Установка для определения влияния буровых растворов на призабойную зону скважин

 

"" :.„т сл) „Л", ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

1! !1 600294

6о1аа Севетеккл

Сокиалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.02.77 (21) 2451536/22-03 с присосдиненнем заявки ¹ (51) М Кл.- Е 21В 49/00

Совета Министров СССР (53) УДК G22.245.3 (088.8) (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень е 12 (45) Дата опубликования описal!èÿ 05.04.78 па делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

H. М. Касьянов, В. Ф. Штырлин и Р. К. Рах1матуллин

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени Ita . !íoисследовательский институт буровой техники (71) Заявитсль (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛИЯНИЯ БУРОВЫХ

РАСТВОРОВ НА ПРИЗАБОЙНУ)О ЗОНУ СКВАЖИН

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к нефтяной промышленности и мо)кет быть использовано для оценки эффективности буровых растворов при вскрытии пластов и методов интенсификации добычи нефти.

Известна установка для определения проницаемос I «!.op!I! Ix пород (1).

Однако такая установка не позволяет определять влияние буровых растворов 11;! IIplt:1абойпую зону скважин.

Известна также установка для исследования проницаемости ксрнов УИПК-1м, содержащая измср!пел!,ные прессы, жидкостные контейнеры с пори нсв IMH разделителями, диффсренltctaльный манометр и ксрнодсржаТСЛ! С КаиаЛа М !1 И КСР ПО vl ЫСЖДУ ВСРХ !111М It нижним и I!! нжср а хlн 11 пор истl lс Вста вкн, !) !1:1мещенныс 1!0 обеим сторонам от керна (2J.

Однако эта уста!ювка не обеспсчпва T воспроизведение процессов циркуляции бурового раствора около стенок скважины и проникновения фильтрата в пласт, так как при такой системе прокачки раствора остается неизвестной площадь фильтрации, из-за чего невозможно определить глубину проникновения фильтрата в призабойную зону; омывается только незначительная часть торца керна и при этом нельзя воспроизводить различные скорости обмыва, влияющие на глубину кольматировашк)й зоны; нельзя изменять или за1a!IBTb тол1цин, 1 .Орки. Кро vip того> известные конструкшти кернодержателей приводят к искажешпо результатов исследования кернов из-за вознш новсния ко:щсвых эффектов вследствие накопления одной пз фаз фильтрусмых жидкостей нбгп1зн выхода из образца.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем обеспечения обмыва буровым р1створом торца керна, псключе1!!!51 концевых эффектов и замера перепада да«пения только на рабо !ей длине керна.

Это достигастся тс)1, чт0 верхний н нижний

lt.-!ótIitI(j)I!t к(, !!Од(рж! T ;. я снабжены насадка хl ll с 1 01! н 1«с! Ой «г! 1 !1(!! !!с!! повср хность10 о(свы м отв"p;; ttt:,l,:! .,;.;!x наружной noIt()) xIIoc I 1!l>t!II). I l(!l1!! п РОДО, I!!IIhlc и 13! l! 0E)р;1ЗT!01111!((0 СТСНК )Г! 11.1) llilv(j);! КВОЗНЫС !.aIIa.11ы к 1 ори 1м кс )i! 1.

Такая коцструкц1гя устройства позволяет с -11 большей )ффсктнвностью исследовать влияние буровых растворов на призабош:ую зону скважин.

Па фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемой установкп; lla фнг. 2 — узел ксрнодср>кателя; на фиг. 3 — то же, с меш ал коп

Предлагаемая установка включает в себя два измеритслы!11 пресса 1 и 2, жидкостные контейнеры 3 и 4 для бурового раствора и

ЗО контейнер 5 для нефти, дифференциальный

600294 манометр 6, поршневой насос 7 и кернодержатель 8 с верхним 9 и нижним 10 плунжерами. В верхнем 9 и нижнем 10 плунжерах кернодержателя, фиксирующих исследуемый образец 11, помещаются насадки 12 с внутренней конической поверхностью для конусных пористых вставок 13. Насадки снабжены центральными 14 и боковым 15 отверстиями для проходящей жидкости и для замера давления только с торцов исследуемого образца

11. Отверстия насадки совмещаются с соответствующими отверстиями в плунжере и изолируются одно от другого резиновой прокладкой 16. В центральное 14 отверстие вставляются верхняя 17 и нижняя 18 термопары для контроля температуры входящей жидкости.

