается между нижним ический ко пус с выхлопными каудлиненным и верхним пуансонами, затем налами, в полости которого размещен под" на Образец снизу вверх над вигается по 30 вижный поршень с распрецелительными направляющему нижнему пуансону герме- каналами, снабжен установленным на порштичный корпус кернодержателя, при этом не дебалансом, при этом части распреденижний пуансон, образец, верхний пуансон лительных каналов, обрвщенные к противои упор .образуют направляющий цилиндр положным торцам поршня, выполнены под одинакового диаметра. Подавая жидкость 35 pBGRblMH уг

I к поршню, передающему давление на испы- имеют разную длину и расположены с туемый образец через нижний удлинен- противоположной стороны цебаланса. ный пуансон, и в герметичный корпус сибровозбуцитель может быть испольке нодержателя, создают, соответственно, зован также р оф ак е п и геофизических исследоосев и боковую составляющие горного 40 ваниях цля создания пространственных давления. Затем по системе подводяших колебаний, для оживления воцонефтегазоканалов к торцам образца поступает рабо- отдачи пластов с поверхности емли, а еделенном перепаде также в химии пористых сред, например, чий агент, и при о еделе о и измеряют интересукюцие параметры 45 ГОНТОВ

На фиг. 1 изображен стенд, разрез; (например, проницаемость или воцонефтена фиг. 2 — разрез А-А на фиг.

Стен со е жит верхнюю 1 и нижнюю

Указанный стенц имеет недостаточ- Стенд содержит р

2 с каналом 3 траверсы, связанные в ный .циапаэон исследований, в част- 2 с ка р

4 жесткую раму с помощью штанг и ности он не позволяет изучать влияние жесткую р

7 пространственных кол ан ви рац еб ий (б ий) гаек 5 поршень 6 с осевым каналом на фильтрационные свойства горных пород корпус кернодержателя в вице герметичной подвижной муфты, включающей корпус

О ф 1 О отняющие

Известен пневматический вибродвига- 8 с каналом, фланцы, уплот тель для получ ля по ения пространственных ко- эластичную оболочку 11 с помо1цью болтов б и со жащий корпус в виде аи55

12, фиксатор 4.Э, удлиненны ни ле ани, содержащи о и к aN кото ого линдра с отверсти д ерстиями для впуска и выпус- пуансон 14„на верхни кр о р го ной ка возд а и установленнь вленный в нем пор- помещается испытуемый образец горно породы L5, поджимаемый сверху верхним шень

3 10416 пуансоном 16 с каналом 17 с помощью упора 18 и вибровозбудитети. Вибровоэ будитель имеет полый цилиндрический корпус 19 с выхлопными каналами 20 и 21. На верхний пуансон 16 опирается основание 22 с подводящим энергоноситель к вибровозбудителю каналом 23, На. основании 22 размещено днище 24, верх няя часть которого входит в корпус 19 вибровоэбудителя. На верхней части днише1О

24 имеет цилиндрический уступ, на боковую поверхность которого открыт канал

23. Сверху корпус 19 вибровоэбудителя закрыт крышкой 25 с датчиком 26 часъ= тоты колебаний. В полости корпуса.раэ- 15 мешен поршень-дебаланс 27, в котором выполнен осевой канал, открытый на нижний торец поршня. Осевым каналом поршень,дебаланс 27 надет на направляющий уступ днища 24. Площадь, сечения осевого кана-щ ла определяет разность плошадей верхнего и нижнего торцов поршня-дебаланса. На цилиндрической поверхности осевого канала выполнены верхняя и нижняя кольцевые проточки. B поршне 27 выполнены распре- р5 делительные каналы 28 и 29. При этом канал 28 одним своим концом открыт на нижний торец поршня, а другим — на верхНюю проточку осевого канала поршня, Распределительный канал 29 одним концом открыт на верхний торец поршнядебаланса 27, a,äðóãèì — на нижнюю проточку поршня. Расстояние между проточками определяется задаваемой величиной хода поршня 27. Части 30 и 31 распре- делительных каналов Ри 29,обращенные ..

35 к противоположным торцам поршня-,цебаланса, выполнены разной длины, наклонены под разными углами к его.продольной оси и расположены с одной стороны от

40 плоскости, проходящей через оси этих каналов, с дебалансом 32 относительно его оси.

