Лабораторная установка

 

Класс 42!(, ЗОо4

5а 18аа № 147828

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписча» грцппп Ла 172

И. А. Фахреев, И. Л. Мархасин и Г. Э. Духовный

ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА

ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ

ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД

Заявлено 8 августа 1961 г. аа ¹ 741327/26 в Комитет II(),илам ивоо!тот нии! и открытий нрн (.овете .11инист1н.н (.((.Р

Онуванковано в < !моллетене иаоврет ннй» М 11 аа 1962 г.

Известны лабораторные установки для исследования фильтрационных свойств образцов горных пород по методу прокачки жидкости через исследуемый образец в условиях постоянного расхода или перепада давлений, содержащие термостат, напорные н разделительные емкости, насосы, систему селективной подачи и отбора жидкостей и газа, систему автоматического правления и сигнализации, Описываемая лабораторная установка отличается от известных тем, то датчик постоянных расходов выполнен в виде магазина гидравлических сопротивлений, состоящего из набора длинных спиральных капилляров, потеря давления в которых во много раз больше изменения перепада давлений на образце горной породы. Это позволяет увеличить надежность работы и получить более точные измерения.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для поддержания постоянного расхода жидкости; на фиг. 2 — гидравлическая схема установки.

Лабораторная установка для исследования образцов горных пород содержит воздушный термостат, напорные и разделительные емкости, насосы для автоматического поддержания давления, магазин гидравлических сопротивлений, кернодержатель, дифманометр, систему селективной подачи, отбора н измерения количества профильтровавшейся жидкости и газа и систему автоматического управления и сигнализации.

Принцип работы устройства для поддержания постоянного расхода жидкости заключается в следующем.

Давление на входе Р1 и на выходе Pq поддерживается постоянным

1в установке это осуществляется автоматически), Тогда, общий перепад давлений: № 147828

1 Р2

В то же время

1+ 2 где ЛР1 — перепад давлений на магазине гидросопротивлений, ХР— перепад давлений на образце горной породы.

Пусть изменение перепада давлений на образце АР в процессе опыта не превышает 1,5 — 2 кгlсм (что практически имеет место в опытах по исследованию механизма нефтеподачи) . Тогда, если обеспечить

ХР1 — — 150 — 200 кгlсм, то скорость истечения жидкости будет практически зависеть от величины Р,.

Таким образом, при поддержании Р, = const, а это в установке осуществляется автоматически с точностью до +3 — 4 мм ртутного столба, расход жидкости в системе будет также постоянным.

Магазин гидравлических сопротивлений (см. фиг. 2) состоит из батареи капиллярных дросселей 1, 2 и 3, соединенных через вентили 4, 5, б, 7:и 8. Капиллярный дроссель представляет собой коническую втулку, внутрь которой вложен конический вкладыш с винтовой канавкой на боковой поверхности, образующей длинный спиральный капилляр.

Магазин сопротивлений позволяет ступенчато изменять гидравлическое сопротивление путем перекрытия соответствующих вентилей.

Через магазин гидросопротивлений фильтрируется-вытесняется очищенное масло из разделительных поршневых колонок 9 и 10 через фильтры 11 и 12. Использование масла различной вязкости и варьирование перепадом давлений позволяет практически плавно менять скорость фильтрации в широком диапазоне, Поддержание постоянства давления на входе в магазин гидравлических сопротивлений осуществляется при помощи баллона 13 с азотом, колонок 14, 15, 16 и 17 электроконтактного датчика 18, насоса 19 и аварийного ручного насоса 20.

Давление поддерживается постоянным в напорной колонке 17. В начале работы давление в колонках 17 и 16 устанавливается одинаковым.

Обе колонки подсоединены к двум коленам ртутного датчика 18.

В дальнейшем по мере расхода жидкости из колонки 17, электроконтактный датчик автоматически включает подкачиваюший насос 19.

Селективная подача рабочих агентов в кернодержатель 21 осуществляется через фильтры 22 и 23 из колонок 24, 25, 26 и 27, куда поступает масло из магазина гидросопротивлений, Колонки 28 и 29 и датчик 30 служат для поддержания постоянного давления на выходе из кернодержателя 21. Колонка 31 служит для пневмообжима образца в кернодержателе. Дифференциальный манометр 32 служит для замера перепада давлений на образцах, если перепад не превышает 800 .ям рт. ст, Разделительный отбор и измерение количества прошедших через керн воды, нефти и газа производятся при помощи измерительных прессов 33, 34 и 35, колонки отоора 36, разделительных колонок 37 и 38 и электрокоитактного датчика 39.

Вода, нефть и газ, выходящие из ксрнодержателя, поступают в колонку 36.

В нижней части колонки имеется электроконтакт. В верхней часги колонки установлен емкостной датчик уровня нефть-газ. В средней части колонки установлен емкостной датчик влажности нефти.

Поступившая газожидкостная смесь отбирается раздельно.

Вначале отбирается вода при помощи пресса 35 до момента разрыва цепи электроконтакта, затем — нефть при помощи измерительного пресса 34 до получения сигнала емкостного датчика уровня и наконец— газ при помощи пресса 33 до получения сигнала от электроконтактного № 147828 датчика 39. Контроль окончания отбора поступившей жидкости и газа осуществляется электроконтактным датчиком 80. При этом давление в буферной колонке 28 падает до первоначального значения.

Институт «ВНИИКАнефтегаз» отмечает, что предлагаемая установка имеет ряд преимуществ по сравнению с известными и может быть применена для проведения длительных опытов по вытеснению нефти из образцов нефтенасыщенных пород.

Предмет изобретения

Лабораторная установка для исследования фильтрационных свойств образцов горных пород по методу прокачки жидкости через исследуемый образец в условиях, постоянного расхода или перепада давлений, содержащая термостат, напорные и разделительные емкости, насосы, систему селективной подачи и отбора жидкостей и газа, систему автоматического управления и сигнализа сии, отличающаяся тем, что, с целью увеличения надежности работы, а также получения большей точности измерений, датчик постоянных расходов выполнен в виде магазина гидравлических сопротивлений, состоящего из набора длинных спиральных капилляров, потеря давления в которых во много раз больше изменения пере пада давлений на образце горной породы.

Фцаf № 147828 ! !

I

1

I !

1 ! ! (I

I ! !! Г !!

I I !

Составитель описания И. А, Потапов

Редактор А, И. Дышельман Техред А, А. Кудрявицкая Корректор H. В. Щербакова

Поди, к веч. 8/Vl-62 г. Формат бум. 70 !08 /i6 Объем 0,35 изд. л

Зак. 6304 Тираж 900 Цена 4 кои.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, !4.