Вместо верхней конусной вставки и тсрмонары может быть помещена мешалка 19 для псремешивания около торца керна бурового раствора. В этом случае исследуемый керн вставляется в металлическую втулку 20.

Порядок работы на предлагаемой установке следующий.

Поскольку буровой раствор нспосрсдствснно контактирует со стенкой скважины, а вглубь пласта проникает его фильтрат призабойная зона скважины условно разбивается на ряд кольцевых участков с шагом 5 см (равным длине керна), начиная от ее стенки.

Для исследований на установке каждого такого кольцевого участка используется отдельный образец керна. На каждом отдельном кер е исследования ведутся при собствсн lbix значениях перепадов давления и скоростей фильтрации, определяемых по закону плоскорадиального потока. Буровым раствором омывается торец пристенного керна, а через остальные (глубинные) пропускается сго фильтрат.

При исследовании пристенного керна он вставляется в металлическую втулку 20, а в верхний 9 плун>кер помещается насадка 12 без конической пористой вставки. Свободный объем, образованный внутренней конической поверхностью, используется для обеспечения динамического обмыва раствором торца керна. Для создания условий обмыва всей торцовой площади керна вставляется мешалка

19. Скорость обмыва и толщина корки регулируются изменением расстояния между торцом керна и лопастью мешалки, а также изменением числа ее оборотов.

Буровой раствор из контейнера 3 попадает в кернодержатель 8, проходит через центральное 14 отверстие верхней насадки, омывает торец керна при работающей мешалке

19 и через боковое 15 отверстие насадки попа5

4 дает в контейнер 4. Отбор фильтрата осуществляется прессом 2, а пресс 1 закачивает с той же скоростью в контеинеры масло, компенсируя уменьшение объема бурового раствора и тем самым поддерживая постоянное давление в системе.

11ри исследовании остальных (глубинных кернов в верхний 9 и нижний 10 плунжеры всгавляются насадки 12 с коническими пористыми вставками. 1(,Онтейнер 3 заполняется

1рилыра Гом исследуемого Оурового раствора

1или его моделью), которыи прокачивается прессами 1 и 2 через образец 11.

Насадки выполнены одинаковой конструкции, а возможность проведения операции 110 обмыву торца пристенного керна буровым раствором илн Iipoll) ñ«BíH10 f1>HJIbTpBTB через

i J уоинные i(epiibI ооеспсчивается поворотом верхнеи насадки на 90, тем самым их Отверстия совмещаются с соответствующими î i —верстиями на крышке кернодержателя., 1ля опрсделения неф Гепроницаемос1и исследуемого керна до и после воздсиствия на

lic1о буровым раствором или фильтратом контсинер 6 заполняется нефтью. С помощью двух прессов 1 и 2 осуществляется фильтрация»eipTH через керн с заданным расходом и

Определением перепада давления на егo торцах по ди11нреренц11альному манометру.

Формула изобретения

У станов«а QJIH определения в IHHIIH5I 0gpoвых растворов на призабоиную зону скважин, содсри(ащая измериГельные прессы, >«идкосГные контеинеры с поршневыми разделителями, диффсренциальныи манометр и кернодержаfcJIü с «аналами и керном между верхним и нижним плунжерами и пористые вставКИ, раЗМЕщЕННЫС»О ООСИМ СтОрОНаМ OT КЕриа, О т л и ч а ю щ а я с я теvl> ч i О, с IicJIblo повыше»ия точности измерении путем ооеспечения

Оомыва 0) pobbi;si pB(вором торца ксрна, исключения «онцевых эфире«1ов и замера перепада давления только на раоочеи длине

«ерна, Верх»ин H ннжнин нл) нжеры lеернодсржателя снаожень1 насадками с коническои ьнутрснней 11оверхностыо il осевым отверстием, а»а их нар)жнон поверхности выполнены

ПрОдОЛЬНЫЕ НазЫ, ООраЗуЮШИС СО СтЕНКОИ плунжера сквоз»ые «анаlbl I(торцам керна.

1 1сточники Hii(POP HBIIHH, принятые во внимание при экспертизе

1. >(вторское свидетельство СССР М 67017, кл. Е 21В 49100, 1943.

2. Калин«о М. К. Методика исследования коллекторских свойств кернов, М., Гостоптехиздат, 1963, с. 95 — 120.