Вибровозбудитель размещен между верхним пуансоном 16 и упором 18 стенда.

Пластовая температура достигается

45 путем помещения стенда в воздушную баню.

Стенд работает следующим образом.

По каналам 3 и 9 для создания в образце 15 дифференциального горногодав50 ления подают среду под давлением, например масло. Жидкость, поданная по кана-, лу 3, через поршень 6 и пуансон 14 создает осевое сжатие образца 15 горной породы. Жидкость, поданная по каналу 9, 55 создает боковое сжатие образца. Затем по каналам 7 и 17 подают рабочий агент, который создает в испытуемом

79 4 образце 15 внутрипластовое давление, и определяют пластовые значения проницаемости, пористости, коэффициентов вытеснения воды, нефти или газа как при однофазном, так и при многофаэном течении по известным способам.

Затем в вибровозбудитель по каналу

23 основания 22, каналу днища 24. и распределительному каналу 28 подают энергоноситель. Энергоносителем может быть любая среда под давлением - жидкость или гаэ. B качестве рабочего агента используются нефть, нефтепродукты, вода, газы или их смесь, Возможны случаи, когда энергоноситель и рабочий агент ,совпадают. Энергоноситель своим давлением в полости под поршнем 27 поднимает поршень-,цебаланс 27 до тех пор,пока он своим торцом не откроет выхлопной канал 20 цилиндра 19. При совмещении канала 29 с каналом на боковой поверхности уступа днища 24 энергоноситель начинает поступать в надпоршневую полость, образуемую крышкой 25 и порш нем-дебалансом 27, вначале тормозя его скорость до нуля, а затем переводя его движение в противоположное направление, но с большей скоростью, чем при движении поршня снизу вверх. Это происходит благодаря разности плошадей нижнего и верхнего торцов поршня-пебаланса 27, Следовательно количество движения, определяемое произведением массы поршня на его скорость, сообщаемое испытуемому образцу в направлении сверху вниз, будет большим, чем в противоположном направлении. Это равносильно тому, что образец подвергается раэноимпульсным воздействиям со стброны вибровозбудитеJIB и совершает при этом разноимпульсные колебания в продольном направлении в каждые два полупериода колебаний.

Раэноимпульсные в кажцые,цва полупериода поперечные колебания поршнядебаланса 27 относительно его оси цроисходят одновременно с цроцольным перемещением благодаря неодинаковой поперечной составляющей силы реакции попеременно вытекающей струи энергоносителя по разнонаклонным частям 30 и 31, распределительных каналов 28 и 29 и дебалансу 32 путем смсшения его центра тяжести, например, за счет изготовления пустот относительно оси. Пустоты можно заполнять материалом другой плотности.

Накладываясь друг на друга, продольные и поперечные колебания создают картину пространственной разноимпульсной в

5 1041679 6

«ащдме два полупериода вибрации. По ме- СНИИГГиМСе, имеет разноимпульсность ре двиаеиия вниз поршня-дебаланса 27 поперечных колебаний, отличную одна от канал иа боковой поверхности уступа 1 другой в каждые два полупериода в два денца 24 отключается от канала 29 и раза..Его параметры: диаметр поршня сообщается с распределительньм каналом 5 86 мм, длина поршня 80 мм, диаметр . 28, Энергоноситель начинает поступать осевого канала. поршня 30 мм, длина в иодиоршневую йолость вибровоэбуци-: наклонной части 30 распределительного рели, и цикл повторяется. канала 28 — 28,5 мм, длина наклонной части 31 распределительного канала

Углы наклона частей 30 и 31 кана . 1О 29 - 24 мм, угол наклона части 30лов .28 и. 29 выбирают иэ условия эа- 22,5, части 31 — 45, частота о о данной величины поперечной равноимиульс вибрации при давлении энергоносителя

Вой вибрации, Из етого. Же условия выби» 5 ат 60 Гц. равт длину частей 30 и 33. распреде- По сравнению с известным предлагае литеиьньис каналов 28 и 29, Например, 15 мый стенд обеспечивает повышение иибровоэбудитеиь, изготовленный в фильтрационных свойств в 1,94 раза.

1041679

1041679

Составитель М. Тупысев

Редактор М. Товтин Техред М.Костик Корректор А. Ференц

Заказ 7084/32 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д, 4/5 .Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4