Устройство для исследования пластовыхжидкостей

Устройство для исследования пластовыхжидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советск их

Социалистнческик

Республик 832418

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено:20. 04. 79 (21) 2756104/23-26 с присоединением заявки .% (23) Приоритет— (51) м. кл.

6 01 И 7/14

Государственный комитет

СССР оо денем нзобретеннй н открытий

Опубликовано 23.05.81. Бюллетень J% 19 (53) УДК 543.271 (088.8) Дата опубликования описания 23.05.81

В. А. Ершов, P. А. Махмудов и Л. И. Цальман

1 д

Ь .:: 77 °," -,g>, Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьноленности

E (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАСТОВЫХ

ЖИДКОСТЕЙ

И обретение относится к конструкциям устройств для исследования фазовых состояний гаэожидкостных смесей и может быть использовано для исследования образцов пластов ой

5 нефти и пластовой воды под давлением.

Известен прибор для исследования пластовых неФтей под давлением, содержащий корпус, рабочую камеру с поршнем и крьппкой, термостатирующее приспособление, перемешивающее приспособление, выполненное в виде диска с отверстиями и снабженное приводным и компенсационным штоками, установленными соосно jl 1.

Однако эффективное перемешивание газонефтяной смеси в этом приборе происходит лишь .в момент перемещения диска через границу раздела газовой и жидкой фаз в рабочей ка- 2О мере. Кроме того, утечка исследуемой нефти из рабочей камеры через сальниковые узлы, в которых перемещаются приводной и компенсационный штоки, приводит к снижению точности измерений.

Известно устройство для исследования пластовой нефти, содержащее корпус, камеру высокого давления, разделенную вертикальной перегородкой на две полости, сообщающиеся между собой через узкий зазор в верхней части перегородки (2 ).

Недостатком этого устройства является использование в нем жидкого металла, создающего неудобства при эксплуатации. Наличие непосредственного контакта между жидким металлом и исследуемой нефтью приво дит. к тому, что жидкий металл может попадать из устройства в дальнейшие коммуникации и нарушать работу последних. Кроме того, не полностью устраняется опасность образования эмульсии нефть — жидкий металл.

Известно также устройство для исследования жидкостей, содержащее корпус, камеру высокого давления, ко83241

25

50 аксиальио установленную в камере высокого давления обечайку с крышкой и рабочей камерой, кольцевые перегородки, размещенные между внутренними стенками корпуса и обечайкой,подвижный поршень, расположенный в рабочей камере, источник давления,соединенный с камерой высокого давления, и патрубки для ввода и вывода исследуемой жидкости P3 ).

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения давлений газожидкостный смесей, связанная с их расслаиванием непосредственно в процессе исследования.

Цель изобретения — повышение точности измерения давлений газожидкостных смесей за счет интенсивного их перемешивания. Для достижения этой цели рабочая камера снабжена верти- 20 кальной перегородкой, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси,а в кольцевых перегородках и вертикальной перегородке выполнены переточные каналы.

На чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства, продольный разрез.

Устройство состоит из корпуса 30

1 с выполненной в нем камерой 2 высокого давления, в которой размещена обечайка 3 с подвижной вертикальной перегородкой 4 с каналом

5. Перегородка 4 снабжена приводным и компенсационным штоками 6 и 7,,а также устройством 8 для перемещения приводного штока 6. Внутри обечайки 3 имеется подвижный поршень 9 с уплотнительными элементами 10 и 11. 40

Обечайка 3 имеет крышку!2 с уплотнительным элементом 13, а корпус 1 имеет крышку 14 с отверстием 15 для подвода энергии к устройству 8 с уплотнительным элементом lб. В обе- 45 чайке 3 выполнена рабочая камера 17.. .Корпус. I снабжен термостатирующим приспособлением 18 и соединен тру бопроводом 19 с источником 20 давления и прибором 21 дпя измерения давления. В крышке 12 обечайка 3 имеется канал 22, соединяющийся с трубопроводом 23 для подачи исследуемой жидкости в камеру 17 и с трубопроводом 24, соединенным с 55 прибором для измерения давления (на чертеже не показан). Устройство работает следующим образом.

8 4

Перед заполнением рабочей камеры

17 исследуемой. жидкостью через трубопровод 23 и канал 22 вертикальную, перегородку 4 и поршень 9 устанавливают в крайнее правое положение рядом с крышкой 12, при котором мертвый объем устройства минимален.

При этом перемещение перегородки

4 совместно со штоками 6 и 7 осуществляют с помощью устройства 8, а поршень 9 перемещают с помощью рабочей жидкости путем повышения ее давления с помощью источника 20 давления. Давление рабочей жидкости в камере 2 повышают до тех пор, пока оно не превысит давление в том контейнере (на чертеже не показан), иэ которого намечено перевести исследуемую жидкость в рабочую камеру 17.

Затем внутреннюю полость рабочей камеры 17 вакуумируют через канал 22, после чего мертвый объем устройства заполняют исследуемой жидкостью из контейнера через трубопровод 23.

Далее, ° снижая давление в камере 2 и вытесняя из него часть рабочей жидкости через трубопровод 19 с помощью поршня 9, который при этом перемещается за счет разности давлений исследуемой жидкости в рабочей камере 17 и рабочей жидкости в камере 2, заполняют рабочую камеру !

7 через каналы 22 и 5 необходимым количеством исследуемой жидкости.

Затем устанавливают с помощью термостатирующего приспособления 18 требуемую температуру и выполняют необходимые операции по изучению свойств исследуемой жидкости так, как это делается при применении известных устройств. При этом изменение объема и давления исследуемой жидкости в рабочей камере 17 осуществляют за счет перемещения поршня 9 путем изменения объема и давления рабочей жидкости в камере 2 с помощью источника 20 давления.

Перемешивание исследуемой жидкости в рабочей камере 17 осуществляется следующим образом, Если газовой фазы в рабочей камере нет, то при перемещении вертикальной перегородки 4 внутри рабочей камеры 17 между поршнем 8 и крышкой 12 жидкость перетекает через канал 5 из одной полости камеры 17 в другую. При этом происходит завихрение потока жидкости, которая интенсивно перемешивается. Если же в рабочей камере имеется газовая

832418 6 фаза, то она занимает верхнюю часть ления, что практически этически исключает обьема рабочей камеры 7 или одной . утечки исследуемой ж едуемой жидкости из рабоиз ее двух полостей, разделенных чей камеры значитель ительно снижает силы вертикальноЙ перегородкой 4. Перемаще. трения которые необх

1 р )е нео ходимо преодолее перегородки 4 при неподвижном 5 вать при перемещени щении поршня 9 и поршне 9 вызывает переток газа через штоков 6 и 7 и замедл и замедляет таким обратнительных элементов, канал 5 из той полости, объем кото- зом износ уплотнит ль рой уменьшается в процессе перемеще- штоков 6 и 7.изме .измерительного устройния перегородки 4 во вторую полость, ства =. ащего г

"=.;ащего для определения длиобъем которой увеличивается. При этом go ны перемещения в я вертикальной перего уровень жидкости в первой полости родки 4. Все это п в это позволяет повысить повышается, а во второй понижается точность изме ен евгении в среднем пример до тех пор, пока в одной из полостей íà 107. . он не достигнет канала 5, после чего Устройство не треб тре ует применения при дальнейшем перемещении перегород- 15 жидкого металла к и которь является ки 4 жидкость начинает перетекать часто или дефицитным ицитным, или вреднодейчерез канал 5 в другую полость и ствующим веществом и

ТВОМ ПОЭТому IIPH ЭКСразбрызгиваться в газовой фазе-. плуатации предлаг длагаемого устройства

B результате газожидкостная смесь не возникает неуд6бств еуд6 ств, связанных в рабочей камере 17 интенсивно переме-211 с применением жидкого металла. шивается, что ускоряет установление Отсутствие непо непосредственного кон фазового равновесия. После достижения такта между исследу мосследуемои и рабочей перегородкой 4 крайнего положения жидкОстями полнОстью лно стью ис ключа ет в озу крышки 12 или поршня 9 цикл пе- можность образования их ния их эмульсий, ремешивания при необходимости можно 25 что повышает надежнос ь ость устройства повторить, перемещая перегородки 4 и точность изме ть измерений. в обратном направлении. Поскольк б 3 оскольку обечаика 3 не испыты

В качестве источника 20 давления вает боль г зок изможет быть применен, например, изольших наг вает оль грузок из-за перепара давления внутри и снаружи рамерительный пресс. В этом случае зо бочей камеры 17, толщину ее стенок изменение объема исследуемой жидкос- можно уменьшить, снизив таким обрати в рабочей камере 17 равное (с зом расход коррозионноустойчивой статочностью до знака) изменению объема ли, из которои она изготавливается. рабочей жидкости в камере 2, можно Применени рименение неагрессивных рабочих жидконтролировать с помощью измеритель- костей позволяет изг о ного пресса. корпус 1, работающий под давлени-

Изменение объема исследуемой жид < ем жидкости из н жидкости из некоррозионно-устойкости в рабочей камере можно контро- чивои стали, что также снижает столировать также по изменению длины хо- имость предлагаемого устройства. да перегородки 4 между крышкой 12 и 4п При нарушени

4О ри нарушении герметичности корпоршнем 9. При этом в качестве уст- пуса пуса, работающего под давлением, ройства 8, предназначенного для пе- произоидет утечка инертной рабочей ремещения приводного штока 6, можно

I жидкости, а не„огне- и взрывоопасприменять, например, винтовую пару, ной пластовой жидкости, поэтому котоРаЯ бУДет пРеобРазовывать вРаЩа- 45 предлаг

45 предлагаемое устройство более безтельное движение введенного в каме- опасно при эксплуатации, чем известру 2 через уплотнительный элемент 16 в крышке 14 вала в поступательное движение приводного штока 6, длину хода которого можно определить по Формула изобретения числу оборотов приводного вала.

Размещение обечайки 3 с исследуе- Устройство для исследования плас-; мой жидкостью в корпусе 1, работа- товых жидкостей, содержащее корпус ющем под давлением рабочей жидкости, высокого давления, коаксиально устаприводит к резкому снижению зависи- 55 новленнУю в ней обечайку с крышкой мости объема рабочей камеры 17 от и рабочей камерой, кольцевые передавления. Прн этом уплотнительиые городки, размещенные между внутренэлементы 10, 11 и 13 работают в ними стенками корпуса и обечайкой, условиях минимальных перепадов дав- подвижный поршень, расположенный

83241 в рабочей камере, источник давления,l соедииеннйй с камерой высокого давления, и патрубки для ввода и вывода исследуемой жидкости, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения давлений газожидкостных смесей sa счет интенсивного их перемешивания, рабочая камера снабжена вертикальной перегородкой, установленйой с возможностью 10 возвратно-поступательного перемещения вдоль ее оси, а в кольцевых перегородках и вертикальной перегородке выполнены переточные каналы.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 607 130, кл. G01 К 7/00, !9 .05. 75 .

2. Авторское свидетельство СССР М 61,0984, кл. Е 21 В 47/00,19.02.7S, 3. Акцептованная заявка Великобритании М 1328389, кл. В !Х,30.08.73.